JP2009162005A - 車両用開閉体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 制御部への供給電圧が低下した場合に、制御部の消費電力を低減して制御部を動作保証が可能な電圧以上に維持することができる車両用開閉体制御装置を提供する。
【解決手段】 車載バッテリ１７より電力を受けて車両に設けられた開閉体４に駆動力を与える駆動モータ３と、開閉スイッチ２と、モータを駆動制御する制御部７と、駆動モータを駆動させるために使用するデータを記憶する記憶手段１５と、車載バッテリから制御部に供給される電圧を供給電圧値として検出する電圧検出手段９とを有し、制御部は、供給電圧値と所定の第１閾値とを比較し、供給電圧が第１閾値以下になったと判定した場合に、記憶手段に記憶されているデータのチェックサムを算出して記憶手段に記憶させ、かつ駆動モータの駆動を禁止して待機状態となることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用開閉体制御装置に係り、より詳細には、大電流を必要とするスタータモータの起動時等により車両用開閉体制御装置に供給される電圧が低下する場合に開閉制御を禁止して消費電力の低減を図ることができる車両用開閉体制御装置に関するものである。

従来、車両のウインドウガラスやスライドドアといった開閉体の開閉を容易にするべく、開閉スイッチの操作により当該開閉体を自動で開閉作動させることができるパワーウインドウ装置やパワースライドドア装置といった車両用開閉体制御装置が一般的に車両に設けられている。車両用開閉体制御装置には、自動閉作動時に開閉体による物体の挟み込みを感知した場合に反転作動して挟み込みを解消するための挟み込み防止制御が行われているものがある。このような制御における挟み込みの判定および開閉体に動力を供給する駆動モータの駆動制御は、各車両用開閉体制御装置に設けられたＥＣＵ（電子制御ユニット）の制御部で行われている。

挟み込み防止制御における挟み込みの検出は、例えば、ウインドウガラスを駆動するモータの回転速度をロータリエンコーダ等により検出することによって行われる。この検出方法は、物体の挟み込みが発生した場合にウインドウガラスの移動が抵抗を受けてモータの回転速度が低下することを利用している。

このような開閉体制御装置の挟み込み検出において、開閉体制御装置の電源電圧を監視し、電源電圧が所定値以上でない場合には、挟み込みを検出しないようにしたものがある（例えば、特許文献１）。開閉体制御装置は、車載バッテリから電力の供給を受けて作動しているため、大電流を必要とするスタータモータの起動時には車載バッテリから開閉体制御装置に供給される電力が低下してモータの回転数が低下し、挟み込みを誤検出する場合がある。特許文献１に記載の発明は、開閉体制御装置に供給される電圧が低下した場合には挟み込み判定を行わないため、このような誤検出を防止することができる。
特開平６−３４６６６０号公報

しかしながら、供給電圧が低下すると、開閉体制御装置のＥＣＵの動作保証はできなくなるという問題がある。例えば、ＥＣＵに設けられたＲＡＭに記憶させるモータを駆動制御するために必要なデータは、供給電圧の低下により消失または破損する虞がある。

本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、車両用開閉体制御装置のＥＣＵへの供給電圧が低下した場合に、車両用開閉体制御装置の消費電力を低減してＥＣＵを動作保証が可能な電圧以上に維持することができる車両用開閉体制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、車両に設けられた開閉体（４）を開閉作動させるべく、車載バッテリ（１７）より電力を受けて開閉体に駆動力を与える駆動モータ（３）と、開閉体を開閉作動させるための操作入力手段としての開閉スイッチ（２）と、開閉スイッチからの操作信号を受けてモータを駆動制御する制御部（７）と、駆動モータを駆動させるために使用するデータを記憶する記憶手段（１５）と、車載バッテリから制御部に供給される電圧を供給電圧値として検出する電圧検出手段（９）とを有し、制御部は、供給電圧値と所定の第１閾値とを比較し、供給電圧が第１閾値以下になったと判定した場合に、記憶手段に記憶されているデータのチェックサムを算出して記憶手段に記憶させ、かつ駆動モータの駆動を禁止して待機状態となることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、制御部は、待機状態となった後に供給電圧が第１閾値より大きくなった場合に、チェックサムの照合を行い、当該照合が一致した場合にはデータを保持し、当該照合が一致しない場合にはデータを記憶手段から消去することを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、制御部は、第１閾値より小さい値に設定された所定の第２閾値と供給電圧とを比較し、供給電圧が第２閾値以下となった場合に、データを記憶手段から消去することを特徴とする。

