JPH09328966A - 窓開閉装置 - Google Patents
窓開閉装置Info
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- JPH09328966A JPH09328966A JP8145708A JP14570896A JPH09328966A JP H09328966 A JPH09328966 A JP H09328966A JP 8145708 A JP8145708 A JP 8145708A JP 14570896 A JP14570896 A JP 14570896A JP H09328966 A JPH09328966 A JP H09328966A
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Abstract
スの開閉動作を中止する窓開閉装置において、ウインド
ウガラスへの駆動力伝達系のバックラッシュによる負荷
変動を、異物挟み込みと誤判定しない装置を提供する。 【解決手段】 回転数センサ29がモータ18の速度に
応じた周期でパルスを発生し、パルス周期算出部32
は、前記パルスの周期を算出する。挟み込み推定部34
は、前記パルス周期に基づきモータ負荷を算出して、こ
の負荷が所定のしきい値を超えた場合、異物を挟み込ん
だことを推定する。一方、窓が開き動作の後停止された
ことを停止検出部36にて検出し、これが検出後、逆転
制御部38によって窓を閉じる方向にモータ18を所定
量回転させる制御を行う。これによって、次に窓を閉じ
る際には、バックラッシュによる負荷変動が抑えられ
る。よって、バックラッシュによる異物挟み込みの誤判
定を防止することができる。
Description
て窓を開閉する窓開閉装置に関する。
れており、車両のサイドウインドウをモータによって開
閉するいわゆるパワーウインドウ等はこれの代表的なも
のである。窓をモータ駆動により自動開閉する場合、開
閉部分と枠部分の間に異物が挟み込まれた時に開閉動作
を停止する等の制御を行う必要が生じる。これは異物の
挟み込みによって異物自体や窓開閉部分などが損傷する
ことを防止するためである。
術が特開平7−102851号公報に開示されている。
さらに、この公報では、モータ始動時に、モータからウ
インドウガラスまで駆動力を伝達する伝達系のバックラ
ッシュにより発生する負荷変動について検討がなされて
いる。すなわち、このバックラッシュによる負荷変動を
異物の挟み込みとして誤認しないように、この負荷変動
が生じる期間は異物挟み込みの検出を中止する技術が開
示されている。
ように、異物挟み込みの検出を中止する場合、当然その
中止期間に発生した挟み込みを検出することができず、
早期にこの異物挟み込みに対応することができないとい
う問題があった。
されたものであり、モータ始動直後から異物挟み込みの
検出が可能な窓開閉装置を提供することを目的とする。
めに、本発明にかかる窓開閉装置は、ウインドウガラス
をモータにより駆動して窓の開閉を行う窓開閉装置であ
って、窓を開く方向に回転している前記モータが、停止
したことを検出する停止検出手段と、停止が検出された
場合、前記モータを、窓が閉まる方向に所定量回転させ
る制御を行う逆転制御手段と、を有している。
ていたモータが停止したときに、開き方向後方すなわち
窓を閉じる方向においては前方に生じているバックラッ
シュを、モータを所定量逆回転させることにより、閉じ
方向後方に移すことができる。したがって、次にモータ
が閉じ方向に駆動されたときに、バックラッシュの影響
を受けてモータの回転数が変動することを防止すること
ができる。よって、モータの始動直後に挟み込み検出を
中止する必要がなくなり、早期に異物の挟み込みを検出
することができる。
に従って説明する。図1には車両用パワーウインドウの
概略構成が示されている。車両のドア10は本体12と
サッシ14及びガイドレール15に沿って摺動するウイ
ンドウガラス16を有している。ウインドウガラス16
は開状態では本体12内にほぼ格納されこの状態からサ
ッシ14と当接する位置にまで移動し閉状態となる。ウ
インドウガラス16はモータ18により駆動され開閉す
る。モータ18はドア本体12内にその駆動軸が図1の
紙面内にほぼ収まる向きに配置されている。モータ駆動
軸の回転は、ウォームギア等を介して紙面に直交する回
転軸を有する歯付の駆動プーリ20に伝達される。この
駆動プーリ20とドア本体12内に上下に配置された2
つの従動プーリ22,24には、歯付ベルト26が掛け
渡されている。さらに歯付ベルト26には、ウインドウ
ガラス下端を支持している支持金具28が固定されてい
る。したがって、モータの回転により歯付ベルトが回転
し、これに合わせて従動プーリ22,24の間で支持金
具28が上下に動作する。そしてウインドウガラス16
の開閉が行われる。
ウインドウガラス16を閉動作中にガラスとサッシの間
に異物が挟まれた状態でさらに閉動作が続けられると、
挟まった異物やウインドウさらにはモータや駆動力の伝
達機構が損傷する場合がある。本実施形態においては、
前述のような異物の挟み込みを検出し、挟み込みが検出
されたときは、これに対応したモータ制御を行ってい
る。
に一回転当たり所定回数の方形パルスを発生する回転数
センサ29が設けられている。したがって、この回転数
センサ29はパルス発生手段として機能する。この回転
