JP2009068220A - 車両用の開閉体の挟み込み検出方法及び開閉体の挟み込み検出装置 - Google Patents
車両用の開閉体の挟み込み検出方法及び開閉体の挟み込み検出装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】安価な電子部品を用いて挟み込み検出装置を安価に構成すること。
【解決手段】クロージャモータ41の端子間電圧を監視する電圧モニタ回路42を、分圧用抵抗R1a〜抵抗R3aからなる第1監視回路43aと、分圧用抵抗R1b〜抵抗R3bからなる第2監視回路43bとで構成する。バッテリ36のバッテリ電圧VBから電圧モニタ回路42にて監視したクロージャモータ41の端子間電圧を減算して、前記電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出する。この算出した降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に前記開閉体2の挟み込み検出と判定する。
【選択図】図6
【解決手段】クロージャモータ41の端子間電圧を監視する電圧モニタ回路42を、分圧用抵抗R1a〜抵抗R3aからなる第1監視回路43aと、分圧用抵抗R1b〜抵抗R3bからなる第2監視回路43bとで構成する。バッテリ36のバッテリ電圧VBから電圧モニタ回路42にて監視したクロージャモータ41の端子間電圧を減算して、前記電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出する。この算出した降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に前記開閉体2の挟み込み検出と判定する。
【選択図】図6
Description
本発明は、車両用のドアをスライドさせて開閉を行なうスライドドア等の車両用の開閉体の挟み込み検出方法及び開閉体の挟み込み検出装置に関するものである。
車両用のウインドガラスとしての開閉体の挟み込み検出として、例えば下記の特許文献1が挙げられ、また、車両用のルーフガラスとしての開閉体の挟み込み検出として、例えば下記の特許文献2が挙げられる。
上記特許文献1では、マイコンで直流電源の電源電圧に基づきモータの推定回転数を演算すると共に、回転数センサからの検出値に基づきモータの実際の回転数を検出している。そして、補正された推定回転数及びモータの回転数の偏差が挟み込み検出しきい値を超えたときに挟み込み状態と判定している。
また、上記特許文献2では、モータの回転数を検出し、回転数が所定の判定値より遅くなった場合に挟み込みであると判定している。
また、上記特許文献2では、モータの回転数を検出し、回転数が所定の判定値より遅くなった場合に挟み込みであると判定している。
上記特許文献1、2では、挟み込み検出のパラメータとしてモータの回転数を用いているが、他のパラメータとしては、モータの電流を用いる場合もあり、かかる場合は、挟み込み時のモータ電流が増加することを検出して、モータ電流が所定のしきい値を超えた場合に挟み込みであると判定している。
ところで、車両のスライドドアを全開位置から全閉位置へとドア開閉用モータを用いて作動させる場合、スライドドアの半ドア位置を検出するハーフラッチ検出スイッチが駆動(オン、またはオフ)されてからクロージャモータにてスライドドアを全閉位置まで制御を行なうクロージャユニットが提供されている。
特に、クロージャユニットにおいて、クロージャ引き込み中(スライドドアの半ドア状態から全閉状態への作動中)におけるスライドドアの挟み込みを検出する場合は、クロージャ作動電流の増加を検出する方法が有効である。
特に、クロージャユニットにおいて、クロージャ引き込み中(スライドドアの半ドア状態から全閉状態への作動中)におけるスライドドアの挟み込みを検出する場合は、クロージャ作動電流の増加を検出する方法が有効である。
図10は、上記クロージャユニットに設けられている挟み込み検出装置の電圧モニタ回路の具体的回路図を示しており、この電圧モニタ回路では、クロージャモータMとシャント抵抗Rとを直列に接続して、シャント抵抗Rの両端で発生する微少な電位差を電流に換算してクロージャ引き込み中のクロージャ作動電流を監視しているものである。
この挟み込み検出装置では、作動電流をマイコンで監視する構成となっており、そのため、作動電流をマイコンで監視するためには、電子部品の中でも高額なシャント抵抗R、オペアンプOP、複数の抵抗と、コンデンサ等で構成する必要がある。
この挟み込み検出装置では、作動電流をマイコンで監視する構成となっており、そのため、作動電流をマイコンで監視するためには、電子部品の中でも高額なシャント抵抗R、オペアンプOP、複数の抵抗と、コンデンサ等で構成する必要がある。
クロージャモータMに流れるモータ電流は直接マイコンで読み取ることができず、そのため、クロージャモータMと直列にシャント抵抗Rを接続することで、クロージャモータMの駆動時に、わざとシャント抵抗Rで電位差(クロージャモータMの作動に影響しない程度)を発生させている。