第４の発明は、第１の発明〜第３の発明のいずれかの発明において、駆動モータの回転を検出するモータ回転検出手段（１８）を有し、データは、モータ回転検出手段からの信号を受けて制御部が算出した開閉体の開度位置を含むことを特徴とする。

第１の発明によれば、車両用開閉体制御装置は、車両用開閉体制御装置の制御部に供給される電圧が低下した場合に制御部が開閉体の開閉制御を禁止し待機状態となるため、電力の消費を抑えて供給電圧の低下を緩和ことができる。これにより、制御部への供給電圧が制御部の動作保証が不可能となる電圧に達することを防止することができる。第２の発明によれば、制御部に供給される電圧が低下した状態から通常の状態に回復した際に、制御部の記憶手段に記憶されているデータが正常に保持されているか否かの確認を行い、データが正常でない場合にはデータを消去するため、車両用開閉体制御装置による制御の信頼性を向上させることができる。第３の発明によれば、制御部に供給される電圧が制御部の動作保証が不可能となる電圧に達した場合には、記憶手段に記憶されているデータを消去するため、異常データに基づく異常制御を防止することができ、制御の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の車両用開閉体制御装置を車両のパワーウインドウ装置に適用した実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る車両用開閉体制御装置の概略構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る車両用開閉体制御装置としてのパワーウインドウ装置１は、開閉スイッチ２を操作することによって駆動モータ３を駆動し、車両のサイドドアに設けられたウインドウガラス４を昇降させる装置である。図１に示すように、パワーウインドウ装置１は、開閉スイッチ２と、駆動モータ３と、開閉スイッチ２からの操作入力信号を受けて駆動モータ３を駆動制御するパワーウインドウＥＣＵ５とを主要構成要素とする。パワーウインドウ装置１は、例えば４ドア車であれば４つのそれぞれのドアに設けられており、各パワーウインドウ装置１のパワーウインドウＥＣＵは、例えば、ＣＡＮプロトコルやＬＩＮプロトコルにより構成された車載ネットワークにより、通信可能に接続されている。

パワーウインドウＥＣＵ５は、制御部７と、電源回路８と、供給電圧モニタ回路９と、リセット回路１０と、通信回路１１と、開閉スイッチ入力回路１２と、モータ駆動回路１３と、センサ入力回路１４と、ＲＡＭ１５と、ＲＯＭ１６とを備えている。

電源回路８は、車載バッテリ１７と接続され、パワーウインドウＥＣＵ５の各要素に電力を供給する。供給電圧モニタ回路９は、制御部７に供給される電圧を供給電圧値として検出し、供給電圧値を電圧値信号として制御部７に出力する。リセット回路１０は、電源回路８から制御部７に供給される電圧を検出して供給電圧を監視し、供給電圧が制御部７の動作保証ができなく虞がある電圧（リセット電圧（Ｖ_Ｒ））以下になった場合に、制御部７を初期状態に戻すべくリセット処理を行う。リセット回路１０によるリセット処理により、制御部７およびＲＡＭ１５に保持されているデータが消去される。

通信回路１１は、例えばＵＡＲＴ通信回路であり、パワーウインドウＥＣＵ５を車載ネットワークに接続し、ネットワークを介して他のＥＣＵと接続する。通信回路１１は、車載ネットワークを介してイグニッション信号の受信や、他のパワースライドドアＥＣＵへの開閉信号の送信等を行う。

スイッチ入力回路１２は、開閉スイッチ２の操作入力を受けて、操作入力に応じた開閉信号を制御部７に出力する。開閉スイッチ２は、サイドドアの車室側ライニングに設けられ、例えばウインドウガラス４の下降、上昇、自動全閉、自動全開といった４つの操作入力が可能なスイッチである。開閉スイッチ２は、公知の２段クリック式の揺動型スイッチであってよく、１段階押し込むと下降、２段階押し込むと自動全閉、１段階引き上げると上昇、および２段階引き上げると自動全開の操作入力が可能となっている。

モータ駆動回路１３は、制御部７からモータ制御信号を受けて、駆動モータ３の回転方向および回転速度を駆動制御する。駆動モータ３は、例えば直流モータであり、モータの正逆方向の回転運動を上下方向の直線運動に変換する伝達機構（図示しない）を介してウインドウガラス４に駆動力を与え、ウインドウガラス４を昇降、すなわち開閉する。

