JP2008005656A - Automatic opening/closing device for vehicle - Google Patents

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Akira Ishiyama
亮 石山
Kazuya Tateoka
和弥 舘岡
Hiroshi Nagai
啓 永井
Takahiro Uenishi
貴博 上西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve followability of an opening/closing body to a target speed by improving a regenerative braking force of an electric motor. <P>SOLUTION: The electric motor that drives a sliding door so as to be opened or closed is connected to an H-bridge circuit. The H-bridge circuit executes drive control and regenerative braking control of the electric motor. Speed control is executed so that an opening/closing speed of the sliding door becomes identical to the target speed by PWM-controlling a switching element of the H-bridge circuit. When the opening/closing speed of the sliding door becomes faster than the target speed, the electric motor is subjected to regenerative braking while setting a carrier frequency of a PWM signal lower than that of when driving the electric motor in order to improve the regenerative braking force of the electric motor. The carrier frequency of the PWM signal is reduced while increasing a duty ratio in order to further improve the regenerative braking force of the electric motor. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に設けられる開閉体を自動的に開閉する車両用自動開閉装置に関する。   The present invention relates to an automatic opening / closing device for a vehicle that automatically opens and closes an opening / closing body provided in a vehicle.

車両の側部に設けられるスライドドアを電動モータを駆動源として自動的に開閉するようにした車両用自動開閉装置では、電動モータの回転方向を正転と逆転とに切り替えることにより、スライドドアを開閉両方向に作動させるようにしている。このような自動開閉装置では、電動モータを正逆両方向に回転させるための駆動回路が必要であり、このような駆動回路としては、例えば特許文献1に示されるように、Hブリッジ回路(フルブリッジ回路)が多く用いられている。   In an automatic opening and closing device for a vehicle that automatically opens and closes a sliding door provided on a side portion of a vehicle using an electric motor as a drive source, the sliding door is switched by switching the rotation direction of the electric motor between normal rotation and reverse rotation. It is designed to operate in both opening and closing directions. Such an automatic switchgear requires a drive circuit for rotating the electric motor in both forward and reverse directions. As such a drive circuit, for example, as shown in Patent Document 1, an H bridge circuit (full bridge) is used. Circuit) is often used.

Hブリッジ回路は、一端が電動モータの一方の給電端子に接続され他端が電源に接続される第1の正転用スイッチング素子と、一端が電動モータの他方の給電端子に接続され他端が接地される第2の正転用スイッチング素子と、一端が電動モータの他方の給電端子に接続され他端が電源に接続される第1の逆転用スイッチング素子と、一端が電動モータの一方の給電端子に接続され他端が接地される第2の逆転用スイッチング素子とを有しており、これらのスイッチング素子を所定の組み合わせでオンすることにより、電動モータを正転、逆転させることができるようになっている。つまり、2つの正転用スイッチング素子をオンに切り替えることにより、これらのスイッチング素子を介して両給電端子間に電流を流して電動モータを正転させることができ、2つの逆転用スイッチング素子をオンに切り替えることにより正転時とは逆向きの電流を給電端子間に流して電動モータを逆転させることができる。また、第2の正転用スイッチング素子と第2の逆転用スイッチング素子、または第1の正転用スイッチング素子と第1の逆転用スイッチング素子とをオンに切り替えることにより、これらのスイッチング素子を介して電動モータの両給電端子を短絡させて電動モータに回生制動力を発生させることができる。   The H-bridge circuit has a first forward switching element having one end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end connected to the power supply, and one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end grounded. The first forward switching element, one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end connected to the power source, and one end connected to one power supply terminal of the electric motor. A second reverse switching element that is connected and grounded at the other end. By turning on these switching elements in a predetermined combination, the electric motor can be rotated forward and backward. ing. In other words, by switching on the two forward switching elements, it is possible to cause the electric motor to rotate forward by passing a current between both power supply terminals via these switching elements, and to turn on the two reverse switching elements. By switching, the electric motor can be reversed by flowing a current in the opposite direction to that during forward rotation between the power supply terminals. In addition, the second forward switching element and the second reverse switching element, or the first forward switching element and the first reverse switching element are switched on, and electric power is supplied via these switching elements. A regenerative braking force can be generated in the electric motor by short-circuiting both power supply terminals of the motor.

Hブリッジ回路に用いられるスイッチング素子としては、通常、FET(電解効果トランジスタ)等の半導体スイッチが用いられ、これらのスイッチング素子をオン・オフ制御するための制御手段としてはCPU(中央演算処理装置)やメモリ等を備えたマイクロコンピュータが用いられる。マイクロコンピュータのメモリ内には正転用の速度制御マップと、逆転用の速度制御マップおよび制動用の制御マップが格納されており、CPUはこれらの制御マップに従って演算された制御信号により各スイッチング素子を所定の組み合わせで駆動するようになっている。   As a switching element used in the H-bridge circuit, a semiconductor switch such as an FET (electrolytic effect transistor) is usually used, and a CPU (Central Processing Unit) is used as a control means for controlling on / off of these switching elements. And a microcomputer provided with a memory or the like. In the memory of the microcomputer, a speed control map for forward rotation, a speed control map for reverse rotation, and a control map for braking are stored. The CPU selects each switching element by a control signal calculated according to these control maps. The driving is performed in a predetermined combination.

一方、スライドドアを迅速に開閉させるとともに全閉位置や全開位置付近における安全性を高めるために、スライドドアの開閉速度を全開位置と全閉位置付近においては低減させ、中間開度においては増加させるように、速度制御するようにした自動開閉装置が知られている。例えば特許文献2、3に示される自動開閉装置では、電動モータを駆動する際に同時にオンされる一対のスイッチング素子のうちのいずれか一方をPWM(Pulse Width Modulation、パルス幅変調)制御することにより、電動モータの回転速度を制御して、スライドドアを所望の目標速度で開閉動作させるようにしている。つまり、スライドドアの開閉速度が目標速度より遅い場合には、PWM制御されるスイッチング素子のデューティー比を増加させてスライドドアが目標速度となるように電動モータの回転速度を増加させる。反対に、外力等が加わってスライドドアの開閉速度が目標速度以上となったときには、電動モータを回生制動させて、スライドドアの開閉速度を目標速度にまで低下させる。この場合、スライドドアを目標速度に制御するためのデューティー比の演算方法としては、PI制御(比例積分制御)による制御が多く行われ、これにより、スライドドアを滑らかに目標速度に追従させるようにしている。
特開2004−98913号公報 特開平10−246061号公報 特開平11−343774号公報
On the other hand, in order to quickly open and close the slide door and increase safety in the vicinity of the fully closed position or the fully open position, the opening and closing speed of the slide door is reduced near the fully open position and the fully closed position, and increased at the intermediate opening. Thus, there is known an automatic opening / closing device that performs speed control. For example, in the automatic opening / closing devices disclosed in Patent Documents 2 and 3, PWM (Pulse Width Modulation) control is performed on one of a pair of switching elements that are simultaneously turned on when an electric motor is driven. The rotational speed of the electric motor is controlled to open and close the sliding door at a desired target speed. That is, when the opening / closing speed of the sliding door is slower than the target speed, the duty ratio of the switching element that is PWM controlled is increased to increase the rotation speed of the electric motor so that the sliding door becomes the target speed. On the contrary, when the open / close speed of the slide door becomes equal to or higher than the target speed due to an external force or the like, the electric motor is regeneratively braked to reduce the open / close speed of the slide door to the target speed. In this case, as a calculation method of the duty ratio for controlling the sliding door to the target speed, control by PI control (proportional integral control) is often performed, and thereby the sliding door is caused to smoothly follow the target speed. ing.
JP 2004-98913 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-246061 JP-A-11-343774

