JPH0633665A - パワーウインドウ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズによる異常電流か異物の挟み込みによ
る異常電流かを応答性よく正確に判断するパワーウイン
ドウ駆動制御装置を得る。 【構成】 モータ駆動電流波形（Ａ）が微分されると
（Ｂ）の如くなる。この（Ｂ）の微分波形は、電源電圧
の変動により生じるモータ駆動電流の変化（（Ａ）のＡ
線矢視部）に応じてしきい値を超えている。しかし、こ
のしきい値を超えた原因は異物の挟み込みや全閉ではな
く、電源電圧の変動に起因する。そこで、（Ｃ）に示す
電源電圧波形を（Ｄ）の如く微分し、この電源電圧微分
波形分をモータ駆動電流の微分波形分から差し引かれた
信号（（Ｅ）参照）をコントローラへ入力する。これに
より、電源電圧の変動分が除去された微分波形がコント
ローラへ入力され比較対象とされるため、モータ以外に
電源電圧に接続されるヘッドライトや空調機器等のオン
時の電圧降下による不必要な動作を防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のドアガラスをモ
ータの駆動力によって上下移動させるパワーウインドウ
駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に運転席側にはパワーウインドウス
イッチとして、マニュアルスイッチとオートスイッチと
が併設されている。

【０００３】オートスイッチでは、アップ又はダウン側
接点がオンされると、手を離してもモータの駆動は継続
され、全閉又は全開までドアガラスは移動される。ここ
で、ドアガラスが例えば全閉となると窓枠等によって移
動が阻止されるため、モータの駆動電流が増加する。こ
の駆動電流が所定値を超えた場合に、モータの駆動を停
止する構造となっている。

【０００４】ところで、ドアガラスの上昇移動軌跡上に
異物が存在している場合にこの異物を挟んだことによる
異常電流を検出し、モータの駆動を停止又は反転させる
ことが考えられている。なお、この場合、全閉時の電流
上昇と区別するため、ドアガラスが全閉近傍であること
を検出する全閉スイッチを設けている場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、検出するモ
ータ駆動電流は、異物の挟み込み以外に電源電圧の変動
によっても所定値を超えることがある。すなわち、同一
電源（バッテリー）に多数のモータやライト等の複数の
負荷が接続されているため、特にこの負荷の電源オン時
に電圧降下が生じ、その回復時にモータ駆動電流の上昇
変化量が所定値以上となることがある。

【０００６】このため、異物の挟み込みがない通常上昇
時に電源電圧の変動を異物挟み込みと誤認して、モータ
の駆動を停止又は反転させるという不具合がある。

【０００７】これを解消するため、モータの駆動電流か
ら電源電圧の降下分に相当する値を差引いて補正し、こ
の補正された駆動電流の一定期間の平均値よりも大きな
電流が発生した場合に異常電流と判断することが提案さ
れている（特開昭５９−９９９７９号公報参照）。これ
によれば、電源電圧に電圧降下が生じてもその分駆動電
流を補正しているため、この電圧降下によって平均値を
超えることがない。

【０００８】しかしながら、上記従来技術では、駆動電
流の一定期間の平均値を基準として異常電流か否かを判
断しているため、変化量に対しての応答性が悪い。ま
た、電源電圧が小さく変動していると、平均値が徐々に
変化していき、異常電流を検出できない場合がある。

【０００９】本発明は上記事実を考慮し、ノイズによる
異常電流か異物の挟み込みによる異常電流かを応答性よ
く正確に判断することができ、モータの不必要な動作を
防止することができるパワーウインドウ駆動制御装置を
得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、車両のドアガラスをモータの駆動力によって上下移
動させるパワーウインドウ駆動制御装置であって、前記
モータの駆動によるドアガラス上昇時の電流を検出する
モータ駆動電流検出手段と、このモータ駆動電流検出手
段で検出された電流値の変化量を演算する電流変化量演
算手段と、前記モータの電源電圧を検出する電源電圧検
出手段と、前記電源電圧検出手段で検出された電圧値の
変化量を演算する電圧変化量演算手段と、前記電流変化
量から前記電圧変化量を差し引いた値が所定値を超えた
場合に前記モータの駆動を停止又は反転させる駆動制御
手段と、を有している。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、モータの駆動
電流をモータ駆動電流検出手段で検出し、この検出され
た駆動電流の変化量を電流変化量演算手段で演算する。
すなわち、検出された駆動電流の微分値を演算する。