センサ入力回路１４は、駆動モータ３に設けられたモータ回転検出手段としてのモータ回転検出装置１８からのパルス信号を受け、回転検出信号として制御部７に出力する。モータ回転検出装置１８は、公知のロータリエンコーダやレゾルバであってよい。本実施形態では、モータ回転検出装置１８は、インクリメンタル方式のロータリエンコーダであり、駆動モータ３の回転軸に設けられたパルス発生装置（図示しない）と、パルス発生装置と対応する位置に設けられたパルス検出装置（１８ａ）とを有している。パルス発生装置は、駆動モータ３の回転方向の正逆の識別が可能なように２相のパルスを出力する。ここでは、駆動モータ３が、正方向に回転するときウインドウガラス４は開作動され、逆方向に回転するときウインドウガラス４は閉作動されることとする。

ＲＡＭ１５は、制御部７で後述するウインドウガラス４の開度位置算出処理により算出される開度位置を記憶する。ＲＡＭ１５に記憶されたデータは、リセット回路１０のリセット処理によって消去される。

ＲＯＭ１６は、例えばＥＥＰＲＯＭであって、制御部７で行われる制御のプログラムが記憶されている。プログラムは、例えば、挟み込みを防止するプログラムや、ウインドウガラス４を開度位置に応じて移動速度を変更するプログラム等が記憶されている。

制御部７はＣＰＵであり、駆動制御部１９と、開度位置算出部２０と、電圧判定部２１と、待機制御部２２とを有している。

駆動制御部１９は、スイッチ入力回路１２からの開閉信号に基づき、モータ駆動回路１３に駆動指令信号を出力する。また、駆動制御部１９は、後述する待機制御部２２から駆動禁止信号を受けた場合には、駆動指令信号の出力を停止する。なお、制御部７が挟み込み防止制御等の付加的な制御を行う場合には、駆動制御部１９は挟み込み防止制御等に従って駆動指令信号を出力する。

開度位置算出部２０は、モータ回転検出装置１８からの２相のパルス信号に基づいて、ウインドウガラス４の開度位置に対応する位置カウントを計数し、ウインドウガラス４の開度位置を算出する。開度位置算出部２０は、２相のパルス信号から駆動モータ３の回転が正方向または逆方法であるかを判断し、正方向であれば位置カウントを＋１し、逆回転であれば位置カウントを−１する。位置カウントは、ウインドウガラス４が全閉となっている状態を基準状態（すなわち０）とし、ウインドウガラス４が下降、すなわち開方向に移動するほど位置カウントが増加する。基準状態から受けたパルス信号により、位置カウントを増減することによって現在の位置カウントを算出し、位置カウントの大きさをウインドウガラス４の移動量に対応させて現在のウインドウガラス４の開度位置を算出する。開度位置算出部２０は、算出したウインドウガラス４の開度位置をＲＡＭ１５に記憶させる。

電圧判定部２１は、供給電圧モニタ回路９より受ける供給電圧（Ｖ）の値と所定の閾値との比較を行う。所定の閾値は、通常状態で供給される電圧が低下し、リセット電圧（Ｖ_Ｒ）に到達する可能性がある電圧として、制御部７に通常供給される電圧より低く、リセット電圧（Ｖ_Ｒ）より高い値の低電圧（Ｖ_Ｌ）として設定されている。電圧判定部２１は、供給電圧（Ｖ）が低電圧（Ｖ_Ｌ）より大きい電圧から低電圧（Ｖ_Ｌ）以下となった場合に待機制御部２２に待機指令信号を出力し、供給電圧（Ｖ）が低電圧（Ｖ_Ｌ）以下の電圧から低電圧（Ｖ_Ｌ）より大きくなった場合に復帰制御部２３に復帰指令信号を出力する。

待機制御部２２は、電圧判定部２１から待機指令信号を受けた場合に、待機制御としてＲＡＭ１５に記憶されている駆動モータ３を駆動させるために使用するデータのチェックサムを算出し、当該チェックサムをＲＡＭ１５に記録する。チェックサムの算出方法は公知の方法であってよい。そして、待機制御部２２は、駆動制御部１９に駆動禁止信号を出力して、駆動制御部１９が駆動指令信号を出力することを禁止し、制御部７を待機状態とする。駆動モータ３を駆動させるために使用するデータは、例えば、開度位置算出部２０によって算出された開度位置のデータ、低電圧検出の有無のデータ、または挟み込み防止制御が実行されている場合には挟み込みの有無を示すデータ等である。