しかしながら、従来の自動開閉装置では、車両が傾斜地等にあってスライドドアにその移動方向と同一方向に自重が加えられ、または乗員等によりスライドドアにその移動方向と同一方向の手動操作力が加えられることにより、スライドドアの開閉速度が目標速度を大きく超えた場合には、電動モータを回生制動させても、その回生制動力が不足して、スライドドアを目標速度に追従させるのが困難な場合があった。   However, in the conventional automatic opening / closing device, the vehicle is on an inclined ground or the like, and its own weight is applied to the sliding door in the same direction as the moving direction, or a manual operation force in the same direction as the moving direction is applied to the sliding door by an occupant. Therefore, if the opening / closing speed of the sliding door greatly exceeds the target speed, even if the electric motor is regeneratively braked, the regenerative braking force is insufficient and it is difficult to make the sliding door follow the target speed. There was a case.

特に、電動モータをPI制御(比例積分制御)により制御するようにした場合では、その演算に時間が掛かることから、回生制動を開始するタイミングが遅れ、スライドドアの目標速度への追従性がさらに低下することになっていた。また、演算速度を上げるためにPI制御のゲインを高くしても、演算結果のハンチングが生じるため、追従性を十分に高めることは困難であった。   In particular, when the electric motor is controlled by PI control (proportional integral control), the calculation takes time, so the timing of starting regenerative braking is delayed, and the followability to the target speed of the sliding door is further increased. It was supposed to decline. Further, even if the gain of PI control is increased in order to increase the calculation speed, hunting of the calculation result occurs, so that it is difficult to sufficiently improve the followability.

本発明の目的は、電動モータの回生制動力を高めて開閉体の目標速度への追従性を高めることにある。   An object of the present invention is to increase the regenerative braking force of the electric motor and improve the followability to the target speed of the opening / closing body.

本発明の車両用自動開閉装置は、車両に設けられる開閉体を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、前記開閉体を開閉駆動する電動モータと、前記電動モータに接続されるHブリッジ回路と、前記Hブリッジ回路に設けられるスイッチング素子をPWM制御することにより前記電動モータを駆動または回生制動させて前記開閉体を目標速度に制御するとともに、前記電動モータを回生制動させるときには前記電動モータを駆動するときよりもPWM信号のキャリア周波数を低く設定する制御手段とを有することを特徴とする。   An automatic opening and closing device for a vehicle according to the present invention is an automatic opening and closing device for a vehicle that automatically opens and closes an opening and closing body provided in a vehicle, and includes an electric motor that opens and closes the opening and closing body, and an H that is connected to the electric motor. PWM control of the switching circuit provided in the bridge circuit and the H bridge circuit drives or regeneratively brakes the electric motor to control the opening / closing body to a target speed, and when regeneratively braking the electric motor, the electric motor And a control means for setting the carrier frequency of the PWM signal lower than when the motor is driven.

本発明の車両用自動開閉装置は、前記制御手段は、前記電動モータにより駆動されて開閉動作する前記開閉体の開閉速度が所定の目標速度よりも速くなったときに前記電動モータを回生制動させることを特徴とする。   In the automatic opening / closing apparatus for a vehicle according to the present invention, the control means regeneratively brakes the electric motor when the opening / closing speed of the opening / closing member that is driven by the electric motor to open / close is higher than a predetermined target speed. It is characterized by that.

本発明の車両用自動開閉装置は、前記制御手段は、前記電動モータを回生制動させるときには、当該回生制動が開始される前よりもPWM信号のデューティー比を高く設定することを特徴とする。   The automatic opening / closing apparatus for a vehicle according to the present invention is characterized in that when the electric motor is regeneratively braked, the control means sets a duty ratio of the PWM signal higher than before the regenerative braking is started.

本発明の車両用自動開閉装置は、前記Hブリッジ回路は、一端が前記電動モータの一方の給電端子に接続され他端が電源に接続される第1の正転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの他方の給電端子に接続され他端が接地される第2の正転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの他方の給電端子に接続され他端が前記電源に接続される第1の逆転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの一方の給電端子に接続され他端が接地される第2の逆転用スイッチング素子とを有することを特徴とする。   In the vehicular automatic switching apparatus according to the present invention, the H bridge circuit includes a first forward switching element having one end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end connected to a power source, and one end connected to the electric motor. A second forward switching element connected to the other power supply terminal of the motor and grounded at the other end, and a first reverse rotation having one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end connected to the power source. And a second reverse switching element having one end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end grounded.

本発明の車両用自動開閉装置は、前記スイッチング素子は電界効果トランジスタであることを特徴とする。   The automatic opening / closing device for a vehicle according to the present invention is characterized in that the switching element is a field effect transistor.

本発明によれば、電動モータを回生制動させるときには、Hブリッジ回路を駆動するためのPWM信号のキャリア周波数は電動モータを駆動するときよりも低く設定されるので、電動モータの回生制動力を高めることができる。これにより、開閉体を効率よく減速させて迅速に目標速度に制御することができる。特に、車両の傾斜による自重や外力等が加えられることにより、開閉体の開閉速度が目標速度よりも速くなった場合には、PWM信号のキャリア周波数を低く設定して電動モータの回生制動力を高めることにより、開閉体を目標速度に迅速に合わせる制御が可能となる。   According to the present invention, when the electric motor is regeneratively braked, the carrier frequency of the PWM signal for driving the H-bridge circuit is set lower than when the electric motor is driven, so that the regenerative braking force of the electric motor is increased. be able to. Thus, the opening / closing body can be efficiently decelerated and quickly controlled to the target speed. In particular, when the opening / closing speed of the opening / closing body becomes faster than the target speed due to the application of the vehicle's own weight, external force, etc., the PWM signal carrier frequency is set low to increase the regenerative braking force of the electric motor. By increasing it, it becomes possible to control the opening / closing body to quickly match the target speed.

