JP7327326B2 - 開閉体制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、開閉体制御装置に関する。

開閉体制御装置の一例として、特許文献１に開示された車両用開閉体の制御装置がある。制御装置は、モータの回転速度を目標値にフィードフォワード制御するための操作量であるフィードフォワード操作量と、フィードバック制御するためのフィードバック操作量との和を、モータに印加する目標電圧とする。制御装置は、温度センサによってモータの温度を検出し、フィードフォワード操作量を、モータの温度が高い場合に低い場合よりも大きい量とする。

特開２０１９－１５１４１号公報

しかしながら、上記制御装置では、温度センサによって検出したモータの温度を用いて、フィードフォワード操作量を補正している。このため、制御装置は、温度センサの精度によっては、実際のモータの回転速度と、目標回転速度との間に平均的な乖離が発生し、温度に対するロバスト性が低下するという問題がある。

本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、温度に対するロバスト性を向上できる開閉体制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本開示は、
ここに開示された開閉体制御装置の一つは、
印加電圧によってモータを駆動制御することで、開閉体の移動を制御する開閉体制御装置であって、
モータの回転速度が目標回転速度となるように予め設定された学習値として、開閉体の位置と位置における印加電圧に相関する相関値とを関連付けて記憶しており、
開閉体の移動を開始すると、回転速度が目標回転速度となるまでは、学習値にかかわらず印加電圧を徐々にあげていく開始時制御部（Ｓ１９）と、
回転速度が目標回転速度に達するとスロースタート区間が終了と判定し、終了時にモータに印加している印加電圧を基準電圧値として記憶する電圧記憶部（Ｓ２０、Ｓ２１）と、
スロースタート区間が終了したあと、学習値における開閉体の現在位置に関連付けられた相関値と、学習値におけるスロースタート区間が終了した時点の開閉体の位置に関連付けられた相関値との変位量を電圧補正量として基準電圧値に加算し、基準電圧値に電圧補正量を加算した補正後電圧を開閉体の位置ごとにモータに印加することで開閉体の移動を制御する学習制御部（Ｓ２２）と、を備えている。

このように、本開示は、開閉体の移動を開始すると、時間を決めずに、回転速度が目標回転速度となるまで学習値にかかわらず印加電圧を徐々にあげていく。また、本開示は、回転速度が目標回転速度に達すると、そのときにモータに印加している印加電圧を基準電圧として記憶する。この基準電圧は、実際の温度状態でモータを回転駆動させた場合に、回転速度が目標回転速度に達したときの印加電圧である。

そして、本開示は、この基準電圧に学習値から得られた電圧補正量を加算した補正後電圧を開閉体の位置ごとにモータに印加することで開閉体の移動を制御する。このため、本開示は、モータの実際の回転速度と目標回転速度における平均的な乖離を低減できる。よって、本開示は、温度に対するロバスト性を向上できる。

ここに開示された開閉体制御装置の他の一つは、
印加電圧によってモータを駆動制御することで、開閉体の移動を制御する開閉体制御装置であって、
開閉体の駆動を開始すると、モータの回転速度が目標回転速度となるまでは、印加電圧を徐々にあげていく開始時制御部（Ｓ１９）と、
回転速度が目標回転速度に達するとスロースタート区間が終了と判定し、終了時にモータに印加している印加電圧を基準電圧値として記憶する電圧記憶部（Ｓ２０、Ｓ２１）と、
スロースタート区間が終了したあと、基準電圧値をモータに印加することで開閉体の移動を制御する一定制御部（Ｓ２２ａ）と、を備えている。

このように、本開示は、開閉体の移動を開始すると、時間を決めずに、回転速度が目標回転速度となるまで学習値にかかわらず印加電圧を徐々にあげていく。また、本開示は、回転速度が目標回転速度に達すると、そのときにモータに印加している印加電圧を基準電圧として記憶する。この基準電圧は、実際の温度状態でモータを回転駆動させた場合に、回転速度が目標回転速度に達したときの印加電圧である。

そして、本開示は、スロースタート区間が終了したあと、基準電圧値をモータに印加することで開閉体の移動を制御するため、モータの実際の回転速度と目標回転速度における平均的な乖離を低減できる。よって、本開示は、温度に対するロバスト性を向上できる。

ここに開示された開閉体制御装置の他の一つは、
印加電圧によってモータを駆動制御することで、開閉体の移動を制御する開閉体制御装置であって、
モータの回転速度が目標回転速度となるように予め設定された開閉体の複数の位置ごとの目標電圧値の偏差値と、開閉体の位置とが関連付けられた電圧偏差マップを記憶しており、
開閉体の移動を開始すると、回転速度が目標回転速度となるまでは、印加電圧を徐々にあげていく開始時制御部（Ｓ１９）と、
回転速度が目標回転速度に達するとスロースタート区間が終了と判定し、終了時にモータに印加している印加電圧を基準電圧値として記憶する電圧記憶部（Ｓ２０、Ｓ２１）と、
スロースタート区間が終了したあと、電圧偏差マップにおいてスロースタート区間が終了した時点の開閉体の位置から現在の開閉体の位置までの各開閉体の位置に関連付けられた偏差値の積分値を電圧補正量として基準電圧値に加算し、基準電圧値に電圧補正量を加算した補正後電圧を開閉体の位置ごとにモータに印加することで開閉体の移動を制御する学習制御部（Ｓ２２）と、を備えている。

この開閉体制御装置は、上記と同様の効果を奏することができる。

この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

実施形態におけるＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 実施形態におけるＥＣＵの処理動作を示すフローチャートである。 実施形態におけるＥＣＵの開動作時のモータ回転速度と印加電圧を示すタイムチャートである。 実施形態におけるＥＣＵの閉動作時のモータ回転速度と印加電圧を示すタイムチャートである。 実施形態におけるＥＣＵの閉動作時のモータ回転速度と印加電圧の関係を示すタイムチャートである。 実施形態におけるＥＣＵの半開位置から閉動作する際のモータ回転速度と印加電圧を示すタイムチャートである。 実施形態におけるＥＣＵの目標電圧マップの設定方法を示すタイムチャートである。 変形例１におけるＥＣＵの処理動作を示すフローチャートである。 変形例２における電圧偏差マップの概略構成を示すイメージ図である。 変形例３におけるマイコンの概略構成を示すブロック図である。