数センサ29の出力は制御部30に送出される。
回転数センサ29からのパルスに基づきパルス周期算出
部32は、パルスの周期を算出する。挟み込み推定部3
4は、前述したパルス周期の信号に基づき、ウインドウ
ガラス16と窓枠との間に異物が挟み込まれたことを推
定する。詳しくは、挟み込み推定部34は、回転数セン
サ29のパルスの周期からモータ18の負荷を算出し
(負荷の算出方法については後述する)、この負荷が予
め設定されたしきい値を超えると異物を挟み込んだと判
定している。
まで回転していた方向と逆の方向に回転するよう駆動し
た場合のモータ回転数の変化の様子が示されている。モ
ータ18の駆動力伝達系、すなわちウォームギアやプー
リ20,22,24やベルト26には遊びやたるみがあ
り、これらが伝達系のがた、すなわちバックラッシュと
なっている。モータ18が、第1の方向に回転している
場合には、この回転方向の後方にバックラッシュが存在
し、回転が止まったときにも第1の方向の後方にバック
ラッシュが残存する。次に、モータ18が第1の方向と
逆の第2の方向に回転し始めると、このバックラッシュ
が第2の方向においては前方に位置することになるため
に、始動直後は、モータ18の回転はこのバックラッシ
ュを第2の方向後方に移動させるだけで駆動力が伝達さ
れない。この期間では、モータ18はほとんど空転状態
であるので、負荷が小さく急激に回転数が上昇する。バ
ックラッシュの領域を超えても慣性で回転数が上昇し続
けるが、その後負荷の増大に伴って回転数が減少する。
その後、回転数はほぼ一定値へと収束にむかう。図示す
るように、始動後の回転数のピークは収束後の回転数に
比して大きく、ピークから収束値に回転数が減少する時
に挟み込みの誤判定がなされることがある。
ッシュにより生じるものである。よって、モータ18
が、第1の方向に回転した後停止した場合には、予めこ
のバックラッシュを第2の方向の後方に移動させるよう
に、所定量だけ第2の方向に回転させておくことによっ
て、次に第2の方向に回転するときには、バックラッシ
ュによる空転期間を無くすことができ、挟み込みの誤判
定を防止することができる。そこで、本実施形態におい
ては、ウインドウガラス16が開く方向にモータ18が
回転しているときに停止した場合、ウインドウガラス1
6を閉じる方向にモータ18を所定量回転させている。
すなわち、ウインドウガラス16が開く方向にモータ1
8が回転しているときにモータ18が停止したことを停
止検出部36が検出すると、逆転制御部38が、モータ
18所定量逆転するように制御を行う。この所定量は、
バックラッシュを移動させるに十分な量で、ウインドウ
ガラス16が実際には移動しない程度の量であることが
好ましい。
ウガラス16を閉めるときにバックラッシュによる空転
期間がなくなり、この区間に生じる急な回転数上昇とそ
の後の回転数低下が生じることがない。したがって、ウ
インドウガラス16が異物を挟み込んだことを推定する
場合に、バックラッシュによる誤判定が生じることを防
止することができる。
止した場合のモータ制御に関するフローチャートが示さ
れている。まず、ウインドウガラス16が開く方向に移
動中であるかが判断される(S10)。開動作でない場
合、すなわち閉動作であれば、本フローを終了する。一
方、開動作であれば、次に操作者によって、ウインドウ
ガラス16の停止操作がなされたかが判断される(S1
2)。停止操作がなされなかった場合は、本フローを終
了する。停止操作がなされた場合、モータ16を一旦停
止させ、その後逆方向、すなわちウインドウガラス16
を閉じる方向に所定量回転させる(S14)。この回転
量は、ウインドウガラス16が実際には閉方向に動かな
い程度であって、バックラッシュが開き動作方向の前
方、すなわち閉じ動作における後方に移動する程度の量
であることが望ましい。最後に、モータ18を停止させ
制御を終了する(S16)。
すフローチャートに従って説明する。時刻t1 における
パルス周期T1 と時刻t2 におけるパルス周期T2 とか
ら時刻t1 と時刻t2 の間の負荷変化ΔFを次式
実際の値に関しては後述する。前述の負荷変化ΔFの正
負の判定を行い(S102)、0又は正ならば負荷Fp
を次式、
で負荷変化ΔFが負の時は負荷Fnを次式
正の場合には、負荷Fnを0に更新し(S108)、負
の場合には負荷Fpを0に更新する(S110)。
は、負荷Fpに関しては単調増加しているときの負荷を
表し、負荷Fnに関しては単調に減少しているときの負
荷を表している。以後、Fpを増加中負荷、Fnを減少
中負荷と呼ぶ。
判定値F0 と比較され(S112)、判定値F0 を越え
た場合、異物が挟み込まれたことを判定する(S11
4)。そして、これ以上負荷が増加しないようにモータ
を停止制御し、ウインドウの動作を中止する。また、判
定値F0 以下であればステップS100に戻る。以上の
ように本実施形態では増加中負荷Fpが所定の判定値F
0 に達したことによって異物の挟み込みを判定してい
る。一方、負荷変化量ΔFが負となったときにはそれま
でに積算された増加中負荷Fpを0とすることで、他の
要因による見掛上の積算値の上昇を排除している。例え
ばガイドレール15の部位による抵抗の変化により負荷
変化量ΔFが正となる場合については、これを積算しな
い。これはこのような負荷変動は、正負が繰り返され負