本発明によれば、電動モータを回生制動させるときには、電動モータを駆動するときよりもPWM信号のキャリア周波数が低く設定されるとともに、PWM信号のデューティー比が高く設定されるので、電動モータの回生制動力をさらに高めて、開閉体をより迅速に目標速度に制御することができる。   According to the present invention, when the electric motor is regeneratively braked, the PWM signal carrier frequency is set lower than when the electric motor is driven, and the duty ratio of the PWM signal is set higher. By further increasing the braking force, the opening / closing body can be controlled to the target speed more quickly.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1はワンボックスタイプの車両を示す側面図であり、図2は本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を示す平面図である。   FIG. 1 is a side view showing a one-box type vehicle, and FIG. 2 is a plan view showing an automatic opening / closing device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

図1に示す車両11には、その車体12の側部に設けられた開口部13を開閉するために、開閉体としてのスライドドア14が設けられている。図2に示すように、スライドドア14にはローラアッシー15が設けられており、このローラアッシー15が車体12の側部に固定されたガイドレール16に案内されることにより、スライドドア14は、図2中に実線で示す全開位置と一点鎖線で示す全閉位置との間で開閉自在となっている。また、ガイドレール16の車両前方側には車室内側に湾曲する曲部16aが設けられており、ローラアッシー15が曲部16aに案内されると、スライドドア14は車体12の側面と同一面に収まるように車体12の内側に引き込まれた状態で閉じられるようになっている。図示はしないが、ローラアッシー15は、図示する部位(センター部)以外にスライドドア14の前端部の上下部分(アッパー部・ロア部)にも設けられ、これらに対応して車体12の開口部13の上下部位にもアッパー部・ロア部に対応する図示しないガイドレールが設けられており、スライドドア14は車体12に計3カ所において支持されている。   The vehicle 11 shown in FIG. 1 is provided with a slide door 14 as an opening / closing body in order to open / close an opening 13 provided on a side portion of the vehicle body 12. As shown in FIG. 2, the slide door 14 is provided with a roller assembly 15, and the roller assembly 15 is guided by a guide rail 16 fixed to the side of the vehicle body 12. In FIG. 2, it can be opened and closed between a fully open position indicated by a solid line and a fully closed position indicated by a one-dot chain line. Further, a curved portion 16a that curves toward the vehicle interior side is provided on the vehicle front side of the guide rail 16, and when the roller assembly 15 is guided to the curved portion 16a, the slide door 14 is flush with the side surface of the vehicle body 12. So that it is retracted inside the vehicle body 12 so as to fit in the vehicle. Although not shown, the roller assembly 15 is also provided in the upper and lower portions (upper portion and lower portion) of the front end portion of the slide door 14 in addition to the portion (center portion) shown in the drawing, and the opening portion of the vehicle body 12 corresponding thereto Guide rails (not shown) corresponding to the upper portion and the lower portion are also provided at the upper and lower portions of 13, and the slide door 14 is supported by the vehicle body 12 at a total of three locations.

図2に示すように、この車両11には、スライドドア14を自動的に開閉するために、車両用自動開閉装置21(以下、開閉装置21とする。)が設けられている。この開閉装置21はガイドレール16の車両前後方向の略中央部に隣接して車体12の内部に固定される駆動ユニット22を有し、この駆動ユニット22からは車両前方側と後方側とに向けてケーブル23a,23bが引き出されており、駆動ユニット22から車両前方側に引き出されたケーブル23aはガイドレール16の前端に設けられた反転プーリ24aを介して車両前方側(閉側)からローラアッシー15に接続され、車両後方側に引き出されたケーブル23bはガイドレール16の後端に設けられた反転プーリ24bを介して車両後方側(開側)からローラアッシー15に接続されている。駆動ユニット22はケーブル23a,23bを駆動するようになっており、駆動ユニット22によりケーブル23a,23bが駆動されると、スライドドア14は閉側のケーブル23aまたは開側のケーブル23bに牽引されて自動開閉動作するようになっている。つまり、この開閉装置21は、いわゆるケーブル式となっている。   As shown in FIG. 2, the vehicle 11 is provided with a vehicle automatic opening / closing device 21 (hereinafter referred to as an opening / closing device 21) in order to automatically open and close the slide door 14. The opening / closing device 21 has a drive unit 22 that is fixed to the inside of the vehicle body 12 adjacent to a substantially central portion of the guide rail 16 in the vehicle front-rear direction, and from the drive unit 22 toward the vehicle front side and the rear side. The cables 23a and 23b are drawn out, and the cable 23a drawn from the drive unit 22 to the front side of the vehicle is connected to the roller assembly from the front side (closed side) of the vehicle via a reversing pulley 24a provided at the front end of the guide rail 16. 15 is connected to the roller assembly 15 from the vehicle rear side (open side) via a reversing pulley 24b provided at the rear end of the guide rail 16. The drive unit 22 drives the cables 23a and 23b. When the cables 23a and 23b are driven by the drive unit 22, the slide door 14 is pulled by the closed cable 23a or the open cable 23b. It is designed to open and close automatically. That is, the switchgear 21 is a so-called cable type.

図3は図2に示す自動開閉装置の制御体系を示す説明図であり、図4は図3に示すモータ駆動装置の回路図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a control system of the automatic opening / closing device shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a circuit diagram of the motor driving device shown in FIG.

駆動ユニット22は、スライドドア14を開閉駆動するための駆動源となる電動モータ25を有しており、この電動モータ25の回転はこれに固定される減速機26により所定の回転数にまで減速して出力軸27から出力されるようになっている。電動モータ25はブラシ付き直流モータであり、供給される電流の向きに応じて正逆両方向に回転可能となっている。   The drive unit 22 has an electric motor 25 serving as a drive source for opening and closing the slide door 14, and the rotation of the electric motor 25 is reduced to a predetermined number of rotations by a speed reducer 26 fixed thereto. As a result, it is output from the output shaft 27. The electric motor 25 is a DC motor with a brush, and can rotate in both forward and reverse directions according to the direction of the supplied current.