【００１２】ここで、この微分値が所定値を超えた場合
に異常電流と見なすと、電源電圧の変動によって大きく
変化する電流値も異常電流と見なすことになるため、請
求項１に記載の発明では、電源電圧検出手段でモータの
電源電圧を検出し、この検出された電圧の変化量を電圧
変化量演算手段で演算する（微分値の演算）。この電源
電圧の微分値を前記モータの駆動電流の微分値から差し
引くことにより、電源電圧の変動による電流変化分をノ
イズとしてキャンセルすることができる。

【００１３】このため、異物の挟み込みによる異常電流
のみを正確に検出することができる。また、電流値を微
分した変化量に基づいて異常電流か否かを判断している
ため、応答性がよい。

【００１４】

【実施例】図１には、本実施例に係るパワーウインドウ
駆動制御装置１０の回路図が示されている。

【００１５】パワーウインドウ駆動用のモータ１２の両
端はそれぞれ第１及び第２のリレー回路１４、１６（２
接点）のコモン端子１４Ａ、１６Ａに接続されている。
第１のリレー回路１４は、ドアガラス上昇用とされ、第
１接点１４Ｂは微小抵抗（約１０ｍΩ）１８を介してア
ースされている。また、第２接点１４Ｃは電源線２０に
接続されている。この第１のリレー回路１４は、第１の
コイル２２が非励磁の場合には、第１接点１４Ｂ側に切
り換わっており、第１のコイル２２が励磁されると、第
２接点１４Ｃ側に切り換わるようになっている。

【００１６】一方、第２のリレー回路１６は、ドアガラ
ス下降用とされ、第１接点１６Ｂは前記微小抵抗１８を
介してアースされている。また、第２接点１６Ｃは電源
線２０に接続されている。この第２のリレー回路１６
は、第２のコイル２４が非励磁の場合には、第１接点１
６Ｂ側に切り換わっており、第２のコイル２４が励磁さ
れると、第２の接点１６Ｃに切り換わるようになってい
る。

【００１７】第１及び第２のコイル２２、２４はそれぞ
れ一端が電源線２０に接続され、他端は、それぞれＮＰ
Ｎ型の第１及び第２のトランジスタ２６、２８のコレク
タ端子２６Ｃ、２８Ｃに接続されている。

【００１８】ここで、第１のコイル２２と第１のトラン
ジスタ２６との間には、ドアガラスの手動上昇用スイッ
チ３０の一端が接続されており、他端はアースされてい
る。従って、この手動上昇用スイッチ３０をオンするこ
とにより、第１のコイル２２は励磁され、第１のリレー
回路１４が第２接点１４Ｃに切り換わり、モータ１２を
正転させてドアガラスを上昇させることができる。

【００１９】また、第２のコイル２４と第２のトランジ
スタ２８との間には、ドアガラスの手動下降用スイッチ
３２の一端が接続されており、他端はアースされてい
る。従って、この手動下降用スイッチ３２をオンするこ
とにより、第２のコイル２４は励磁され、第２のリレー
回路１６が第２接点１６Ｃに切り換わり、モータ１２を
逆転させてドアガラスを下降させることができる。

【００２０】前記２個のトランジスタ２６、２８のエミ
ッタ端子２６Ｅ、２８Ｅはそれぞれアースされており、
ベース端子２６Ｂ、２８Ｂはコントローラ３３に入力さ
れている。コントローラ３３では、それぞれのベース端
子２６Ｂ、２８Ｂに所定の信号を出力することができる
ようになっており、この信号の出力でトランジスタ２
６、２８はコレクタ端子２６Ｃ、２８Ｃからエミッタ端
子２６Ｅ、２８Ｅへ電流が流れ、オン状態とすることが
できる。すなわち、前記手動上昇用及び手動下降用スイ
ッチ３０、３２の機能と同等の役目を有する。