以下において、図１～図８を参照しながら、本開示を実施するための形態を説明する。本実施形態では、一例として、開閉体制御装置をマイコン１１に適用した例を採用する。また、本実施形態では、開閉体の一例として、車両のウインドガラスを採用する。

しかしながら、本開示は、これに限定されず、少なくともマイコン１１を含んでいればよい。よって、本開示は、ＥＣＵ１に適用することや、ＥＣＵ１とモータ２を含む装置に適用することもできる。また、本開示は、開閉体としてウインドガラスとは異なるものであっても採用できる。開閉体は、例えばスライドドアなどを採用することもできる。

＜構成＞
ＥＣＵ１は、モータ２、バッテリ３、スイッチ装置４、他ＥＣＵ５と電気的に接続されている。モータ２は、ＥＣＵ１のモータ駆動回路１４に接続されている。モータ２は、ＥＣＵ１のマイコン１１によって駆動制御されるものである。モータ２は、マイコン１１によって駆動制御されて回転駆動する。そして、モータ２は、回転駆動することで、ウインドガラスを開方向および閉方向に移動させて、ウインドガラスを開閉させる。バッテリ３は、ＥＣＵ１のモータ駆動回路１４および電源回路１７に接続されている。バッテリ３は、ＥＣＵ１のモータ駆動回路１４および電源回路１７に電力を供給する。

スイッチ装置４は、ＥＣＵ１の入力回路１３と接続されている。スイッチ装置４は、アップスイッチ４１、ダウンスイッチ４２、オートスイッチ４３を有している。スイッチ装置４は、図示しない操作部を乗員が操作することで、スイッチ４１～４３から操作信号を出力する。この操作信号は、入力回路１３に入力される。

アップスイッチ４１は、操作部が操作されている間だけ、ウインドガラスの閉方向への操作信号を出力するためのスイッチである。ダウンスイッチ４２は、操作部が操作されている間だけ、ウインドガラスの開方向への操作信号を出力するためのスイッチである。オートスイッチ４３は、操作部が操作されると、その操作態様に応じてウインドガラスを全閉または全開を示す操作信号を出力するためのスイッチである。

しかしながら、ここで説明したスイッチ装置４は、一例である。本開示は、これに限定されない。例えば、スイッチ装置４は、じかにＥＣＵ１に接続されていなくてもよい。スイッチ装置４は、他ＥＣＵ５に接続されていてもよい。この場合、他ＥＣＵ５は、スイッチ装置４から出力された操作信号をＥＣＵ１に出力する。

他ＥＣＵ５は、ＥＣＵ１の通信Ｉ／Ｆ１６と接続されている。他ＥＣＵ５は、ＥＣＵ１と各種データのやりとりを行う。他ＥＣＵ５は、車載ネットワークの通信線などを介して、通信Ｉ／Ｆ１６と接続されていてもよい。しかしながら、ＥＣＵ１は、他ＥＣＵ５と接続されていなくてもよい。

ＥＣＵ１は、マイコン１１、入力回路１３、モータ駆動回路１４、ホールＩＣ１５、通信Ｉ／Ｆ１６、電源回路１７を備えている。ＥＣＵ１は、Electronic Control Unitの略称である。

マイコン１１は、少なくとも一つの演算処理装置１２ａと、少なくとも一つの記憶装置１２ｂとを備えている。演算処理装置１２ａは、ＣＰＵなどを採用できる。記憶装置１２ｂは、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体である。記憶装置１２ｂは、記憶媒体として半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。また、記憶装置１２ｂは、揮発性メモリと不揮発性メモリとを有している。

プログラムは、不揮発性メモリに非一時的に格納されており、演算処理装置１２ａによって読み取り可能となっている。プログラムは、演算処理装置１２ａによって実行されることによって、マイコン１１をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するようにマイコン１１を機能させる。マイコン１１は、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、機能を実行するための手段と呼ぶことができ、別の観点では、それらの要素の少なくとも一部は、構成的なブロック、またはモジュールと呼ぶことができる。なお、マイコン１１の処理動作に関しては、後ほど詳しく説明する。

マイコン１１は、バッテリ３から電力が供給されて動作する。また、演算処理装置１２ａは、入力回路１３から出力された操作信号、ホールＩＣ１５から出力された回転パルス信号などを用いて、モータ２を駆動させるための制御信号を算出する。つまり、演算処理装置１２ａは、操作信号に応じてウインドガラスを動作させるための制御信号を算出する。マイコン１１は、算出した制御信号をモータ駆動回路１４に出力する。また、マイコン１１は、モータ２への印加電圧（デューティ）によって、モータ２を駆動制御するともいえる。さらに、マイコン１１は、モータ２を駆動制御することで、ウインドガラスの動作（移動）を制御する。

記憶装置１２ｂには、目標電圧マップが記憶されている。目標電圧マップは、図７に示すように、ウインドガラスの位置（窓位置）と、その位置における印加電圧に相関する相関値とが関連付けられている。目標電圧マップは、モータ回転速度が目標回転速度となるように予め設定されている。ここでは、相関値として、モータ回転速度が目標回転速度となるように、目標とする印加電圧値である目標電圧マップ値を採用する。ウインドガラスの位置は、ウインドガラスの全閉位置と全開位置との間における位置である。目標電圧マップ値は、単にマップ値ともいえる。