出力軸27には円筒状に形成されたドラム28が固定されており、このドラム28の外周面には各ケーブル23a,23bが複数回巻き付けられている。これにより、電動モータ25が正転すると、図3中で時計回りにドラム28が回転して閉側のケーブル23aがドラム28に巻き取られ、スライドドア14はケーブル23aに牽引されて自動閉動作する。反対に、電動モータ25が逆転すると、図3中で反時計回りにドラム28が回転して開側のケーブル23bがドラム28に巻き取られ、スライドドア14はケーブル23bに牽引されて自動開動作する。   A cylindrical drum 28 is fixed to the output shaft 27, and the cables 23 a and 23 b are wound around the outer peripheral surface of the drum 28 a plurality of times. As a result, when the electric motor 25 rotates in the forward direction, the drum 28 rotates clockwise in FIG. 3 so that the cable 23a on the closing side is wound around the drum 28, and the slide door 14 is pulled by the cable 23a and automatically closes. To do. On the other hand, when the electric motor 25 rotates in the reverse direction, the drum 28 rotates counterclockwise in FIG. 3 and the open cable 23b is wound around the drum 28, and the slide door 14 is pulled by the cable 23b and automatically opens. To do.

減速機26には図示しない電磁クラッチが内装されており、スライドドア14が手動で開閉操作されるときには、電磁クラッチにより電動モータ25と出力軸27の間の動力伝達経路が断遮断されてスライドドア14の手動による開閉操作力が低減されるようになっている。また、図示はしないが、ドラム28とスライドドア14との間にはテンショナが設けられ、このテンショナによりケーブル張力が一定に保持されるようになっている。   The speed reducer 26 includes an electromagnetic clutch (not shown). When the slide door 14 is manually opened and closed, the power transmission path between the electric motor 25 and the output shaft 27 is interrupted and cut off by the electromagnetic clutch. 14 manual opening and closing operation force is reduced. Although not shown, a tensioner is provided between the drum 28 and the slide door 14, and the cable tension is kept constant by the tensioner.

スライドドア14を予め設定された目標速度で開閉させるように電動モータ25の作動を制御するために、駆動ユニット22にはモータ駆動装置31が設けられている。   In order to control the operation of the electric motor 25 so as to open and close the slide door 14 at a preset target speed, the drive unit 22 is provided with a motor drive device 31.

このモータ駆動装置31にはHブリッジ回路(フルブリッジ回路)32が設けられており、電動モータ25はこのHブリッジ回路32に接続されて正逆両方向に駆動されるようになっている。図4に示すように、Hブリッジ回路32は、それぞれ電界効果トランジスタ(FET)である4つのスイッチング素子SW1〜SW4をH形に接続して形成されており、第1の正転用スイッチング素子としてのスイッチング素子SW1は一端が電動モータ25の一方の給電端子25aに接続され他端が車両11に搭載される電源つまりバッテリ33に接続され、第1の逆転用スイッチング素子としてのスイッチング素子SW2は一端が電動モータ25の他方の給電端子25bに接続され他端がバッテリ33に接続され、第2の逆転用スイッチング素子としてのスイッチング素子SW3は一端が電動モータ25の一方の給電端子25aに接続され他端が接地され、第2の正転用スイッチング素子としてのスイッチング素子SW4は一端が電動モータ25の他方の給電端子25bに接続され他端が接地されている。   The motor driving device 31 is provided with an H bridge circuit (full bridge circuit) 32, and the electric motor 25 is connected to the H bridge circuit 32 and is driven in both forward and reverse directions. As shown in FIG. 4, the H-bridge circuit 32 is formed by connecting four switching elements SW1 to SW4, each of which is a field effect transistor (FET), in an H shape, and serves as a first normal switching element. The switching element SW1 has one end connected to one power supply terminal 25a of the electric motor 25 and the other end connected to a power source mounted on the vehicle 11, that is, the battery 33. The switching element SW2 as the first reverse switching element has one end The other end of the electric motor 25 is connected to the power supply terminal 25b and the other end is connected to the battery 33. The switching element SW3 as the second reverse switching element is connected to one power supply terminal 25a of the electric motor 25 and the other end. Is grounded, and one end of the switching element SW4 as the second forward switching element is electrically The other end is connected to the other power supply terminal 25b of the motor 25 is grounded.

スイッチング素子SW1〜SW4の作動を制御するために、モータ駆動装置31には制御手段としての制御装置34が設けられている。   In order to control the operation of the switching elements SW1 to SW4, the motor driving device 31 is provided with a control device 34 as a control means.

この制御装置34は、図示しないCPU(中央演算処理装置)、制御プログラム等が格納されるROMや一時的にデータを格納するRAM等のメモリを備えたマイクロコンピュータとなっており、スライドドア14の開閉位置や開閉速度等の信号をPI制御(比例積分制御)に基づいて演算して、各スイッチング素子SW1〜SW4に向けて制御信号を出力するようになっている。制御装置34から出力された制御信号は、駆動回路35により駆動信号に変換されて各スイッチング素子SW1〜SW4に入力され、駆動信号が入力された各スイッチング素子SW1〜SW4はオフからオンに切り替えられるようになっている。   The control device 34 is a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a ROM for storing a control program, and a memory such as a RAM for temporarily storing data. Signals such as opening / closing positions and opening / closing speeds are calculated based on PI control (proportional integral control), and control signals are output to the switching elements SW1 to SW4. The control signal output from the control device 34 is converted into a drive signal by the drive circuit 35 and input to the switching elements SW1 to SW4, and the switching elements SW1 to SW4 to which the drive signal is input are switched from OFF to ON. It is like that.