【００２１】前記微小抵抗１８の電源線２０側端部から
はモータ電流検出用の信号線３４が分岐されている。こ
の信号線３４は、抵抗３６、３８を介してアンプ４０の
非反転入力端子４０Ａに接続されている。なお、抵抗３
６と抵抗３８との間には、電解コンデンサ４２の一端が
接続され、他端がアースされており、フィルタ部４４を
構成している。このアンプ４０の反転入力端子４０Ｂは
抵抗４６を介してアースされている。また、アンプ４０
の出力端子４０Ｃからは、フィードバック抵抗４８を介
して反転入力端子４０Ｂに接続され、増幅回路部５０を
構成している。

【００２２】さらに、アンプ４０の出力端子４０Ｃは、
コンデンサ５２、抵抗５４を介してＯＰアンプ５６の非
反転入力端子５６Ａに接続されている。なお、非反転入
力端子５６Ａはフィードバック抵抗５８を介して出力端
子５６Ｃと接続されている。このコンデンサ５２、抵抗
６２によって微分回路部６０が構成されるため、ＯＰア
ンプ５６の非反転入力端子５６Ａには、モータ１２の駆
動電流の微分波形が入力されることになる。

【００２３】また、コンデンサ５２と抵抗５４との間か
らは抵抗６２を介して基準電圧Ｖが印加されている。

【００２４】ＯＰアンプ５６の反転入力端子５６Ｂに
は、モータ１２を駆動するための電源電圧の微分波形が
入力されるようになっており、その回路は以下の如く構
成されている。

【００２５】電源電圧（＋Ｂ）の電源線２０はダイオー
ド６４、ツェナーダイオード６６、抵抗６８、７０を介
してアンプ７２の非反転入力端子７２Ａに接続されてい
る。抵抗６８、７０の間には、それぞれ並列に抵抗７４
及びコンデンサ７６の一端が接続され、これらの他端は
それぞれアースされている。抵抗７４は分圧用、コンデ
ンサ７６は高周波除去用である。アンプ７２の反転入力
端子７２Ｂは出力端子７２Ｃと接続され、出力信号は、
コンデンサ７８、抵抗８０を介して前記ＯＰアンプ５６
の反転入力端子５６Ｂに接続されている。また、抵抗８
０と反転入力端子５６Ｂとの間は抵抗８２を介してアー
スされている。このコンデンサ７８、抵抗８６によって
微分回路部８４が構成され、ＯＰアンプ５６の反転入力
端子５６Ｂには、電源電圧の微分波形が入力されること
になる。

【００２６】また、コンデンサ７８と抵抗８０との間か
らは抵抗８６を介して基準電圧Ｖが印加され、前記モー
タ駆動電流の微分波形の基準と一致されている。

【００２７】ＯＰアンプ５６の出力端子５６Ｃからは、
前記モータ１２の駆動電流の微分波形から電源電圧の微
分波形が差し引かれた信号が出力されるようになってお
り、この出力信号は、コントローラ３３へ入力されてい
る。

【００２８】コントローラ３３は、ＣＰＵ８８、ＲＡＭ
９０、ＲＯＭ９２、入出力ポート９４及びこれらを接続
するデータバスやコントローラバス等のバス９６で構成
されている。

【００２９】前記ＯＰアンプ５６から出力されるモータ
１２の駆動電流の微分波形から電源電圧の微分波形が差
し引かれた信号は、Ａ／Ｄコンバータ９８を介して入力
されている。また、この入出力ポート９４からは、前記
トランジスタ２６、２８をオンさせるための信号が出力
されるようになっている。