目標電圧マップは、一定電圧Ｘ［Ｖ］でモータ２を駆動させて、複数のウインドガラスの位置と、各位置における目標電圧マップ値を算出することで設定される。本実施形態では、一例として、ウインドガラスを閉方向に移動させるようにモータ２を駆動させて、目標電圧マップを設定する例を採用している。また、目標電圧マップは、常温でモータ２を駆動させて学習したものといえる。常温は、例えば２５℃などである。なお、ここでの温度は、モータ２の温度、もしくは、モータ２が配置されている雰囲気の温度である。ここでは、一例として、モータ２が配置されている雰囲気の温度を採用する。

目標電圧マップ値［Ｖ］＝ＸＶ－（Ｘ［Ｖ］で動作させた時のモータ回転速度－目標回転速度）／ｋｖ値で算出する。ｋｖ値＝１Ｖあたりのモータ２の回転数［ｒｐｍ／Ｖ］である。目標電圧マップ値は、工場などにおいて設定され、記憶装置１２ｂに記憶される。本実施形態では、一例として、目標電圧マップ値が、全開方向から所定間隔ごとに、ｔｖ１［Ｖ］、ｔｖ２［Ｖ］、ｔｖ３［Ｖ］、ｔｖ４［Ｖ］、ｔｖ３［Ｖ］、ｔｖ２［Ｖ］である例を採用している。なお、ｋｖ値は、変換係数に相当する。また、ｋｖ値は、設計値である。

ウインドガラスの位置と、その位置における目標電圧マップ値は、学習値に相当する。つまり、ウインドガラスの位置は、開閉体の位置に相当する。目標電圧マップ値は、目標電圧値および相関値に相当する。

入力回路１３は、スイッチ装置４から出力された操作信号が入力される。入力回路１３は、操作信号を演算処理装置１２ａで参照可能な状態としてマイコン１１に出力する。

モータ駆動回路１４は、スイッチング素子などを備えている。モータ駆動回路１４は、マイコン１１からの制御信号に基づいてスイッチング素子が動作する。そして、モータ駆動回路１４は、スイッチング素子が動作することで、モータ２に対して駆動信号を出力する。モータ駆動回路１４は、モータ２に対して駆動信号を出力することで、モータ２を駆動させる。このように、マイコン１１は、モータ駆動回路１４を介してモータ２を駆動制御する。

ホールＩＣ１５は、モータ２の回転に応じた回転パルス信号をマイコン１１に出力する。演算処理装置１２ａは、回転パルス信号を参照可能に構成されている。演算処理装置１２ａは、回転パルス信号を用いてモータ２のモータ回転速度を算出する。また、演算処理装置１２ａは、回転パルス信号のエッジを検出してパルス数をカウントすることでウインドガラスの位置を検出する。モータ回転速度は、回転速度に相当する。なお、ホールＩＣ１５は、ＥＣＵ１の外部に設けられていてもよい。ホールＩＣ１５は、アンプを介してマイコン１１に接続されていてもよい。

通信Ｉ／Ｆ１６は、他ＥＣＵ５との通信を行うためのインターフェイスである。電源回路１７は、マイコン１１に電力を供給する。

なお、ＥＣＵ１が提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせによって提供することができる。例えば、ＥＣＵ１がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。

＜処理動作＞
ここで、図２～図７を用いて、マイコン１１の処理動作に関して説明する。マイコン１１は、バッテリ３から電力が供給されると図２のフローチャートに示す処理を実行する。ステップＳ１１～ステップＳ１６は、ウインドガラスを全閉位置から開方向に移動させる際の処理である。一方、ステップＳ１９～ステップＳ２５は、ウインドガラスを全開位置から閉方向に移動させる際の処理である。図２は、主にマイコン１１の演算処理装置１２ａが行う処理である。

ステップＳ１０では、開作動要求があるか否かを判定する。マイコン１１は、スイッチ装置４から出力された操作信号に基づいて、ウインドガラスの開作動要求があるか否かを判定する。マイコン１１は、開作動要求があると判定した場合はステップＳ１１へ進み、開作動要求があると判定しなかった場合はステップＳ１８へ進む。

ステップＳ１１では、開方向スロースタート制御を行う。マイコン１１は、図３の第１区間Ｓｅｃ１に示すように、モータ回転速度を徐々に早めてウインドガラスを開方向ｏｄ１に移動させるスロースタート制御を行う。マイコン１１は、ウインドガラスの駆動を開始すると、モータ回転速度が目標回転速度となるまでは、目標電圧マップにおけるウインドガラスの位置および目標電圧マップ値にかかわらず印加電圧を徐々にあげていく。つまり、マイコン１１は、モータ２への印加電圧値を徐変制御して、ウインドガラスを開方向に移動させる。また、マイコン１１は、徐変でデューティを可変させて、ウインドガラスを開方向に移動させるともいえる。マイコン１１は、第１区間Ｓｅｃ１では、一定の傾きでデューティを加算して、オープンループ制御を行うともいえる。

ステップＳ１２では、開時目標回転速度であるか否かを判定する。マイコン１１は、回転パルス信号に基づいて算出したモータ回転速度が開時の目標回転速度に達したか否かを判定する。マイコン１１は、図３のタイミングｔ１に示すように、モータ回転速度が目標回転速度に達したと判定した場合、スロースタート区間が終了とみなしてステップＳ１３へ進む。また、マイコン１１は、モータ回転速度が目標回転速度に達したと判定しなかった場合、スロースタート区間が終了していないとみなしてステップＳ１１へ戻る。

第１区間Ｓｅｃ１は、そのときのモータ回転速度によって時間が異なる可能性がある。つまり、第１区間Ｓｅｃ１は、予め時間が決められているものではない。

ステップＳ１３では、ＰＩ制御で印加電圧を制御する（開駆動制御部）。マイコン１１は、開方向スロースタート制御からＰＩ制御に切り替える。マイコン１１は、図３の第２区間Ｓｅｃ２に示すように、ＰＩ制御で印加電圧をフィードバック制御することで、速度一定でモータ２を駆動制御する。つまり、マイコン１１は、ＰゲインとＩゲインを調整することで、モータ回転速度が目標回転速度となるようにモータ２を駆動制御する。これによって、マイコン１１は、ウインドガラスを現在位置から開方向に速度一定で移動させる。