となる度にステップS110によって、増加中負荷Fp
が0となるためである。すなわち、前述した制御によれ
ば、負荷が単調に増加し、所定値に達した場合にのみ異
物の挟み込みが判定され、これ以外の負荷変動による誤
判定を防止している。
る。図6にはモータの等価回路が示されている。また、
図7にはモータにかかる力の釣り合いが示されている。
図6において、抵抗r、インダクタンスLのモータに電
源電圧E0 を印加したときに流れる電流Iは、モータの
逆起電圧Eとすれば次に示す式4によって表される。ま
た、モータの逆起電圧Eおよび発生トルクNは次式
(5),(6)によって表される。
る磁束密度である。また、図7に示す力の釣り合いによ
り運動方程式(7)が得られる。
荷は周期Tの逆数に比例することが分かる。時刻t1 か
ら時刻t2 の間の外力の変化Δfは時刻t1 ,t2 の時
の回転周期をそれぞれT1 ´,T2 ´とすれば、
化ΔFのことであり、また回転周期T´は回転数センサ
の出力パルスの周期の整数倍であるから、式(11)は
式(1)と同一の式であることがわかる。特に、回転数
センサのパルスが1回転当たり1回出力されるものであ
ればT=T´,k1 =k1 ´となり式(11)と式
(1)は全く一致する。またモータの印加電圧E0 は短
い時間内には変化しないので、式(10)の第一項は式
(11)では相殺される。したがって、車載バッテリの
電圧によらない判定が可能となる。
タ18の始動時、特に窓閉め動作の始動時に、バックラ
ッシュによって生じる負荷変動を低減させることによっ
て、負荷変動に基づき推定を行っている異物挟み込みと
の誤認を防止している。
回転数の変化からモータ負荷を算出したが、モータの回
転数の変化すなわちパルス周期の変化から直接異物の挟
み込みの推定を行うことも可能である。この場合、パル
ス周期の変化量が予め定められたしきい値を超えたこと
をもって、異物挟み込みの判定を行えば良い。
る。
ブロック図である。
する図である。
荷の算出方法を説明するためのフローチャートである。
力の釣合いを示す図である。
インドウガラス、18モータ、29 回転数センサ(パ
ルス発生手段)、30 制御部、32 パルス周期算出
部、34 挟み込み推定部、36 停止検出部、38
逆転制御部。
Claims (1)
- 【請求項1】 ウインドウガラスをモータにより駆動し
て窓の開閉を行う窓開閉装置であって、 窓を開く方向に回転している前記モータが、停止したこ
とを検出する停止検出手段と、 停止が検出された場合、前記モータを、窓が閉まる方向
に所定量回転させる制御を行う逆転制御手段と、を有す
る窓開閉装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14570896A JP3206433B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 窓開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14570896A JP3206433B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 窓開閉装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09328966A true JPH09328966A (ja) | 1997-12-22 |
JP3206433B2 JP3206433B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=15391293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14570896A Expired - Fee Related JP3206433B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 窓開閉装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3206433B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013112167A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Hitachi Automotive Systems Ltd | ディスクブレーキ |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP14570896A patent/JP3206433B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013112167A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Hitachi Automotive Systems Ltd | ディスクブレーキ |
Also Published As
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---|---|
JP3206433B2 (ja) | 2001-09-10 |
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