【００３０】また、入出力ポート９４には、ドアガラス
の自動上昇及び下降を指示するオート信号が入力されて
いる。このオート信号は、電源線２０から抵抗９３及び
ノーマリクローズ型のオートスイッチ９５を介してアー
ス接地された信号線における抵抗９３とオートスイッチ
９５との間から分岐する分岐線９７によって入力される
ようになっている。すなわち、オートスイッチ９５がオ
ン状態の場合（非操作時）は分岐線９７には電流が流れ
ず、オートスイッチ９５がオフ（操作時）されると、所
定の電流が入力される。オートスイッチ９５は、前記手
動上昇用及び手動下降用スイッチ３０、３２と機械的に
連動されており、例えば、手動上昇用スイッチ３０の操
作量が小さいと手動上昇用スイッチ３０がオン、オート
スイッチ９５がオフとなり、操作量が大きいと両方共オ
ンとなる構成となっている。

【００３１】コントローラ３３では、オートスイッチ９
５が一旦オンされると、トランジスタ２６、２８へ常時
オン信号を出力するように制御している。これにより、
操作者がスイッチから手を離しても、ドアガラスの上昇
又は下降を継続させることができる。

【００３２】ＲＡＭ９０には、前記ＯＰアンプ５６から
入力される微分波形と比較するためのしきい値が記憶さ
れており、ＣＰＵ８８では入力信号がこのしきい値と比
較され、入力信号が大きいと判断された場合（規定以上
の電流）にドアガラスが全閉又は全開と判断され、トラ
ンジスタ２６、２８へのオン信号出力を中止するように
なっている。

【００３３】また、ドアガラスの上昇中に異物等が挟み
込まれた場合も規定以上の電流が流れることになり、第
１のトランジスタ２６へのオン信号出力が中止されるよ
うになっている。

【００３４】ここで、しきい値と比較される微分波形
は、電源電圧の変動分が除去されており、同一の電源電
圧に接続される他の機器（ヘッドライト、空調機器等）
のオン時に発生する電圧降下等の電圧変動によって異常
電流（規定異常の電流）を検出するといった誤検出を防
止している。

【００３５】以下に本実施例の作用を説明する。まず、
手動でドアガラスを上昇させる場合には、手動上昇用ス
イッチ３０を小さい操作量で操作することにより、第１
のコイル２２が励磁され、第１のリレー回路１４が第２
接点１４Ｃに切り換わる。このとき、第２のリレー回路
１６は、第１接点１６Ｂ側に切り換わっているため、モ
ータ１２は正転する。これにより、ドアガラスは上昇す
る。所望の位置で手動上昇用スイッチ３０の操作を中止
すると、モータ１２の駆動は停止され、ドアガラスの上
昇は停止する。

【００３６】一方、ドアガラスを下降させる場合には、
手動下降用スイッチ３２を操作することにより、第２の
コイルが励磁されて第２のリレー回路１６が第２接点１
６Ｃ側に切り換わるため、モータ１２は逆転されドアガ
ラスは下降される。

【００３７】次に、手動上昇用スイッチ３０を大きい操
作量で操作すると、この手動上昇用スイッチ３０と共に
オートスイッチ９５もオンとなる。以下、図２のフロー
チャートに従い、オートスイッチ９５がオンとなった場
合の処理手順を説明する。

【００３８】ステップ１００でオートスイッチ９５のオ
ンが確認されると、ステップ１０２へ移行してドアガラ
スが上昇中か下降中かを判別し、ステップ１０４では、
この判別された側に対応するトランジスタ２６又は２８
へオン信号を出力する。これにより、手動上昇スイッチ
３０又は手動下降スイッチ３２から手を離してもそれぞ
れに対応する第１又は第２のコイル２２、２４への励磁
が継続され、ドアガラスの移動を継続することができ
る。

【００３９】次のステップ１０５では、ブランキング期
間か否かが判断される。これは、スイッチオン初期は突
入電流によって、しきい値を超えてしまい誤検出するこ
とがあるため、スイッチオン初期から一定期間は比較し
ないようにしている。ステップ１０５でブランキング期
間を過ぎたと判断されると、ステップ１０６へ移行して
モータ１２の駆動電流の微分波形を取り込み、次いでス
テップ１０８でＲＡＭ９０に予め記憶されたしきい値が
読みだされる。次のステップ１１０では、取り込まれた
微分波形がしきい値を超えたか否かが判断され、否定判
定の場合はそのままオン信号の出力が継続され、ステッ
プ１０６へ移行して次の微分波形を取り込み、以下、ス
テップ１０６、１０８、１１０を繰り返す。ここで、ス
テップ１１０でしきい値を超えたと判断されると、ドア
ガラスが全閉でドアフレーム等に突き当たることによる
モータ１２への負荷によって電流が上昇したと判断さ
れ、ステップ１１２へ移行してオン信号の出力を停止
し、ステップ１００へ戻る。