このように、マイコン１１は、目標電圧マップにおけるウインドガラスの位置、および目標電圧マップ値を用いることなく、モータ回転速度が一定となるようにモータ２を駆動制御する。

なお、ＰＩ制御は、比例積分制御の略称である。Ｐは、proportion（比例）の略称である。Ｉは、integration（積分）の略称である。また、図３の第２区間Ｓｅｃ２は、開時におけるＰＩ制御区間である。

ステップＳ１４では、開時スローストップ開始位置であるか否かを判定する。マイコン１１は、予め決められたＰＩ制御の終了位置と、回転パルス信号に基づいて検出したウインドガラスの位置に基づいて、開時のスローストップ開始位置か否かを判定する。マイコン１１は、図３のタイミングｔ２に示すように、ウインドガラスの位置が終了位置に達したと判定した場合に、開時のスローストップ開始位置であるとみなしてステップＳ１５へ進む。また、マイコン１１は、回転パルス信号に基づいて検出したウインドガラスの位置が終了位置に達してないと判定した場合に、開時のスローストップ開始位置であるとみなさずステップＳ１３へ戻る。

ステップＳ１５では、開方向スローストップ制御を行う。マイコン１１は、ＰＩ制御の終了時の印加電圧を基準に開方向スローストップ制御を行う。マイコン１１は、図３の第３区間Ｓｅｃ３に示すように、モータ回転速度を徐々に遅くしてウインドガラスを開方向ｏｄ１に移動させるスローストップ制御を行う。マイコン１１は、モータ２への印加電圧値を徐変制御する。つまり、マイコン１１は、モータ２への印加電圧を徐々に下げてウインドガラスを開方向に移動させる。また、マイコン１１は、徐変でデューティを可変させて、ウインドガラスを開方向に移動させるともいえる。なお、図３の第３区間Ｓｅｃ３は、開時におけるスローストップ制御区間である。マイコン１１は、第３区間Ｓｅｃ３では、一定の傾きでデューティを減算して、オープンループ制御を行うともいえる。

ステップＳ１６では、開時通電停止位置であるか否かを判定する。マイコン１１は、回転パルス信号に基づいて検出したウインドガラスの位置が、予め決められた通電停止位置であるか否かを判定する。マイコン１１は、図３のタイミングｔ３に示すように、ウインドガラスの位置が通電停止位置に達したと判定した場合、モータ２の駆動制御を停止するタイミングであるとみなしてステップＳ１７へ進む。また、マイコン１１は、ウインドガラスの位置が通電停止位置に達したと判定しなかった場合、モータ２の駆動制御を停止するタイミングでないとみなしてステップＳ１５へ戻る。

ステップＳ１７では、通電を停止する。マイコン１１は、モータ２への通電を停止する。

次に、ステップＳ１０でＮＯ判定した場合の処理動作に関して説明する。

ステップＳ１８では、閉作動要求があるか否かを判定する。マイコン１１は、スイッチ装置４から出力された操作信号に基づいて、ウインドガラスの閉作動要求があるか否かを判定する。マイコン１１は、図４のタイミングｔ１１に示すように、閉作動要求があると判定した場合はステップＳ１９へ進む。また、マイコン１１は、閉作動要求があると判定しなかった場合はステップＳ１０へ戻る。

ステップＳ１９では、閉方向スロースタート制御を行う（開始時制御部）。マイコン１１は、図４の第１１区間Ｓｅｃ１１に示すように、モータ回転速度を徐々に早めてウインドガラスを閉方向ｏｄ２に移動させるスロースタート制御を行う。マイコン１１は、ウインドガラスの駆動を開始すると、モータ回転速度が目標回転速度となるまでは、目標電圧マップにおけるウインドガラスの位置および目標電圧マップ値にかかわらず印加電圧を徐々にあげていく。つまり、マイコン１１は、モータ２への印加電圧値を徐変制御して、ウインドガラスを閉方向に移動させる。また、マイコン１１は、徐変でデューティを可変させて、ウインドガラスを閉方向に移動させるともいえる。マイコン１１は、第１１区間Ｓｅｃ１１では、一定の傾きでデューティを加算して、オープンループ制御を行うともいえる。

ステップＳ２０では、閉時目標回転速度であるか否かを判定する（電圧記憶部）。マイコン１１は、回転パルス信号に基づいて算出したモータ回転速度が開時の目標回転速度に達したか否かを判定する。マイコン１１は、図４のタイミングｔ１２に示すように、モータ回転速度が目標回転速度に達したと判定した場合、スロースタート区間が終了とみなしてステップＳ２１へ進む。また、マイコン１１は、モータ回転速度が目標回転速度に達したと判定しなかった場合、スロースタート区間が終了していないとみなしてステップＳ１９へ戻る。

第１１区間Ｓｅｃ１１は、そのときのモータ回転速度によって時間が異なる可能性がある。つまり、第１１区間Ｓｅｃ１１は、予め時間が決められているものではない。

ステップＳ２１では、印加電圧を記憶する（電圧記憶部）。マイコン１１は、モータ回転速度が目標回転速度に達するとスロースタート区間が終了と判定し、終了時にモータに印加している印加電圧を基準電圧値として記憶する。このとき、演算処理装置１２ａは、終了時にモータに印加している印加電圧を基準電圧値として、記憶装置１２ｂの揮発性メモリに記憶する。さらに、演算処理装置１２ａは、終了時のウインドガラスの位置を記憶装置１２ｂの揮発性メモリに記憶する。