しかし、このシャント抵抗Rでの電位差は非常に小さいため、オペアンプOPを用いて電位差を増幅させてマイコンで読み取り、モータ電流を監視する構成としている。
しかし、このシャント抵抗Rでの電位差は非常に小さいため、オペアンプOPを用いて電位差を増幅させてマイコンで読み取り、モータ電流を監視する構成としている。
このように、従来の挟み込み検出装置では、クロージャモータMに流れる電流を監視する場合、高額なシャント抵抗RとオペアンプOPとを用いざるを得ないために、挟み込み検出装置がコスト高になるという問題があった。
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、安価な電子部品を用いて挟み込み検出装置を安価に構成することを目的とした車両用の開閉体の挟み込み検出方法及び開閉体の挟み込み検出装置を提供するものである。
そこで、本発明の請求項1に記載の車両用の開閉体の挟み込み検出方法では、スライド式の開閉体2を開閉させる正逆転可能なモータ41を設け、該モータ41の一方の極と電源供給用のバッテリ36のプラス端子との間は電線45aおよび前記モータ41を駆動するモータ駆動回路33を介して接続し、前記モータ41の他方の極と前記バッテリ36のマイナス端子との間に電線45bおよび前記モータ駆動回路33を介して接続し、
前記モータ41の端子間電圧を監視する電圧モニタ回路42を設け、
前記バッテリ36のバッテリ電圧VBから前記電圧モニタ回路42にて監視したモータ41の端子間電圧を減算して、前記電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出し、
前記算出した降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に前記開閉体2の挟み込み検出と判定するようにしていることを特徴としている。
前記モータ41の端子間電圧を監視する電圧モニタ回路42を設け、
前記バッテリ36のバッテリ電圧VBから前記電圧モニタ回路42にて監視したモータ41の端子間電圧を減算して、前記電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出し、
前記算出した降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に前記開閉体2の挟み込み検出と判定するようにしていることを特徴としている。
請求項2に記載の発明は、請求項1の車両用の開閉体の挟み込み検出方法において、前記電圧モニタ回路42は、前記モータ41の一方の極の電位を監視する第1監視回路43aと、前記モータ41の他方の極の電位を監視する第2監視回路43bとで構成され、前記第1監視回路43aは、少なくとも2個の分圧用抵抗の直列回路からなり、前記第2監視回路43bは、少なくとも2個の分圧用抵抗の直列回路からなり、前記第1、第2監視回路43a、43bの出力の電位差から前記モータ41の端子間電圧を監視していることを特徴としている。
請求項3に記載の車両用の開閉体の挟み込み検出装置では、スライド式の開閉体2と、
前記開閉体2を開閉させる正逆転可能で、一方の極と電源供給用のバッテリ36のプラス端子との間は電線45aおよびモータ駆動回路33を介して接続され、他方の極と前記バッテリ36のマイナス端子との間に電線45bおよび前記モータ駆動回路33を介して接続されるモータ41と、
前記モータ41の端子間電圧を監視する電圧モニタ回路42と、
前記バッテリ36のバッテリ電圧VBから前記電圧モニタ回路42にて監視したモータ41の端子間電圧を減算して、前記電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出する算出手段26と、
前記算出手段26からの降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に前記開閉体2の挟み込み検出と判定する判定手段29とを備えていることを特徴としている。
前記開閉体2を開閉させる正逆転可能で、一方の極と電源供給用のバッテリ36のプラス端子との間は電線45aおよびモータ駆動回路33を介して接続され、他方の極と前記バッテリ36のマイナス端子との間に電線45bおよび前記モータ駆動回路33を介して接続されるモータ41と、
前記モータ41の端子間電圧を監視する電圧モニタ回路42と、
前記バッテリ36のバッテリ電圧VBから前記電圧モニタ回路42にて監視したモータ41の端子間電圧を減算して、前記電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出する算出手段26と、
前記算出手段26からの降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に前記開閉体2の挟み込み検出と判定する判定手段29とを備えていることを特徴としている。