復帰制御部２３は、電圧判定部２１から復帰指令信号を受けた場合に、復帰制御として、ＲＡＭ１５に記憶されている駆動モータ３を駆動させるために使用するデータのチェックサムを算出し、待機制御部２２により算出されたチェックサムとの照合を行い、照合が一致した場合にはデータを保持し、照合が一致しない場合にはデータを記憶手段から消去する。そして、復帰制御部２３は、駆動制御部１９に駆動許可信号を出力して、駆動制御部１９が駆動指令信号を出力することを許可し、制御部７の待機状態を解除する。

以上のように構成した車両用開閉体制御装置の制御要領について、図２〜図４のフロー図を用いて説明する。図２は、実施形態に係るメイン制御を示すフロー図である。図３は、実施形態に係る待機制御を示すフロー図である。図４は、実施形態に係る復帰制御を示すフロー図である。

図２の示すメイン制御では、最初にステップＳＴ１で電圧判定部２１が供給電圧（Ｖ）が通常状態の電圧から低下して低電圧（Ｖ_Ｌ）以下となったか否かの判定を行う。判定が、Ｙｅｓの場合にはステップＳＴ２に進み、図３に示す待機制御を行い、Ｎｏの場合には、リターンに進む。待機制御については、後述する。ステップＳＴ２で待機制御を行った後はステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、リセット回路１０が、供給電圧（Ｖ）がリセット電圧（Ｖ_Ｒ）以下であるか否かを判定する。判定が、Ｙｅｓの場合にはステップＳＴ４に進み、リセット回路１０が制御部７およびＲＡＭ１５のリセット処理を行い、Ｎｏの場合にはステップＳＴ５に進む。ステップＳＴ４での処理が完了した後はステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ５では、電圧判定部２１が、供給電圧（Ｖ）が低電圧（Ｖ_Ｌ）以下の電圧から低電圧（Ｖ_Ｌ）より大きい電圧になったか否かの判定を行う。判定が、Ｙｅｓの場合にはステップＳＴ６に進み、図４に示す復帰制御を行い、Ｎｏの場合には、リターンに進む。復帰制御については、後述する。ステップＳＴ６での待機制御を行った後は、リターンに進み、メイン制御を繰り返す。

次に、ステップＳＴ２の待機制御について説明する。待機制御は、図３に示すように、最初にステップＳＴ７で、待機制御部２２がＲＡＭ１５に記憶されているデータのチェックサムを算出し、算出したチェックサムをＲＡＭ１５に記憶させる。その後は、ステップＳＴ８に進み、待機制御部２２が駆動制御部１９に駆動禁止信号を出力する。駆動制御部１９は、駆動禁止信号を受けてモータ駆動回路１３に駆動指令信号を出力することを停止し、駆動モータ３の駆動が禁止される。ステップＳＴ８の処理が完了すると待機制御は終了し、図２のステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ６の復帰制御について説明する。復帰制御は、図４に示すように、最初にステップＳＴ９で、ＲＡＭ１５に記憶されているデータからチェックサムを算出し、当該チェックサムとステップＳＴ７で算出したチェックサムとの照合を行う。照合が正常である場合（Ｙｅｓの場合）には、ステップＳＴ１０に進み、現在のＲＡＭ１５に記憶されているデータをそのまま保持する。照合に異常がある場合（Ｎｏの場合）には、ステップＳＴ１１に進み、現在のＲＡＭに記憶されているデータを消去する。ステップＳＴ１０またはステップＳＴ１１の処理が完了した後は、ステップＳＴ１２に進む。

ステップＳＴ１２では、復帰制御部２３が駆動制御部１９に駆動許可信号を出力する。駆動制御部１９は、駆動禁止信号を受けて駆動指令信号を出力することを停止した状態から、駆動許可信号を受けることによって、駆動指令信号をモータ駆動回路１３に出力することが可能になる。これにより駆動モータ３の駆動が可能となる。ステップＳＴ１２での処理が完了すると復帰制御は終了し、図２のリターンに進む。

以上のように構成した本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態に係る車両用開閉体制御装置は、制御部７への供給電圧を監視し、供給電圧が所定の低電圧（Ｖ_Ｌ）まで低下した場合には、ＲＡＭ１５に記憶されているデータのチェックサムを算出し、かつ駆動モータ３の駆動を禁止して制御部７が待機状態となる。制御部７が待機状態となることにより、ＣＰＵである制御部７での電力消費を低減し、供給電圧が制御部７およびＲＡＭ１５の動作保証ができなくなるリセット電圧（Ｖ_Ｒ）まで低下することを防止することができる。