ステップＳ２２では、学習値制御で印加電圧を制御する（学習制御部）。マイコン１１は、スロースタート区間が終了したあと、図４の第１２区間Ｓｅｃ１２に示すように、学習値制御で印加電圧をモータ２に印加することで、速度一定でモータ２を駆動制御する。つまり、マイコン１１は、目標電圧マップにおけるウインドガラスの位置、および目標電圧マップ値などを用いて、モータ回転速度が目標回転速度で一定となるようにモータ２を駆動制御する。よって、マイコン１１は、モータ回転速度が一定となるように、ウインドガラスの移動を制御する。

詳述すると、マイコン１１は、電圧補正量を基準電圧値に加算して、基準電圧値に電圧補正量を加算した補正後電圧値をウインドガラスの位置ごとにモータ２に印加することでウインドガラスの移動を制御する。電圧補正量は、目標電圧マップにおけるウインドガラスの位置に関連付けられた目標電圧マップ値と、目標電圧マップにおけるスロースタート区間が終了した時点のウインドガラスの位置に関連付けられた目標電圧マップ値との変位量で算出する。つまり、電圧補正量は、ウインドガラスの位置ごとに算出される。電圧補正量は、補正量デューティともいえる。

補正後電圧値＝基準電圧値＋電圧補正量＝基準電圧値＋（現在の位置のマップ値－スロースタート終了位置のマップ値）である。現在の位置のマップ値は、目標電圧マップにおける、現在のウインドガラスの位置に関連付けられた目標電圧マップ値である。一方、スロースタート終了位置のマップ値は、目標電圧マップにおける、スロースタート終了時のウインドガラスの位置に関連付けられた目標電圧マップ値である。

図５の例では、現在のモータ２が配置されている雰囲気の温度が常温よりも高い温度である。図５では、基準電圧値は、ａｖ１［Ｖ］である。ウインドガラスの位置ｐ１の補正後電圧値＝基準電圧値＋（現在の位置のマップ値－スロースタート終了位置のマップ値）＝ａｖ１［Ｖ］＋（ｔｖ４［Ｖ］－ｔｖ１［Ｖ］）＝ａｖ４［Ｖ］となる。また、位置ｐ１における電圧補正量ｃａは（ｔｖ４－ｔｖ１）となる。

なお、ｃｅは、比較例のマイコン（以下比較例）における、スロースタート終了時のウインドガラスの位置に関連付けられた目標電圧マップ値である。比較例は、電圧補正量を用いることなく、目標電圧マップに基づいてモータ２を駆動制御する構成である。よって、ｃｅは、目標電圧マップにおける、スロースタート終了時のウインドガラスの位置に関連付けられた目標電圧マップ値である。また、ｔｃは、本開示における、スロースタート終了時の印加電圧ａｖ１Ｖである。よって、ｃｅ－ｔｃは、電圧補正量を用いない場合と電圧補正量を用いる場合における、モータ２の温度変動にともなう、スロースタート終了時の印加電圧の差である。

このようにして算出された補正後電圧値は、全開方向から所定間隔ごとに、ａｖ１［Ｖ］、ａｖ２［Ｖ］、ａｖ３［Ｖ］、ａｖ４［Ｖ］、ａｖ３［Ｖ］、ａｖ２［Ｖ］である例を採用している。ａｖ１は、目標電圧マップ値ｔｖ１に関連付けられたウインドガラスの位置における補正後電圧値である。ａｖ２は、目標電圧マップ値ｔｖ２に関連付けられたウインドガラスの位置における補正後電圧値である。ａｖ３は、目標電圧マップ値ｔｖ３に関連付けられたウインドガラスの位置における補正後電圧値である。ａｖ４は、目標電圧マップ値ｔｖ４に関連付けられたウインドガラスの位置における補正後電圧値である。

これによって、マイコン１１は、ウインドガラスを現在位置から閉方向へと速度一定で移動させる。このように、本開示は、ウインドガラスを現在位置から閉方向へと移動させる際に、補正後電圧をウインドガラスの位置ごとにモータ２に印加することでウインドガラスの移動を制御するマイコン１１を採用している。しかしながら、本開示は、ウインドガラスを現在位置から開方向へと移動させる際に、補正後電圧をウインドガラスの位置ごとにモータ２に印加することでウインドガラスの移動を制御するマイコン１１であっても採用できる。

ステップＳ２３では、閉時スローストップ開始位置であるか否かを判定する。マイコン１１は、予め決められた学習値制御の終了位置と、回転パルス信号に基づいて検出したウインドガラスの位置に基づいて、閉時のスローストップ開始位置か否かを判定する。マイコン１１は、図４のタイミングｔ１３に示すように、ウインドガラスの位置が終了位置に達したと判定した場合に、閉時のスローストップ開始位置であるとみなしてステップＳ２４へ進む。また、マイコン１１は、回転パルス信号に基づいて検出したウインドガラスの位置が終了位置に達してないと判定した場合に、閉時のスローストップ開始位置であるとみなさずステップＳ２２へ戻る。

ステップＳ２４では、閉方向スローストップ制御を行う。マイコン１１は、学習値制御の終了時の印加電圧を基準に閉方向スローストップ制御を行う。マイコン１１は、図４の第１３区間Ｓｅｃ１３に示すように、モータ回転速度を徐々に遅くしてウインドガラスを閉方向ｏｄ２に移動させるスローストップ制御を行う。マイコン１１は、モータ２への印加電圧値を徐変制御する。つまり、マイコン１１は、モータ２への印加電圧を徐々に下げてウインドガラスを閉方向に移動させる。また、マイコン１１は、徐変でデューティを可変させて、ウインドガラスを閉方向に移動させるともいえる。なお、図４の第１３区間Ｓｅｃ１３は、閉時におけるスローストップ制御区間である。マイコン１１は、第１３区間Ｓｅｃ１３では、一定の傾きでデューティを減算して、オープンループ制御を行うともいえる。