請求項4に記載の発明は、請求項3の車両用の開閉体の挟み込み検出装置において、前記電圧モニタ回路42は、前記モータ41の一方の極の電位を監視する第1監視回路43aと、前記モータ41の他方の極の電位を監視する第2監視回路43bとで構成され、前記第1監視回路43aは、少なくとも2個の分圧用抵抗の直列回路からなり、前記第2監視回路43bは、少なくとも2個の分圧用抵抗の直列回路からなり、前記第1、第2監視回路43a、43bの出力の電位差から前記モータ41の端子間電圧を監視していることを特徴としている。
本発明の請求項1に記載の車両用の開閉体の挟み込み検出方法によれば、バッテリ電圧VBから電圧モニタ回路42にて監視したモータ41の端子間電圧を減算して、電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出し、この算出した降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に開閉体2の挟み込み検出と判定するようにしているので、従来用いていた高額のシャント抵抗Rを不要とし、そのため、安価に挟み込み検出方法を提供することができる。
請求項2に記載の車両用の開閉体の挟み込み検出方法によれば、電圧モニタ回路42は、少なくとも2個の分圧抵抗を用いて構成しているので、従来用いていた高額のオペアンプOPを不要にでき、安価な回路構成とすることができる。
請求項3に記載の車両用の開閉体の挟み込み検出装置によれば、バッテリ電圧VBから電圧モニタ回路42にて監視したモータ41の端子間電圧を減算して、電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出し、この算出した降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に開閉体2の挟み込み検出と判定するようにしているので、従来用いていた高額のシャント抵抗Rを不要とし、そのため、安価に挟み込み検出装置を提供することができる。
請求項4に記載の車両用の開閉体の挟み込み検出装置によれば、電圧モニタ回路42は、少なくとも2個の分圧抵抗を用いて構成しているので、従来用いていた高額のオペアンプOPを不要にでき、安価な回路構成とすることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。先ず、図1を参照してスライドドアの開閉システムの全体構成について説明する。車両1の側面にはスライドドア2が開閉自在に設けられており、このスライドドア2の前部の上下には、車両1の側面の上部及び下部にアッパーレールとロアレール(共に図示せず)が前後方向に配設されている。そして、このアッパーレールとロアレールにスライドドア2が摺動自在にガイドされる。
また、スライドドア2の後部の上下方向における中間部分には、車両1の後部の前後方向に設けられているセンターレール3によりスライドドア2が走行自在にガイドされるようになっている。
また、スライドドア2の後部の上下方向における中間部分には、車両1の後部の前後方向に設けられているセンターレール3によりスライドドア2が走行自在にガイドされるようになっている。
センターレール3の近傍には、スライドドア2を開閉駆動するケーブル駆動機構4が配設されており、また、このケーブル駆動機構4を駆動制御するコントローラとしての制御ユニット5が車両1のボディ側に設けられている。上記ケーブル駆動機構4は、センターレール3の前後に設けられ、ケーブルの方向転換を行なうプーリー6、7と、センターレール3の近傍に配設されているケーブル駆動ユニット10と、前記プーリー6、7を介してケーブル駆動ユニット10からセンターレール3にかけて配索されるコントロールケーブル11とから構成されている。
前記プーリー6、7は、センターレール3の前後端近辺に配置され、ボディのインナーパネルに固定され、また、コントロールケーブル11はアウターケーシングと、このアウターケーシングの内部に配索されているインナーケーブルとで構成されている。このコントロールケーブル11のインナーケーブルがケーブル駆動ユニット10の駆動力をスライドドア2に伝達するものであり、該インナーケーブルは、センターレール3内に摺動自在に収容され、インナーケーブルの端部に固着したケーブルエンドがボディ側に設けたローラアッセンブリー12のエンドホルダーに係止されている。
また、スライドドア2を自動で開閉操作するための開閉スイッチ14が運転席の近傍に設けてあり、スライドドア2側にも開閉スイッチ14aを設けるようにしても良い。かかる場合には、両開閉スイッチ14、14aは回路的には並列の構成となる。また、スライドドア2を開閉操作するためのスイッチをキー側に設けて、該キーの操作によりワイヤレスでスライドドア2を開閉するようにしても良い。