図５は、本実施形態に係る車両用開閉体制御装置による制御を行った場合の供給電圧の推移を示すグラフである。図５に示すように、時間ａで、例えば車両に搭載されたスタータの使用等により、供給電圧（Ｖ）が一時的に低下し始めた場合に、供給電圧（Ｖ）が時間ｂで低電圧（Ｖ_Ｌ）に到達すると、制御部７は待機状態となり、供給電圧（Ｖ）の低下が抑えられる。供給電圧の低下のより供給電圧がリセット電圧（Ｖ_Ｒ）に到達する場合（図５中のＶ’）でも、制御部７を待機状態とすることにより、一時的な供給電圧（Ｖ）の低下が終了する時間ｃまでに供給電圧（Ｖ）がリセット電圧（Ｖ_Ｒ）まで低下することを防ぐことができる。

また、待機状態から供給電圧（Ｖ）が低電圧（Ｖ_Ｌ）より大きくなる時（時間ｄ）に、ＲＡＭ１５に記憶されているデータのチェックサムを算出して、待機状態になるときに算出したチェックサムとの照合を行うため、供給電圧の低下によるデータの破損を確認することができる。チェックサムの照合に異常がある場合には、ＲＡＭ１５に記憶されているデータを消去するため、破損したデータに基づいて制御を行うことを防止することができ、車両用開閉体制御装置の信頼性を向上させることができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。また、制御装置の構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

実施形態に係る車両用開閉体制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施形態に係るメイン制御を示すフロー図である。 実施形態に係る待機制御を示すフロー図である。 実施形態に係る復帰制御を示すフロー図である。 実施形態に係る車両用開閉体制御装置による制御を行った場合の供給電圧の推移を示すグラフである。

符号の説明

１ パワーウインドウ装置
２ 開閉スイッチ
３ 駆動モータ
４ ウインドウガラス
５ パワーウインドウＥＣＵ
７ 制御部
８ 電源回路
９ 供給電圧モニタ回路
１０ リセット回路
１１ 通信回路
１２ 開閉スイッチ入力回路
１２ スイッチ入力回路
１３ モータ駆動回路
１４ センサ入力回路
１５ ＲＡＭ
１６ ＲＯＭ
１７ 車載バッテリ
１８ モータ回転検出装置
１９ 駆動制御部
２０ 開度位置算出部
２１ 電圧判定部
２２ 待機制御部
２３ 復帰制御部

Claims (4)

1. 車両に設けられた開閉体を開閉作動させるべく、車載バッテリより電力を受けて前記開閉体に駆動力を与える駆動モータと、
   前記開閉体を開閉作動させるための操作入力手段としての開閉スイッチと、
   前記開閉スイッチからの操作信号を受けて前記モータを駆動制御する制御部と、
   前記駆動モータを駆動させるために使用するデータを記憶する記憶手段と、
   前記車載バッテリから前記制御部に供給される電圧を供給電圧値として検出する電圧検出手段と
   を有し、
   前記制御部は、前記供給電圧値と所定の第１閾値とを比較し、前記供給電圧が前記第１閾値以下になったと判定した場合に、前記記憶手段に記憶されている前記データのチェックサムを算出して前記記憶手段に記憶させ、かつ前記駆動モータの駆動を禁止して待機状態となることを特徴とする車両用開閉体制御装置。
2. 前記制御部は、前記待機状態となった後に前記供給電圧が前記第１閾値より大きくなった場合に、前記チェックサムの照合を行い、当該照合が一致した場合には前記データを保持し、当該照合が一致しない場合には前記データを前記記憶手段から消去することを特徴とする、請求項１に記載の車両用開閉体制御装置。
3. 前記制御部は、前記第１閾値より小さい値に設定された所定の第２閾値と前記供給電圧とを比較し、前記供給電圧が前記第２閾値以下となった場合に、前記データを前記記憶手段から消去することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用開閉体制御装置。
4. 前記駆動モータの回転を検出するモータ回転検出手段を有し、
   前記データは、前記モータ回転検出手段からの信号を受けて前記制御部が算出した前記開閉体の開度位置を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の車両用開閉体制御装置。

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