ステップＳ２５では、閉時通電停止位置であるか否かを判定する。マイコン１１は、回転パルス信号に基づいて検出したウインドガラスの位置が、予め決められた通電停止位置であるか否かを判定する。マイコン１１は、ウインドガラスの位置が通電停止位置に達したと判定した場合、モータ２の駆動制御を停止するタイミングであるとみなしてステップＳ１７へ進む。また、マイコン１１は、ウインドガラスの位置が通電停止位置に達したと判定しなかった場合、モータ２の駆動制御を停止するタイミングでないとみなしてステップＳ２４へ戻る。

なお、本開示は、全開位置から閉方向にウインドガラスを移動させる場合に限定されない。図６に示すように、本開示は、全開位置と全閉位置の間における任意の位置（半開位置）から、ウインドガラスを移動させる場合であっても適用できる。第２１区間Ｓｅｃ２１は、閉時のスロースタート区間である。第２２区間Ｓｅｃ２２は、閉時の学習値制御区間である。第２３区間Ｓｅｃ２３は、閉時のスローストップ区間である。

＜効果＞
ここで、マイコン１１と比較例とを対比しながら、マイコン１１の効果に関して説明する。比較例では、常温でモータ２を駆動させて学習した目標電圧マップを用いてモータ２を制御する。よって、比較例では、モータ２が配置されている雰囲気の温度が常温よりも高くなった場合、モータ２の負荷が軽くなる。このため、比較例では、図５の下段の二点鎖線で示すように、モータ回転速度と目標回転速度との間に乖離が生じる。

これに対して、マイコン１１は、ウインドガラスの移動を開始すると、時間を決めずに、モータ回転速度が目標回転速度となるまで目標電圧マップの値にかかわらず印加電圧を徐々にあげていく。また、マイコン１１は、モータ回転速度が目標回転速度に達すると、そのときモータ２に印加している印加電圧を基準電圧として記憶する。この基準電圧は、実際の温度状態でモータ２を回転駆動させた場合に、モータ回転速度が目標回転速度に達したときの印加電圧である。

そして、マイコン１１は、この基準電圧に学習値から得られた電圧補正量を加算した補正後電圧をウインドガラスの位置ごとにモータ２に印加することでウインドガラスの移動を制御する。このため、マイコン１１は、実際のモータ回転速度と、目標回転速度における平均的な乖離が低減できる。よって、マイコン１１は、温度に対するロバスト性を向上できる。

また、マイコン１１は、速度一定でモータ２を駆動制御して、ウインドガラスを閉方向に移動させる際は目標電圧マップを用いて学習値制御を行う。しかしながら、マイコン１１は、速度一定でモータ２を駆動制御して、ウインドガラスを開方向に移動させる際はＰＩ制御を行う。このため、マイコン１１は、目標電圧マップとして、ウインドガラスを閉方向に移動させる際の目標電圧マップのみを有していればよい。つまり、マイコン１１は、ウインドガラスを開方向に移動させる際の目標電圧マップを有していなくてもよい。

このため、マイコン１１は、閉方向に移動させる際の目標電圧マップと開方向に移動させる際の目標電圧マップの両方を有している場合よりも、記憶装置１２ｂの容量を削減できる。つまり、マイコン１１は、記憶装置１２ｂにおいて、両方の目標電圧マップを有している場合よりも、目標電圧マップが占める割合を低減できる。さらに、マイコン１１は、両方の目標電圧マップを設定するよりも、目標電圧マップを設定する工程、および目標電圧マップを設定する時間を低減できる。

また、マイコン１１は、速度一定でモータ２を駆動制御して、ウインドガラスを開方向に移動させる際にＰＩ制御を行う。しかしながら、マイコン１１は、ウインドガラスの移動範囲における全域でＰＩ制御を行うのものではない。よって、マイコン１１は、ウインドガラスの移動範囲における全域でＰＩ制御を行う構成よりも、ＰゲインとＩゲインの調整を容易にできる。

さらに、マイコン１１は、相関値として、学習値であるモータ２のモータ回転速度を採用することもできる。この場合、マイコン１１は、ステップＳ２２において、学習値であるモータ回転速度を用いて、学習値制御で印加電圧を制御する（学習制御部）。また、記憶装置１２ｂには、目標電圧マップのかわりに、目標速度マップを記憶させておく。

目標速度マップは、ウインドガラスの位置と、その位置における目標とするモータ回転速度とが関連付けられている。目標速度マップは、モータ回転速度が目標回転速度となるように予め設定されている。目標速度マップは、一定電圧Ｘ［Ｖ］でモータ２を駆動させて、複数のウインドガラスの位置と、その位置におけるモータ回転速度を得ることで設定される。本実施形態では、一例として、ウインドガラスを閉方向に移動させるようにモータ２を駆動させて、目標速度マップを設定する例を採用する。また、目標速度マップは、常温でモータ２を駆動させて学習したものといえる。このウインドガラスの位置と、その位置におけるモータ回転速度は、学習値に相当する。学習値としてもモータ回転速度は、目標速度マップ値ともいえる。

マイコン１１は、学習値におけるウインドガラスの現在位置に関連付けられたモータ回転速度と、学習値におけるスロースタート区間が終了したウインドガラスの位置に関連付けられたモータ回転速度の変位量をｋｖ値で除算した値を電圧補正量とする。補正後電圧値＝基準電圧値＋電圧補正量＝基準電圧値＋（現在の位置のマップ値－スロースタート終了位置のマップ値）積分／ｋｖ値である。ここでの現在の位置のマップ値は、目標速度マップにおける、現在のウインドガラスの位置に関連付けられたモータ回転速度である。一方、スロースタート終了位置のマップ値は、目標速度マップにおける、スロースタート終了時のウインドガラスの位置に関連付けられたモータ回転速度である。

このように、マイコン１１は、学習値としてモータ回転速度を用いても、温度に対するロバスト性を向上できる。また、マイコン１１は、記憶装置１２ｂにおいて、学習値として目標電圧マップ値を用いるよりも、学習値が占める割合を低減できる。さらに、マイコン１１は、電源電圧が低い場合であっても、目標速度マップを設定できる。