図5は電動モータを正転駆動、逆転駆動、回生制動させるときの各制御信号のチャート図であり、この制御装置34は、図5に示すパターンで各スイッチング素子SW1〜SW4をオン・オフ制御することにより、電動モータ25を正逆両方向に駆動するとともに回生制動させるようになっている。つまり、制御装置34は、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW4をオンすることにより、スイッチング素子SW1を介して給電端子25aをバッテリ33に接続するとともにスイッチング素子SW4を介して給電端子25bを接地させて、電動モータ25を正転駆動する。また、制御装置34は、スイッチング素子SW2とスイッチング素子SW3をオンすることにより、スイッチング素子SW2を介して給電端子25bをバッテリ33に接続するとともにスイッチング素子SW3を介して給電端子25aを接地させて電動モータ25を逆転駆動する。さらに、制御装置34は、スイッチング素子SW3とスイッチング素子SW4とをオンすることにより、スイッチング素子SW3,SW4を介して給電端子25a,25bを短絡させて電動モータ25を回生制動させる。   FIG. 5 is a chart of each control signal when the electric motor is driven in forward rotation, reverse rotation, and regenerative braking. This control device 34 controls on / off of the switching elements SW1 to SW4 in the pattern shown in FIG. By doing so, the electric motor 25 is driven in both forward and reverse directions and regenerative braking is performed. That is, the control device 34 turns on the switching element SW1 and the switching element SW4 to connect the power supply terminal 25a to the battery 33 via the switching element SW1 and ground the power supply terminal 25b via the switching element SW4. The electric motor 25 is driven to rotate forward. Further, the control device 34 turns on the switching element SW2 and the switching element SW3, thereby connecting the power supply terminal 25b to the battery 33 via the switching element SW2 and grounding the power supply terminal 25a via the switching element SW3. The motor 25 is driven in reverse. Further, the control device 34 turns on the switching element SW3 and the switching element SW4, thereby short-circuiting the power supply terminals 25a and 25b via the switching elements SW3 and SW4 to regeneratively brake the electric motor 25.

また、制御装置34は、Hブリッジ回路32に設けられるスイッチング素子SW1〜SW4のうち、電動モータ25に対して下段側つまり給電端子25a,25bを接地させる側の各スイッチング素子SW3,SW4をPWM制御することにより、電動モータ25の作動速度を増減させることができるようになっている。つまり、制御装置34は、各スイッチング素子SW1,SW2に対しては通常のオン・オフ制御し、各スイッチング素子SW3,SW4に対する制御信号をパルス状のPWM信号として出力するとともに、そのPWM信号のデューティー比を変化させることにより、電動モータ25の作動速度を増減させることができるようになっている。   Further, the control device 34 performs PWM control of the switching elements SW3 and SW4 on the lower side of the electric motor 25, that is, the side where the power supply terminals 25a and 25b are grounded, among the switching elements SW1 to SW4 provided in the H bridge circuit 32. By doing so, the operating speed of the electric motor 25 can be increased or decreased. That is, the control device 34 performs normal on / off control for each of the switching elements SW1 and SW2, outputs a control signal for each of the switching elements SW3 and SW4 as a pulsed PWM signal, and the duty of the PWM signal. By changing the ratio, the operating speed of the electric motor 25 can be increased or decreased.

制御装置34のメモリ内には、スライドドア14の開閉位置をパラメータとした目標速度が格納されており、制御装置34は、スライドドア14の開閉速度が所定の目標速度となるように、電動モータ25の作動を制御するようになっている。つまり、制御装置34は、電動モータ25を正転方向または逆転方向に駆動するとともに、スライドドア14の開閉速度がメモリ内に格納された目標速度と一致するようにスイッチング素子SW3,SW4のデューティー比をPI演算により設定して、電動モータ25の作動速度を制御する。また、スライドドア14の開閉速度が目標速度よりも速くなったときには、電動モータ25を回生制動させてスライドドア14の開閉速度を目標速度にまで減速させる。   A target speed with the opening / closing position of the slide door 14 as a parameter is stored in the memory of the control device 34, and the control device 34 is configured to operate the electric motor so that the opening / closing speed of the slide door 14 becomes a predetermined target speed. 25 is controlled. That is, the control device 34 drives the electric motor 25 in the forward rotation direction or the reverse rotation direction, and the duty ratio of the switching elements SW3 and SW4 so that the opening / closing speed of the slide door 14 matches the target speed stored in the memory. Is set by PI calculation to control the operating speed of the electric motor 25. When the opening / closing speed of the slide door 14 becomes faster than the target speed, the electric motor 25 is regeneratively braked to reduce the opening / closing speed of the slide door 14 to the target speed.

なお、目標速度は、例えばスライドドア14の全開位置および全閉位置付近では遅く、中間開度では速くする等、スライドドア14の開閉位置をパラメータとした値に予め実験等により設定されている。   Note that the target speed is set in advance through experiments or the like to a value using the open / close position of the slide door 14 as a parameter, for example, slow in the vicinity of the fully open position and the fully closed position of the slide door 14 and fast in the intermediate opening.

スライドドア14の開閉動作を指令するために、スライドドア14には開閉スイッチとしての機能を有するドアハンドル36が設けられており、乗員等の操作者によりドアハンドル36が操作されると、このドアハンドル36から制御装置34に開閉指令信号が入力される。例えば、ドアハンドル36が閉側に操作されると、制御装置34にスライドドア14を閉じる旨の指令信号が入力され、制御装置34は電動モータ25を正転駆動してスライドドア14を自動閉動作させる。反対に、ドアハンドル36が開側に操作されると、制御装置34にスライドドア14を開く旨の指令信号が入力され、制御装置34は電動モータ25を逆転駆動してスライドドア14を自動開動作させる。   In order to command the opening / closing operation of the sliding door 14, the sliding door 14 is provided with a door handle 36 having a function as an opening / closing switch. When the door handle 36 is operated by an operator such as an occupant, this door is operated. An opening / closing command signal is input from the handle 36 to the control device 34. For example, when the door handle 36 is operated to the close side, a command signal for closing the slide door 14 is input to the control device 34, and the control device 34 drives the electric motor 25 to rotate forward to automatically close the slide door 14. Make it work. Conversely, when the door handle 36 is operated to the open side, a command signal for opening the slide door 14 is input to the control device 34, and the control device 34 drives the electric motor 25 in reverse to automatically open the slide door 14. Make it work.