また、スライドドア2が配置される車両1の開口部のピラー側にはカーテシスイッチ15が設けられており、このカーテシスイッチ15は、スライドドア2が全閉状態となったことを検出するものである。
また、スライドドア2が配置される車両1の開口部のピラー側にはカーテシスイッチ15が設けられており、このカーテシスイッチ15は、スライドドア2が全閉状態となったことを検出するものである。
なお、ケーブル駆動ユニット10は、モータ、減速機、ドラム、クラッチ等で構成されており、このケーブル駆動ユニット10はボディ側に設けられる場合や、スライドドア2側に設けられる場合もある。
スライドドア開閉システムの作用は周知なので詳述はしないが簡単に説明すると、ケーブル駆動ユニット10のモータが、例えば正転駆動されることで、ケーブル駆動ユニット10内のドラムでコントロールケーブル11のインナーケーブルが巻き取り、送り出されてスライドドア2が開かれる。また、逆にモータが逆転駆動されてスライドドア2が閉められる。
スライドドア開閉システムの作用は周知なので詳述はしないが簡単に説明すると、ケーブル駆動ユニット10のモータが、例えば正転駆動されることで、ケーブル駆動ユニット10内のドラムでコントロールケーブル11のインナーケーブルが巻き取り、送り出されてスライドドア2が開かれる。また、逆にモータが逆転駆動されてスライドドア2が閉められる。
さらに、スライドドア2を半ドア位置から全閉位置へ作動させる場合、ハーフラッチ検出スイッチが駆動されてからスライドドア2をクロージャモータにて全閉位置まで作動させるクロージャユニット17が設けられている。また、ドアロック部18は、周知のラッチ、アンカー等からなり、クロージャユニット17のクロージャモータにてラッチが回転駆動されて、アンカーとの係合状態によりハーフラッチ状態やフルラッチ状態となる。
なお、クロージャユニット17のクロージャモータは周知のように前記ラッチとはギア、リンク(図示せず)等により連結されていて、クロージャモータが回転することで、ラッチを回転駆動するようになっている。
なお、クロージャユニット17のクロージャモータは周知のように前記ラッチとはギア、リンク(図示せず)等により連結されていて、クロージャモータが回転することで、ラッチを回転駆動するようになっている。
図2は制御ユニット5、ケーブル駆動ユニット10及びクロージャユニット17のブロック図を示しており、制御ユニット5は、制御部21、メモリ31、ドア開閉用モータ駆動回路32及びクロージャモータ駆動回路33等で構成されている。
また、ケーブル駆動ユニット10は、コントロールケーブル11の巻き取り、送り出しをしてスライドドア2を開閉させるための正転、逆転可能なドア開閉用モータ35や、このドア開閉用モータ35の出力軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダ(図示せず)等で構成されている。なお、このエンコーダからのパルス信号を制御部21側に送ってスライドドア2を所望の速度で開閉させるべくフィードバック制御を行なっている。
また、ケーブル駆動ユニット10は、コントロールケーブル11の巻き取り、送り出しをしてスライドドア2を開閉させるための正転、逆転可能なドア開閉用モータ35や、このドア開閉用モータ35の出力軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダ(図示せず)等で構成されている。なお、このエンコーダからのパルス信号を制御部21側に送ってスライドドア2を所望の速度で開閉させるべくフィードバック制御を行なっている。
バッテリ36は、車両1の電気系統に電源を供給しており、また、バッテリ36のバッテリ電圧VBの値を制御部21側で読み取っている。ハーフラッチ検出スイッチ37は、半ドアの位置に応じたドアロック部18のラッチの位置にてスライドドア2の半ドア位置を検出するものであり、フルラッチ検出スイッチ38は、スライドドア2の全閉位置に対応したラッチのフルラッチ位置を検出するものである。
クロージャユニット17は、正逆回転可能なクロージャモータ41と、このクロージャモータ41の端子間の電圧を監視する電圧モニタ回路42とで構成されている。
クロージャユニット17は、正逆回転可能なクロージャモータ41と、このクロージャモータ41の端子間の電圧を監視する電圧モニタ回路42とで構成されている。
制御ユニット5の制御部21は、マイクロコンピュータからなり、予め定められているプログラムの手順に沿って全体の制御を行なうものであり、後述する第1タイマー部22、第2タイマー部23および第3タイマー部30を備えている。なお、本発明に関する制御部21の構成は後述する。メモリ31は、プログラムを格納しておくROMやデータを一時的に保存するRAMから構成されている。
また、制御部21からの信号によりドア開閉用モータ駆動回路32が制御されて、ケーブル駆動ユニット10のドア開閉用モータ35が正転または逆転駆動される。