また、マイコン１１は、スロースタート制御時に実ｋｖ値を算出してもよい。つまり、マイコン１１は、モータ２を実際に回転駆動させて、スロースタート制御が終了したときの、目標回転速度と印加電圧から、単位電圧（１Ｖ）あたりのモータ２の回転数［ｒｐｍ／Ｖ］である実ｋｖ値を算出する。そして、マイコン１１は、学習値制御において、設計値であるｋｖ値のかわりに実ｋｖ値を用いて補正後電圧値を算出する。これによって、マイコン１１は、温度に対するロバスト性をより一層向上できる。

（変形例１）
図８を用いて、変形例１のマイコン１１の処理動作に関して説明する。なお、変形例１では、マイコン１１の処理動作の一部が上記実施形態と異なる。よって、ここでは、便宜的に上記実施形態と同じ符号を採用する。さらに、図８では、図２を同じ処理に同じステップ番号を採用している。

マイコン１１は、ステップＳ２２ａにおいて、基準電圧を印加してモータ２の制御を行う（一定制御部）。つまり、マイコン１１は、スロースタート区間が終了したあと、基準電圧値をモータ２に印加することでウインドガラスの移動を制御する。

変形例１のマイコン１１は、上記実施形態同様、温度に対するロバスト性を向上できる。また、変形例１のマイコン１１は、記憶装置１２ｂに目標電圧マップなどを記憶させておく必要がない。よって、変形例１のマイコン１１は、記憶装置１２ｂの容量を削減できる。さらに、変形例１のマイコン１１は、目標電圧マップなどを設定する工程を削減できる。

（変形例２）
図９を用いて、変形例２のマイコン１１に関して説明する。本実施形態では、便宜的に、上記実施形態と同じ符号を採用している。変形例２のマイコン１１は、電圧偏差マップを記憶している点、および、電圧補正量の算出方法が上記実施形態と異なる。よって、変形例２のマイコン１１は、図２のステップＳ２２の内容が上記実施形態と異なる。

なお、図９では、説明のために、目標電圧マップと電圧偏差マップとを図示している。また、図９では、本変形例の電圧偏差マップを説明するために、目標電圧マップと電圧偏差マップの両方に電圧値の一例を示している。当然ながら、各電圧値は、図９に示した値に限定されない。

記憶装置１２ｂには、目標電圧マップのかわりに電圧偏差マップが記憶されている。電圧偏差マップは、ウインドガラスの位置（窓位置）と、その位置における偏差値とが関連付けられている。また、偏差値は、各目標電圧マップ値の偏差の値であり、電圧偏差マップ値と称する。

電圧偏差マップは、例えば、目標電圧マップの各目標電圧マップ値から算出することができる。目標偏差マップは、上記実施形態で説明したとおりに作成することができる。そして、電圧偏差マップは、目標電圧マップを作成した後に、窓位置ごとに、各目標電圧マップ値の偏差値が算出される。電圧偏差マップは、各窓位置と、各窓位置における電圧偏差マップ値とが関連付けられる。各窓位置における電圧偏差マップ値は、一つ前の窓位置における目標電圧マップ値との差である。

例えば、基準位置から三つめの窓位置では、目標電圧マップ値が６．８である。基準位置から二つめの窓位置では、目標電圧マップ値が６．７である。よって、三つめの窓位置における電圧偏差マップ値は、６．８－６．７で０．１と算出される。

マイコン１１は、ステップＳ２２において、電圧偏差マップ値を用いて電圧補正量を算出する（学習制御部）。マイコン１１は、スロースタート区間が終了したあと、電圧偏差マップにおいて、スロースタート区間が終了した時点のウインドガラスの位置から現在のウインドガラスの位置までの各ウインドガラスの位置に関連付けられた偏差値の積分値を算出する。この算出結果は、電圧補正量である。例えば、図９の現在位置の場合、電圧補正量は０．４Ｖとなる。

マイコン１１は、電圧補正量を基準電圧値に加算する。マイコン１１は、基準電圧値に電圧補正量を加算した補正後電圧をウインドガラスの位置ごとにモータ２に印加することでウインドガラスの移動を制御する。

変形例２のマイコン１１は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、変形例２のマイコン１１は、目標電圧マップのかわりに電圧偏差マップを記憶しているため、取り扱うデータのサイズを減らす事ができる。これは、絶対値を記憶するより、偏差を記憶した方が情報量が少なくなるためである。また、変形例２のマイコン１１は、電圧偏差マップを、挟み込み防止制御と速度制御に兼用することができる。このため、変形例２のマイコン１１は、電圧偏差マップに加えて、速度制御時に用いる学習値マップを備える構成よりも、記憶容量と演算処理を低減することができる。なお、速度制御は、モータ回転速度、すなわち、ウインドガラスの移動速度の制御である。

（変形例３）
図１０を用いて、変形例３の開閉体制御装置に関して説明する。本変形例では、本開示をマイコン１１ａの一つの機能に適用した例を採用する。マイコン１１ａは、ＡＵＴＯＳＡＲ（登録商標）に適用される。ＡＵＴＯＳＡＲ（AUTomotive Open System ARchitecture）は、車載向け標準ソフトウェアのプラットフォームである。また、ＡＵＴＯＳＡＲは、車載機器のソフトウェア構造を規定する規格ともいえる。

マイコン１１ａは、ソフトウェアとして、ＢＳＷ（Basic Software）１１ａ１と、ＲＴＥ（Run time Environment）１１ａ２と、複数のソフトウェアコンポーネントｆ１～ｆ６とを備えている。ＢＳＷ１１ａ１は、基本ソフトウェアである。ＲＴＥ１１ａ２は、複数のソフトウェアコンポーネントｆ１～ｆ６に提供されるランタイム環境である。複数のソフトウェアコンポーネントｆ１～ｆ６は、ＥＣＵ１の個別の機能を実現するものである。