また、スライドドア14の開閉速度や開閉位置を検出するために、制御装置34には回転センサ37が接続されている。図3に示すように、この回転センサ37は、周方向に多数の磁極が着磁されるとともに出力軸27に固定される多極着磁磁石38と、この多極着磁磁石38の近傍に互いに所定の位相差を有して配置される一対のホールIC39a,39bとを備え、出力軸27が回転すると、これらのホールIC39a,39bから出力軸27の回転数に比例した周期のパルス信号を出力するようになっている。各ホールIC39a,39bが出力するパルス信号は制御装置34に入力され、制御装置34はこれらのパルス信号の周期に基づいて電動モータ25の回転速度つまりスライドドア14の開閉速度を検出する。つまり、この回転センサ37は、スライドドア14の開閉速度を検出する開閉速度検出手段としての機能を有している。また、制御装置34は各ホールIC39a,39bから入力されるパルス信号の出現タイミングに基づいて電動モータ25の回転方向つまりスライドドア14の開閉方向を検出し、また、スライドドア14が基準位置(例えば全閉位置)となったときを起点としてパルス信号をカウント(積算)することによりスライドドア14の開閉位置を検出するようになっている。   In addition, a rotation sensor 37 is connected to the control device 34 in order to detect the opening / closing speed and opening / closing position of the slide door 14. As shown in FIG. 3, the rotation sensor 37 includes a multipolar magnetized magnet 38 having a large number of magnetic poles magnetized in the circumferential direction and fixed to the output shaft 27, and a multipole magnetized magnet 38. A pair of Hall ICs 39a and 39b arranged with a predetermined phase difference from each other is provided. When the output shaft 27 rotates, a pulse signal having a period proportional to the rotational speed of the output shaft 27 is output from the Hall ICs 39a and 39b. It is designed to output. The pulse signals output from the Hall ICs 39a and 39b are input to the control device 34, and the control device 34 detects the rotational speed of the electric motor 25, that is, the opening / closing speed of the slide door 14, based on the period of these pulse signals. That is, the rotation sensor 37 has a function as an opening / closing speed detecting means for detecting the opening / closing speed of the slide door 14. The control device 34 detects the rotation direction of the electric motor 25, that is, the opening / closing direction of the slide door 14, based on the appearance timing of the pulse signals input from the Hall ICs 39a, 39b. The opening / closing position of the slide door 14 is detected by counting (accumulating) pulse signals starting from the time when the fully closed position is reached.

なお、スライドドア14の開閉速度や開閉位置を検出する回転センサ37としては、多極着磁磁石38とホールIC39a,39bとを用いたものに限らず、レゾルバやロータリーエンコーダなどを用いてもよい。   The rotation sensor 37 for detecting the opening / closing speed and opening / closing position of the slide door 14 is not limited to the one using the multipolar magnetized magnet 38 and the Hall ICs 39a and 39b, and a resolver, a rotary encoder, or the like may be used. .

図6(a)は電動モータを駆動するときのPWM信号を示すチャート図であり、図6(b)は電動モータを回生制動させるときのPWM信号を示すチャート図である。   FIG. 6A is a chart showing a PWM signal when the electric motor is driven, and FIG. 6B is a chart showing a PWM signal when the electric motor is regeneratively braked.

図6(a)に示すように、この開閉装置21では、電動モータ25が駆動制御されるときには、スイッチング素子SW3またはSW4に対するPWM信号のキャリア周波数は、制御装置34により、駆動用の所定の周波数に設定される。この駆動用の周波数は、予め実験等により設定されるもので、本実施の形態の場合は、約9.8KHzとされている。この周波数は制御音(PWM信号を発生するときのスイッチング素子の作動音等)や、スイッチング素子の発熱量、制御応答性等を考慮して選択されている。PWM信号のキャリア周波数を高くすると、電動モータ25の内部コイルのL成分により、回生電流が流れにくくなるため、車両11が傾斜地等にあってスライドドア14にその移動方向と同一方向に自重が加えられ、または乗員等によりスライドドア14にその移動方向と同一方向の手動操作力が加えられることにより、スライドドア14の開閉速度が目標速度を大きく超えるような使用下においては、制動力が不足することがある。ここで、PWM信号のキャリア周波数とはPWM信号の各パルスの周波数であり、キャリア周波数は低下すると各パルス信号の周期は長くなる。   As shown in FIG. 6 (a), in this switching device 21, when the electric motor 25 is driven and controlled, the carrier frequency of the PWM signal for the switching element SW3 or SW4 is controlled by the control device 34 to a predetermined frequency for driving. Set to This driving frequency is set in advance by experiments or the like, and is set to about 9.8 KHz in this embodiment. This frequency is selected in consideration of a control sound (such as an operating sound of the switching element when generating a PWM signal), a heat generation amount of the switching element, a control response, and the like. When the carrier frequency of the PWM signal is increased, the regenerative current is less likely to flow due to the L component of the internal coil of the electric motor 25. Therefore, the vehicle 11 is on a sloping ground or the like, and its own weight is applied to the slide door 14 in the same direction as the movement direction. Or a manual operation force in the same direction as the moving direction is applied to the slide door 14 by an occupant or the like, so that the braking force is insufficient when the opening / closing speed of the slide door 14 greatly exceeds the target speed. Sometimes. Here, the carrier frequency of the PWM signal is the frequency of each pulse of the PWM signal. When the carrier frequency decreases, the cycle of each pulse signal becomes longer.

一方、図6(b)に示すように、スイッチング素子SW3とスイッチング素子SW4とにより給電端子25a,25bを短絡させて電動モータ25を回生制動させるときには、PWM信号のキャリア周波数は、制御装置34により、電動モータ25を駆動するときの駆動用の周波数よりも低い制動用の周波数に設定されており、本実施の形態の場合は、約156Hzとされている。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the electric motor 25 is regeneratively braked by short-circuiting the power supply terminals 25a and 25b by the switching element SW3 and the switching element SW4, the carrier frequency of the PWM signal is controlled by the control device 34. The braking frequency is set lower than the driving frequency when the electric motor 25 is driven. In this embodiment, the frequency is about 156 Hz.

PWM信号のキャリア周波数が低くなると、そのデューティー比が同一であっても、各パルス信号の周期が長くなることにより電動モータ25に効率よく回生電流が流れ、これにより、電動モータ25の回生制動力を高められる。したがって、例えば、車両11が傾斜等して自動開閉動作するスライドドア14に開閉方向と同一方向の自重が加えられ、または乗員等による手動操作力がその開閉方向と同一方向に加えられることにより、スライドドア14が目標速度よりも速い開閉速度で開閉動作しても、電動モータ25を回生制動させるとともにPWM信号のキャリア周波数を駆動時よりも低く設定することにより、電動モータ25の回生制動力を高めて、迅速にスライドドア14を目標速度にまで減速させることができる。   When the carrier frequency of the PWM signal is lowered, even if the duty ratio is the same, the period of each pulse signal is lengthened, so that a regenerative current flows efficiently to the electric motor 25, thereby causing the regenerative braking force of the electric motor 25. Can be enhanced. Therefore, for example, the sliding door 14 that automatically opens and closes when the vehicle 11 tilts or the like is given its own weight in the same direction as the opening and closing direction, or a manual operation force by an occupant or the like is applied in the same direction as the opening and closing direction. Even when the sliding door 14 is opened and closed at an opening / closing speed faster than the target speed, the electric motor 25 is regeneratively braked, and the carrier frequency of the PWM signal is set lower than that during driving, so that the regenerative braking force of the electric motor 25 is increased. Thus, the sliding door 14 can be quickly decelerated to the target speed.