また、制御部21からの信号によりドア開閉用モータ駆動回路32が制御されて、ケーブル駆動ユニット10のドア開閉用モータ35が正転または逆転駆動される。
制御部21は、ハーフラッチ検出スイッチ37からの信号を受けてクロージャモータ駆動回路33を駆動制御してクロージャユニット17のクロージャモータ41を回転駆動し、スライドドア2が全閉位置(全閉状態)となった時にフルラッチ検出スイッチ38からの信号を受けてクロージャモータ41を停止させるべくクロージャモータ駆動回路33を制御する。
クロージャユニット17の電圧モニタ回路42は、クロージャモータ41の端子間電圧データを制御部21に送っていて、このクロージャユニット17の端子間電圧データに基づいて制御部21がスライドドア2の挟み込み検出を行なっている。なお、これらの構成、作用は後述する。
クロージャユニット17の電圧モニタ回路42は、クロージャモータ41の端子間電圧データを制御部21に送っていて、このクロージャユニット17の端子間電圧データに基づいて制御部21がスライドドア2の挟み込み検出を行なっている。なお、これらの構成、作用は後述する。
次に、本発明の要旨を説明する前に、スライドドア2を全閉作動させてから、クロージャユニット17が動作する全体の制御について図3及び図4を用いて説明する。先ず、図4に示すステップS1においてスライドドア2の全閉指令が出されると、ステップS2及び図3(a)に示すように、制御部21はドア開閉用モータ駆動回路32を駆動制御してドア開閉用モータ35を、例えば逆転駆動する。
ドア開閉用モータ35が回転することで、スライドドア2が閉められていき、半ドア位置となる時刻t1(図3及びステップS3参照)でハーフラッチ検出スイッチ37がオフからオンになる。このハーフラッチ検出スイッチ37がオンになると、制御部21はドア開閉用モータ駆動回路32を制御してドア開閉用モータ35を停止させる(ステップS4及び図3(a)参照)。同時に制御部21はステップS4及び図3(d)に示すようにクロージャモータ駆動回路33を制御してクロージャモータ41を例えば正転駆動してスライドドア2を引き込み作動させると共に、第1タイマー部22がカウントダウンを開始する(図3(e)参照)。
なお、この第1タイマー部22がT1からカウントダウンを開始して、その値が0(ゼロ)に達すると制御部21はクロージャモータ駆動回路33を制御してクロージャモータ41を停止させるようになっている。
なお、この第1タイマー部22がT1からカウントダウンを開始して、その値が0(ゼロ)に達すると制御部21はクロージャモータ駆動回路33を制御してクロージャモータ41を停止させるようになっている。
次に、スライドドア2がクロージャモータ41による引き込み作動により半ドア位置から更に全閉位置へと移動していき、スライドドア2が全閉位置となる時刻t2においてフルラッチ検出スイッチ38がオン駆動される(ステップS5及び図3(c)参照)。フルラッチ検出スイッチ38がオン駆動され、その後、第3タイマー部30のT3からのカウントダウン値が0(ゼロ)に達すると(ステップS6及び図3(g)参照)、制御部21はクロージャモータ駆動回路33を制御してクロージャモータ41を停止させる(ステップS7及び図3(d)参照)。
なお、上述したようにクロージャモータ41の停止条件は、フルラッチ検出スイッチ38からのオン信号の後に第3タイマー部30によるカウントダウンの値が0(ゼロ)になるか、または、第1タイマー部22によるカウントダウンの値が0(ゼロ)になるか、いずれかの条件としている。
なお、上述したようにクロージャモータ41の停止条件は、フルラッチ検出スイッチ38からのオン信号の後に第3タイマー部30によるカウントダウンの値が0(ゼロ)になるか、または、第1タイマー部22によるカウントダウンの値が0(ゼロ)になるか、いずれかの条件としている。
次に、クロージャモータ41が停止した後の所定時間経過後の時刻t3において、ニュートラル作動を行なわしめるべく制御部21はクロージャモータ駆動回路33を制御してクロージャモータ41を反転作動させる(ステップS8及び図3(d)参照)。この時刻t3で制御部21の第2タイマー部23がカウントダウンを開始する(図3(f)参照)。
第2タイマー部23がT2からカウントダウンを開始して所定の値(時間)0(ゼロ)になると(ステップS9参照)、制御部21はクロージャモータ駆動回路33を制御してクロージャモータ41を停止させる(ステップS10及び図3(d)参照)。
第2タイマー部23がT2からカウントダウンを開始して所定の値(時間)0(ゼロ)になると(ステップS9参照)、制御部21はクロージャモータ駆動回路33を制御してクロージャモータ41を停止させる(ステップS10及び図3(d)参照)。
なお、図3(d)に示す引き込み作動後のニュートラル作動におけるクロージャモータ41の逆転は、ラッチに駆動力を与える機構部分がラッチの回動の障害とならない位置に戻す動作である。