本変形例では、一例として、第３ソフトウェアコンポーネントｆ３に開閉体制御装置が適用された例を採用する。このため、マイコン１１ａは、第３ソフトウェアコンポーネントｆ３を実行することで、マイコン１１と同様の処理動作を行う。よって、マイコン１１ａは、マイコン１１と同様の効果を奏することができる。

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

１…ＥＣＵ、１１…マイコン、１２ａ…演算処理装置、１２ｂ…記憶装置、１３…入力回路、１４…モータ駆動回路、１５…ホールＩＣ、１６…通信Ｉ／Ｆ、１７…電源回路、２…モータ、３…バッテリ、４…スイッチ装置、４１…アップスイッチ、４２…ダウンスイッチ、４３…オートスイッチ、５…他ＥＣＵ

Claims (8)

1. 印加電圧によってモータを駆動制御することで、開閉体の移動を制御する開閉体制御装置であって、
   前記モータの回転速度が目標回転速度となるように予め設定された学習値として、前記開閉体の位置と前記位置における前記印加電圧に相関する相関値とを関連付けて記憶しており、
   前記開閉体の移動を開始すると、前記回転速度が前記目標回転速度となるまでは、前記学習値にかかわらず前記印加電圧を徐々にあげていく開始時制御部（Ｓ１９）と、
   前記回転速度が前記目標回転速度に達するとスロースタート区間が終了と判定し、前記終了時に前記モータに印加している前記印加電圧を基準電圧値として記憶する電圧記憶部（Ｓ２０、Ｓ２１）と、
   前記スロースタート区間が終了したあと、前記学習値における前記開閉体の現在位置に関連付けられた前記相関値と、前記学習値における前記スロースタート区間が終了した時点の前記開閉体の位置に関連付けられた前記相関値との変位量を電圧補正量として前記基準電圧値に加算し、前記基準電圧値に前記電圧補正量を加算した補正後電圧を前記開閉体の位置ごとに前記モータに印加することで開閉体の移動を制御する学習制御部（Ｓ２２）と、を備えている開閉体制御装置。
2. 前記学習制御部は、前記開閉体を閉方向へと移動させる際に、前記補正後電圧を前記開閉体の位置ごとに前記モータに印加することで前記開閉体の移動を制御する請求項１に記載の開閉体制御装置。
3. 前記学習制御部は、前記モータの回転速度が一定となるように前記モータを駆動制御して、前記開閉体の移動を制御する請求項１または２に記載の開閉体制御装置。
4. 前記開閉体を開方向へと移動させる開駆動制御部（Ｓ１３）を備え、
   前記開駆動制御部は、前記学習値を用いることなく前記モータの回転速度が一定となるように前記印加電圧をフィードバック制御することで前記モータを駆動制御して、前記開閉体の移動を制御する請求項１～３のいずれか１項に記載の開閉体制御装置。
5. 前記学習値として、前記開閉体の位置と、前記位置における印加電圧である目標電圧値を前記相関値として関連付けて記憶しており、
   前記学習制御部は、前記学習値における前記開閉体の現在位置に関連付けられた前記目標電圧値と、前記学習値における前記スロースタート区間が終了した時点の前記開閉体の位置に関連付けられた前記目標電圧値の変位量を前記電圧補正量とする請求項１～４のいずれか１項に記載の開閉体制御装置。
6. 前記学習値として、前記開閉体の位置と、前記位置における前記回転速度を前記相関値として関連付けて記憶しており、
   前記学習制御部は、前記学習値における前記開閉体の現在位置に関連付けられた前記回転速度と、前記学習値における前記スロースタート区間が終了した時点の前記開閉体の位置に関連付けられた前記回転速度の変位量を、単位電圧あたりの前記モータの回転数である変換係数で除算した値を前記電圧補正量とする請求項１～４のいずれか１項に記載の開閉体制御装置。
7. 印加電圧によってモータを駆動制御することで、開閉体の移動を制御する開閉体制御装置であって、
   前記開閉体の駆動を開始すると、前記モータの回転速度が目標回転速度となるまでは、前記印加電圧を徐々にあげていく開始時制御部（Ｓ１９）と、
   前記回転速度が前記目標回転速度に達するとスロースタート区間が終了と判定し、前記終了時に前記モータに印加している前記印加電圧を基準電圧値として記憶する電圧記憶部（Ｓ２０、Ｓ２１）と、
   前記スロースタート区間が終了したあと、前記基準電圧値を前記モータに印加することで前記開閉体の移動を制御する一定制御部（Ｓ２２ａ）と、を備えている開閉体制御装置。
8. 印加電圧によってモータを駆動制御することで、開閉体の移動を制御する開閉体制御装置であって、
   前記モータの回転速度が目標回転速度となるように予め設定された前記開閉体の複数の位置ごとの目標電圧値の偏差値と、前記開閉体の位置とが関連付けられた電圧偏差マップを記憶しており、
   前記開閉体の移動を開始すると、前記回転速度が前記目標回転速度となるまでは、前記印加電圧を徐々にあげていく開始時制御部（Ｓ１９）と、
   前記回転速度が前記目標回転速度に達するとスロースタート区間が終了と判定し、前記終了時に前記モータに印加している前記印加電圧を基準電圧値として記憶する電圧記憶部（Ｓ２０、Ｓ２１）と、
   前記スロースタート区間が終了したあと、前記電圧偏差マップにおいて前記スロースタート区間が終了した時点の前記開閉体の位置から現在の前記開閉体の位置までの各開閉体の位置に関連付けられた偏差値の積分値を電圧補正量として前記基準電圧値に加算し、前記基準電圧値に前記電圧補正量を加算した補正後電圧を前記開閉体の位置ごとに前記モータに印加することで開閉体の移動を制御する学習制御部（Ｓ２２）と、を備えている開閉体制御装置。

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