図7は制御装置によるキャリア周波数の設定手順を示すフローチャート図である。   FIG. 7 is a flowchart showing a carrier frequency setting procedure by the control device.

図7に基づいて、キャリア周波数の設定手順について説明する。   A carrier frequency setting procedure will be described with reference to FIG.

まず、ステップS1においてスライドドア14の開閉位置や目標速度に対する実際の開閉速度の差からPWM信号のデューティ比をPI演算し、ステップS2において、PI演算結果が駆動制御なのか制動制御なのかが判断される。ステップS2において電動モータ25を駆動制御であると判断されると、ステップS3においてキャリア周波数は駆動用の周波数にセットされ、ステップS4においてそのキャリア周波数のPWM信号が出力され、電動モータ25が所定の目標速度で駆動される。   First, at step S1, the PWM signal duty ratio is PI-calculated from the opening / closing position of the slide door 14 and the actual opening / closing speed difference with respect to the target speed, and at step S2, it is determined whether the PI calculation result is drive control or braking control. Is done. If it is determined in step S2 that the electric motor 25 is in drive control, the carrier frequency is set to a driving frequency in step S3, and a PWM signal having the carrier frequency is output in step S4. Driven at the target speed.

一方、ステップS2においてPI演算結果が制動制御であると判断されると、ステップS5においてキャリア周波数は駆動用の周波数よりも低い制動用の周波数にセットされ、ステップS4においてそのキャリア周波数のPWM信号が出力される。そして、電動モータ25は高い制動力で回生制動され、スライドドア14は迅速に目標速度にまで減速される。   On the other hand, if it is determined in step S2 that the PI calculation result is braking control, the carrier frequency is set to a braking frequency lower than the driving frequency in step S5, and the PWM signal of the carrier frequency is set in step S4. Is output. The electric motor 25 is regeneratively braked with a high braking force, and the slide door 14 is quickly decelerated to the target speed.

このように、この開閉装置21では、電動モータ25を回生制動させるときには、PWM信号のキャリア周波数を電動モータ25を駆動するときよりも低く設定するようにしたので、電動モータ25の回生制動力を高めることができる。これにより、車両11の傾斜による自重や外力等が加えられることにより、スライドドア14の開閉速度が目標速度よりも速くなっても、電動モータ25の回生制動力を高めて、スライドドア14を迅速に目標速度に制御することができる。   As described above, in this switching device 21, when the electric motor 25 is regeneratively braked, the carrier frequency of the PWM signal is set lower than when the electric motor 25 is driven. Therefore, the regenerative braking force of the electric motor 25 is set. Can be increased. Thereby, even if the opening / closing speed of the slide door 14 becomes faster than the target speed by applying the own weight, external force, or the like due to the inclination of the vehicle 11, the regenerative braking force of the electric motor 25 is increased and the slide door 14 is quickly moved. The target speed can be controlled.

また、この開閉装置21では、Hブリッジ回路32以外に電気的な回路を追加することなく、また、機械的な制動装置を追加することなく、制動力を高めることができるので、この開閉装置21のコストを低減することができる。   Moreover, in this switchgear 21, the braking force can be increased without adding an electrical circuit other than the H-bridge circuit 32, and without adding a mechanical braker. The cost can be reduced.

図8は制御装置によるPWM制御の変形例を示すチャート図であり、(a)は電動モータを駆動するときのPWM信号を示すチャート図であり、(b)は電動モータを回生制動させるときのPWM信号を示すチャート図である。   FIG. 8 is a chart showing a modified example of PWM control by the control device, (a) is a chart showing a PWM signal when driving the electric motor, and (b) is when regenerative braking of the electric motor is performed. It is a chart figure which shows a PWM signal.

図6に示す場合では、電動モータ25を回生制動させるときには、制御装置34は、PWM信号のデューティー比を一定としたまま、PWM信号のキャリア周波数を駆動時よりも低く設定するようにしている。これに対して、図8に示す場合では、PWM信号のキャリア周波数を駆動時よりも低く設定するとともに、PWM信号のデューティー比を回生制動が開始される前よりも高く設定するようにしている。これにより、キャリア周波数の低下により増加した回生電流を、デューティー比を高めることによりさらに増加させて、電動モータ25の回生制動力をさらに高めることができる。   In the case shown in FIG. 6, when the electric motor 25 is regeneratively braked, the control device 34 sets the PWM signal carrier frequency lower than that during driving while keeping the duty ratio of the PWM signal constant. On the other hand, in the case shown in FIG. 8, the carrier frequency of the PWM signal is set lower than that during driving, and the duty ratio of the PWM signal is set higher than before the start of regenerative braking. Thereby, the regenerative current increased due to the decrease in the carrier frequency can be further increased by increasing the duty ratio, and the regenerative braking force of the electric motor 25 can be further increased.

このように、この開閉装置21では、電動モータ25を回生制動させるときに、電動モータ25を駆動するときよりもPWM信号のキャリア周波数を低く設定するとともに、PWM信号のデューティー比を高く設定するようにしたので、電動モータ25の回生制動力をさらに高めて、スライドドア14をより迅速に目標速度に制御することができる。   Thus, in this switching device 21, when the electric motor 25 is regeneratively braked, the carrier frequency of the PWM signal is set lower than when the electric motor 25 is driven, and the duty ratio of the PWM signal is set higher. Therefore, the regenerative braking force of the electric motor 25 can be further increased, and the slide door 14 can be controlled to the target speed more quickly.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、本実施の形態おいては、開閉体は車両に装着されるスライドドア14とされているが、これに限らず、電動モータ25により駆動されるものであれば、たとえば、車両11の後端部にヒンジを介して開閉自在に装着されるバックドアなど、他の開閉体であってもよい。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the present embodiment, the opening / closing body is the slide door 14 mounted on the vehicle. However, the present invention is not limited to this. Other opening / closing bodies, such as a back door that can be freely opened and closed via a hinge at the end, may be used.

また、本実施の形態においては、スイッチング素子SW1〜SW4としてはFETが用いられているが、これに限らず、PWM制御可能なスイッチング素子であればよい。   In the present embodiment, FETs are used as the switching elements SW1 to SW4. However, the present invention is not limited to this, and any switching element capable of PWM control may be used.

さらに、本実施の形態においては、スイッチング素子SW3とスイッチング素子SW4とをオンして電動モータ25を回生制動させるようにしているが、これに限らず、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW2とをオンして電動モータ25を回生制動させるようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the switching element SW3 and the switching element SW4 are turned on to regeneratively brake the electric motor 25. However, the present invention is not limited to this, and the switching element SW1 and the switching element SW2 are turned on. The electric motor 25 may be regeneratively braked.