次に、本発明の要旨であるクロージャモータ41を駆動している時の引き込み作動、ニュートラル作動中の挟み込み検出について説明する。図5は本発明の要旨に関連する制御部21のブロック図を示し、図6は電圧モニタ回路42の具体回路図を示している。
図6において、クロージャモータ41の一方の極とバッテリ36のプラス端子との間は電線45aおよびクロージャモータ駆動回路33を介して接続され、また、クロージャモータ41の他方の極とグランドとの間は電線45bおよびクロージャモータ駆動回路33を介して接続されている。
図6において、クロージャモータ41の一方の極とバッテリ36のプラス端子との間は電線45aおよびクロージャモータ駆動回路33を介して接続され、また、クロージャモータ41の他方の極とグランドとの間は電線45bおよびクロージャモータ駆動回路33を介して接続されている。
図6に示すように、電圧モニタ回路42は、第1監視回路43aと、この第1監視回路43aと同じ回路構成とした第2監視回路43bとから構成されている。第1監視回路43aは、3個の抵抗R1a、R2a、R3aを直列に接続し、抵抗R1aの一端をクロージャモータ41の一方の極に接続し、抵抗R3aの他端をグランドに接続している。
また、抵抗R1aと抵抗R2aの接続点にツエナーダイオードZDaのカソードを接続し、ツエナーダイオードZDaのアノードをグランドに接続している。また、抵抗R3aにコンデンサCaが並列に接続され、抵抗R2aと抵抗R3aとの接続点より図5に示す制御部21のアナログポートP1に接続される。
また、抵抗R1aと抵抗R2aの接続点にツエナーダイオードZDaのカソードを接続し、ツエナーダイオードZDaのアノードをグランドに接続している。また、抵抗R3aにコンデンサCaが並列に接続され、抵抗R2aと抵抗R3aとの接続点より図5に示す制御部21のアナログポートP1に接続される。
すなわち、クロージャモータ41の一方の極とグランド間に抵抗R1a、R2a、R3aの直列回路が並列に接続されて、この直列回路による分圧した電圧値が制御部21のアナログポートP1に入力される。また、抵抗R3aの抵抗値は、他の2つの抵抗R1a、R2aより十分に大きな値としていて、クロージャモータ41の電圧(電位)はほぼそのまま制御部21のアナログポートP1に入力されるようになっている。
また、ツエナーダイオードZDaは、クロージャモータ41に高電圧が発生ないし誘起した場合に、該ツエナーダイオードZDaをオンさせて、マイコンで構成される制御部21を保護するために設けているものである。
また、ツエナーダイオードZDaは、クロージャモータ41に高電圧が発生ないし誘起した場合に、該ツエナーダイオードZDaをオンさせて、マイコンで構成される制御部21を保護するために設けているものである。
第2監視回路43bは、第1監視回路43aと比べて添字が異なるのみで、同じ回路構成としており、そのため、詳細な説明は省略する。抵抗R1bの一端をクロージャモータ41の他方の極に接続し、抵抗R2bと抵抗R2cとの接続点を制御部21のアナログポートP2に接続しており、この第2監視回路43bの機能は第1監視回路43aと同じである。
本発明では、クロージャ引き込み作動時に挟み込みが発生した場合、クロージャモータ41にかかる負荷が増加し、電流値増加に伴い、クロージャモータ41の端子電圧が電圧降下により低下する。この電圧降下を電圧モニタ回路42にて監視し、その監視出力にて制御部21が電圧降下を検出し、所定値以上の電圧降下があった場合には、制御部21は直ちに引き込み作動を停止させ、クロージャモータ41を反転作動させるようにしている。
具体的には、図6において、クロージャモータ41に挟み込み等の過負荷が発生した際には、クロージャモータ41の電流が一気に増加する。このモータ電流が増加すると、通常作動時にはほとんど影響の無い、バッテリ36のプラス端子とクロージャモータ41の一方の極(例えば、陽極)、及びクロージャモータ41の他方の極(例えば、陰極)とバッテリ36のマイナス端子までのハーネス(電線)等の僅かな抵抗成分(図6に示す電線45a、45b)にて電圧降下(降下電圧V3)が発生し、クロージャモータ41自身にかかる電圧がこのV3だけ小さくなる。これにより、クロージャモータ41の端子間電圧をモニタすることで、クロージャモータ41の電流監視、つまり挟み込み検出を行なうことができる。
図7は、スライドドア2のクロージャ引き込み作動とニュートラル作動における所謂クロージャ電圧のタイミングチャートを示しており、クローズ電圧V2とは、引き込み作動時におけるクロージャモータ41の端子間電圧を言い、オープン電圧V1とは、ニュートラル作動におけるクロージャモータ41の端子間電圧を言う。図中のV3が、前記降下電圧である。
そして、挟み込みを検出した場合にクロージャモータ41を反転作動させる降下電圧V3を予め所定の電圧値に設定しておき、以下の計算式と条件にて電圧降下を算出して、挟み込み検出を判定している。