【００４０】また、ドアガラスの上昇中に異物が挟み込
まれた場合にも、電流が上昇するため、しきい値を超え
オン信号を出力は停止される。これにより、ドアガラス
の上昇中に異物等が挟まれても、この異物及びドアガラ
スを破損するようなことを防止することができる。

【００４１】ここで、本実施例では、モータ１２の駆動
電流の微分波形を直接取り込むのではなく、モータ１２
の駆動電流の微分波形から電源電圧の微分波形を差し引
いたものが入力される。

【００４２】すなわち、図１のアンプ４０の非反転入力
端子４０Ａに入力される電流波形は、図３（Ａ）に示さ
れるようになっており、これが微分回路部６０によって
微分されると、図３（Ｂ）の如くなる。ここで、この図
３（Ｂ）の微分波形は、電源電圧の変動により生じるモ
ータ駆動電流の変化（図３（Ａ）のＡ線矢視部）に応じ
てしきい値を超えている。しかし、このしきい値を超え
た原因は異物の挟み込みや全閉ではなく、電源電圧の変
動に起因する。従って、この状態でオン信号の出力を停
止させると、不必要な動作をすることになる。

【００４３】そこで、図３（Ｃ）に示す電源電圧波形を
微分し（図３（Ｄ）参照）、ＯＰアンプ５６によってこ
の電源電圧微分波形分を前記モータ１２の駆動電流の微
分波形分から差し引かれた信号（図３（Ｅ）参照）をコ
ントローラ３３へ入力する。

【００４４】このように、本実施例ではモータ１２の駆
動電流の微分波形に基づいてドアガラスの上昇時の異常
（異物の挟み込み）を検出する場合に、この駆動電流の
微分波形から電源電圧の変動分を差し引いて検出するよ
うにしたので、他の負荷のオン時の電圧降下等により生
じる電源電圧の変動による電流上昇を除去することがで
き、モータを不必要に停止させるようなことがなくな
る。

【００４５】なお、本実施例では、異物等の挟み込みで
モータ１２の駆動を停止させるようにしたが、所定時間
反転（逆転）させるようにしてもよい。この場合、全閉
での電流上昇と区別するため、全閉センサを設ける必要
がある。

【００４６】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係るパワーウ
インドウ駆動制御装置は、ノイズによる異常電流か異物
の挟み込みによる異常電流かを応答性よく正確に判断す
ることができ、モータの不必要な動作を防止することが
できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るパワーウインドウ駆動制御装置
の回路図である。

【図２】制御フローチャートである。

【図３】パワーウインドウ駆動制御装置の各部の波形を
示す特定図である。

【符号の説明】

１０ パワーウインドウ駆動制御装置 １２ モータ ３３ コントローラ ６０ 微分回路部（モータ駆動電流） ８４ 微分回路部（電源電圧） ９５ オートスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のドアガラスをモータの駆動力によ
   って上下移動させるパワーウインドウ駆動制御装置であ
   って、前記モータの駆動によるドアガラス上昇時の電流
   を検出するモータ駆動電流検出手段と、このモータ駆動
   電流検出手段で検出された電流値の変化量を演算する電
   流変化量演算手段と、前記モータの電源電圧を検出する
   電源電圧検出手段と、前記電源電圧検出手段で検出され
   た電圧値の変化量を演算する電圧変化量演算手段と、前
   記電流変化量から前記電圧変化量を差し引いた値が所定
   値を超えた場合に前記モータの駆動を停止又は反転させ
   る駆動制御手段と、を有するパワーウインドウ駆動制御
   装置。