さらに、本実施の形態においては、スイッチング素子SW3とスイッチング素子SW4とをPWM制御するようにしているが、これに限らず、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW2とをPWM制御するようにしてもよい。   Furthermore, in this embodiment, the switching elements SW3 and SW4 are PWM-controlled. However, the present invention is not limited to this, and the switching elements SW1 and SW2 may be PWM-controlled.

ワンボックスタイプの車両を示す側面図である。It is a side view showing a one-box type vehicle. 本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を示す平面図である。It is a top view which shows the automatic opening / closing apparatus for vehicles which is one embodiment of this invention. 図2に示す自動開閉装置の制御体系を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control system of the automatic opening / closing apparatus shown in FIG. 図3に示すモータ駆動装置の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of the motor drive device shown in FIG. 3. 電動モータを正転駆動、逆転駆動、回生制動させるときの各制御信号のチャート図である。It is a chart figure of each control signal when carrying out forward rotation drive, reverse rotation drive, and regenerative braking of an electric motor. (a)は電動モータを駆動するときのPWM信号を示すチャート図であり、(b)は電動モータを回生制動させるときのPWM信号を示すチャート図である。(A) is a chart showing a PWM signal when the electric motor is driven, and (b) is a chart showing a PWM signal when the electric motor is regeneratively braked. 制御装置によるキャリア周波数の設定手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the setting procedure of the carrier frequency by a control apparatus. 制御装置によるPWM制御の変形例を示すチャート図であり、(a)は電動モータを駆動するときのPWM信号を示すチャート図であり、(b)は電動モータを回生制動させるときのPWM信号を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the modification of PWM control by a control device, (a) is a chart figure showing a PWM signal when driving an electric motor, (b) is a PWM signal when carrying out regenerative braking of an electric motor. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11 車両
12 車体
13 開口部
14 スライドドア(開閉体)
15 ローラアッシー
16 ガイドレール
16a 曲部
21 車両用自動開閉装置
22 駆動ユニット
23a,23b ケーブル
24a,24b 反転プーリ
25 電動モータ
25a,25b 給電端子
26 減速機
27 出力軸
28 ドラム
31 モータ駆動装置
32 Hブリッジ回路(フルブリッジ回路)
33 バッテリ(電源)
34 制御装置(制御手段)
35 駆動回路
36 ドアハンドル
37 回転センサ
38 多極着磁磁石
39a,39b ホールIC
SW1 スイッチング素子(第1の正転用スイッチング素子)
SW2 スイッチング素子(第1の逆転用スイッチング素子)
SW3 スイッチング素子(第2の逆転用スイッチング素子)
SW4 スイッチング素子(第2の正転用スイッチング素子)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Vehicle 12 Car body 13 Opening part 14 Sliding door (opening-closing body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Roller assembly 16 Guide rail 16a Bending part 21 Vehicle automatic switchgear 22 Drive unit 23a, 23b Cable 24a, 24b Reversing pulley 25 Electric motor 25a, 25b Power supply terminal 26 Reducer 27 Output shaft 28 Drum 31 Motor drive device 32 H bridge Circuit (full bridge circuit)
33 Battery (Power)
34 Control device (control means)
35 Drive Circuit 36 Door Handle 37 Rotation Sensor 38 Multipole Magnetized Magnets 39a, 39b Hall IC
SW1 switching element (first forward switching element)
SW2 switching element (first switching element for reverse rotation)
SW3 switching element (second switching element for reverse rotation)
SW4 switching element (second forward switching element)

Claims (5)

車両に設けられる開閉体を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
前記開閉体を開閉駆動する電動モータと、
前記電動モータに接続されるHブリッジ回路と、
前記Hブリッジ回路に設けられるスイッチング素子をPWM制御することにより前記電動モータを駆動または回生制動させて前記開閉体を目標速度に制御するとともに、前記電動モータを回生制動させるときには前記電動モータを駆動するときよりもPWM信号のキャリア周波数を低く設定する制御手段とを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。
An automatic opening and closing device for a vehicle that automatically opens and closes an opening and closing body provided in a vehicle,
An electric motor for opening and closing the opening and closing body;
An H-bridge circuit connected to the electric motor;
The switching element provided in the H-bridge circuit is PWM controlled to drive or regeneratively brake the electric motor to control the opening / closing body to a target speed, and to drive the electric motor to regeneratively brake the electric motor. And a control means for setting the carrier frequency of the PWM signal lower than that of the vehicle.
請求項1記載の車両用自動開閉装置において、前記制御手段は、前記電動モータにより駆動されて開閉動作する前記開閉体の開閉速度が所定の目標速度よりも速くなったときに前記電動モータを回生制動させることを特徴とする車両用自動開閉装置。   2. The automatic opening / closing device for a vehicle according to claim 1, wherein the control means regenerates the electric motor when the opening / closing speed of the opening / closing body that is driven to open / close by the electric motor becomes faster than a predetermined target speed. An automatic opening / closing device for a vehicle characterized by braking. 請求項1または2記載の車両用自動開閉装置において、前記制御手段は、前記電動モータを回生制動させるときには、当該回生制動が開始される前よりもPWM信号のデューティー比を高く設定することを特徴とする車両用自動開閉装置。   3. The automatic opening and closing device for a vehicle according to claim 1, wherein when the electric motor is regeneratively braked, the control means sets a duty ratio of the PWM signal higher than before the regenerative braking is started. An automatic opening and closing device for a vehicle. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用自動開閉装置において、前記Hブリッジ回路は、一端が前記電動モータの一方の給電端子に接続され他端が電源に接続される第1の正転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの他方の給電端子に接続され他端が接地される第2の正転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの他方の給電端子に接続され他端が前記電源に接続される第1の逆転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの一方の給電端子に接続され他端が接地される第2の逆転用スイッチング素子とを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。   4. The automatic opening / closing device for a vehicle according to claim 1, wherein the H bridge circuit has a first end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end connected to a power source. A forward switching element, a second forward switching element having one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end grounded, and one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end A vehicle comprising: a first reverse switching element connected to the power source; and a second reverse switching element having one end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end grounded. Automatic opening and closing device. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用自動開閉装置において、前記スイッチング素子は電界効果トランジスタであることを特徴とする車両用自動開閉装置。   The automatic opening / closing apparatus for vehicles according to any one of claims 1 to 4, wherein the switching element is a field effect transistor.
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