(1)クロージャ引き込み作動時
V3>VB−V2の状態が1sec以上経過した場合
(2)クロージャニュートラル作動時
V3>VB−V1の状態が1sec以上経過した場合
なお、VBは、バッテリ36のバッテリ電圧であり、V2は前記のクローズ電圧(引き込み作動時のクロージャモータ41の端子間電圧)、V1はオープン電圧(ニュートラル作動時のクロージャモータ41の端子間電圧)である。
(1)クロージャ引き込み作動時
V3>VB−V2の状態が1sec以上経過した場合
(2)クロージャニュートラル作動時
V3>VB−V1の状態が1sec以上経過した場合
なお、VBは、バッテリ36のバッテリ電圧であり、V2は前記のクローズ電圧(引き込み作動時のクロージャモータ41の端子間電圧)、V1はオープン電圧(ニュートラル作動時のクロージャモータ41の端子間電圧)である。
図5において、電圧モニタ回路42から入力される制御部21のアナログポートP1、P2にはモータ電圧に近い電圧(電位)が入力され、このアナログ電圧をA/D変換器24、25でモータ電圧に対応したデジタル値に変換される。モータ電圧算出部26では、両A/D変換器24、25からの出力(電位)に基づいてクロージャモータ41の端子間電圧を算出する。
また、バッテリ36のバッテリ電圧VBがA/D変換器27に入力されており、このA/D変換器27からの出力(VBに対応したデジタルデータ)と、モータ電圧算出部26にて算出した出力(V2、V1に対応したデジタルデータ)とが演算部28に入力され、この演算部28にて上記の計算式による計算を行ない、降下電圧V3を演算する。
また、バッテリ36のバッテリ電圧VBがA/D変換器27に入力されており、このA/D変換器27からの出力(VBに対応したデジタルデータ)と、モータ電圧算出部26にて算出した出力(V2、V1に対応したデジタルデータ)とが演算部28に入力され、この演算部28にて上記の計算式による計算を行ない、降下電圧V3を演算する。
演算部28にて計算した降下電圧V3の値が挟み込み判定部29に入力され、この挟み込み判定部29において、入力された降下電圧V3の値が予め設定した値より大きいか否かを判断している。そして、予め設定した値より降下電圧V3が大きくて、且つその状態が予め設定した時間、例えば1sec以上経過した場合には、挟み込みであると判定し、クロージャモータ駆動回路33を制御して現在回転しているクロージャモータ41を停止させ反転駆動させる。
なお、図5に示す制御部21における降下電圧V3の算出は、例えばミリセコンドオーダーにて行なっている。
なお、図5に示す制御部21における降下電圧V3の算出は、例えばミリセコンドオーダーにて行なっている。
図8はクロージャ引き込み作動時の挟み込み検出のフローを示し、ステップS11に示すように、クロージャモータ41を作動させている時は、常時降下電圧V3を算出しており(ステップS12参照)、ステップS13に示すように、「V3>VB−V2」の状態が1sec以下の場合ではステップS12に戻る。「V3>VB−V2」の状態が1sec以上経過した場合には挟み込みであると判定し、ステップS14に進みクロージャモータ41を停止させると同時に反転作動を行なう。
また、図9はニュートラル作動時の挟み込み検出時のフローを示し、ステップS21に示すように、クロージャモータ41を引き込み作動後のニュートラル作動させている時は、常時降下電圧V3を算出しており(ステップS22参照)、ステップS23に示すように、「V3>VB−V1」の状態が1sec以下の場合ではステップS22に戻る。「V3>VB−V1」の状態が1sec以上経過した場合には挟み込みであると判定し、ステップS24に進みクロージャモータ41を停止させると同時に反転作動を行なう。
このように本実施形態では、バッテリ電圧VBから電圧モニタ回路42にて監視したクロージャモータ41の端子間電圧を減算して、電線45a、45bにモータ電流が流れることで発生する降下電圧V3を算出し、この算出した降下電圧V3が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間(例えば、1sec以上)が経過した場合にスライドドア2の挟み込み検出と判定するようにしているので、従来用いていた高額のシャント抵抗Rを不要とし、そのため、安価に挟み込み検出方法及び装置を提供することができる。
また、電圧モニタ回路42は、少なくとも2個の分圧抵抗を用いて構成しているので、従来用いていた高額のオペアンプOPを不要にでき、安価な回路構成とすることができる。
なお、上記実施形態では、電圧モニタ回路42の第1監視回路43a及び第2監視回路43bにおいては、3個の抵抗(抵抗R1a・・・)を用いているが、ツエナーダイオードZDa等を削除して、抵抗R1a、抵抗R2a(抵抗R1b、R2b)を1つの抵抗で構成しても良い。
なお、上記実施形態では、電圧モニタ回路42の第1監視回路43a及び第2監視回路43bにおいては、3個の抵抗(抵抗R1a・・・)を用いているが、ツエナーダイオードZDa等を削除して、抵抗R1a、抵抗R2a(抵抗R1b、R2b)を1つの抵抗で構成しても良い。
なお、上記の実施形態では、挟み込み検出方法及び装置をクロージャモータ41の場合について説明したが、ドア開閉用モータ35の場合にも適用可能である。また、スライドドア2の場合として説明したが、スライドドアに限られるものではない。例えば、サンルーフやウインドガラスの場合にも本発明を適用できるものである。
1 車両
2 スライドドア(開閉体)
21 制御部
26 モータ電圧算出部(算出手段)
29 挟み込み判定部(判定手段)
33 クロージャモータ駆動回路
36 バッテリ
41 クロージャモータ
42 電圧モニタ回路
43a 第1監視回路
43b 第2監視回路
45a、45b 電線
VB バッテリ電圧
V1 オープン電圧
V2 クローズ電圧
V3 降下電圧
2 スライドドア(開閉体)
21 制御部
26 モータ電圧算出部(算出手段)
29 挟み込み判定部(判定手段)
33 クロージャモータ駆動回路
36 バッテリ
41 クロージャモータ
42 電圧モニタ回路
43a 第1監視回路
43b 第2監視回路
45a、45b 電線
VB バッテリ電圧
V1 オープン電圧
V2 クローズ電圧
V3 降下電圧
Claims (4)
- スライド式の開閉体(2)を開閉させる正逆転可能なモータ(41)を設け、該モータ(41)の一方の極と電源供給用のバッテリ(36)のプラス端子との間は電線(45a)および前記モータ(41)を駆動するモータ駆動回路(33)を介して接続し、前記モータ(41)の他方の極と前記バッテリ(36)のマイナス端子との間に電線(45b)および前記モータ駆動回路(33)を介して接続し、
前記モータ(41)の端子間電圧を監視する電圧モニタ回路(42)を設け、
前記バッテリ(36)のバッテリ電圧(VB)から前記電圧モニタ回路(42)にて監視したモータ(41)の端子間電圧を減算して、前記電線(45a)(45b)にモータ電流が流れることで発生する降下電圧(V3)を算出し、
前記算出した降下電圧(V3)が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に前記開閉体(2)の挟み込み検出と判定するようにしていることを特徴とする車両用の開閉体の挟み込み検出方法。 - 前記電圧モニタ回路(42)は、前記モータ(41)の一方の極の電位を監視する第1監視回路(43a)と、前記モータ(41)の他方の極の電位を監視する第2監視回路(43b)とで構成され、
前記第1監視回路(43a)は、少なくとも2個の分圧用抵抗の直列回路からなり、
前記第2監視回路(43b)は、少なくとも2個の分圧用抵抗の直列回路からなり、
前記第1、第2監視回路(43a)(43b)の出力の電位差から前記モータ(41)の端子間電圧を監視していることを特徴とする請求項1に記載の車両用の開閉体の挟み込み検出方法。 - スライド式の開閉体(2)と、
前記開閉体(2)を開閉させる正逆転可能で、一方の極と電源供給用のバッテリ(36)のプラス端子との間は電線(45a)およびモータ駆動回路(33)を介して接続され、他方の極と前記バッテリ(36)のマイナス端子との間に電線(45b)および前記モータ駆動回路(33)を介して接続されるモータ(41)と、
前記モータ(41)の端子間電圧を監視する電圧モニタ回路(42)と、
前記バッテリ(36)のバッテリ電圧(VB)から前記電圧モニタ回路(42)にて監視したモータ(41)の端子間電圧を減算して、前記電線(45a)(45b)にモータ電流が流れることで発生する降下電圧(V3)を算出する算出手段(26)と、
前記算出手段(26)からの降下電圧(V3)が予め設定した値以上であって、予め設定した所定の時間が経過した場合に前記開閉体(2)の挟み込み検出と判定する判定手段(29)と
を備えていることを特徴とする車両用の開閉体の挟み込み検出装置。 - 前記電圧モニタ回路(42)は、前記モータ(41)の一方の極の電位を監視する第1監視回路(43a)と、前記モータ(41)の他方の極の電位を監視する第2監視回路(43b)とで構成され、
前記第1監視回路(43a)は、少なくとも2個の分圧用抵抗の直列回路からなり、
前記第2監視回路(43b)は、少なくとも2個の分圧用抵抗の直列回路からなり、
前記第1、第2監視回路(43a)(43b)の出力の電位差から前記モータ(41)の端子間電圧を監視していることを特徴とする請求項3に記載の車両用の開閉体の挟み込み検出装置。
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- 2007-09-12 JP JP2007236548A patent/JP2009068220A/ja active Pending
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