JP2010070921A - 車両用開閉体駆動装置及び車両用開閉体駆動装置の制御方法 - Google Patents

車両用開閉体駆動装置及び車両用開閉体駆動装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】小型の回路素子を用いて構成して、小型化・低コスト化に貢献することができる車両用開閉体駆動装置を提供する。
【解決手段】バッテリBと制御回路22との間に配置され該制御回路22への電源の供給・遮断を行うトランジスタTr1(スイッチ手段)がタイマ回路27(タイマ手段)に備えられ、駆動回路21は、そのタイマ回路27(トランジスタTr1)の手前のノードN1から分岐してバッテリBから電源供給を受ける構成とした。
【選択図】図2

Description

本発明は、ウインドガラスやブラインド等の開閉体を駆動モータの駆動にて開閉させる車両用開閉体駆動装置及びその装置の制御方法に関するものである。
車両用開閉体駆動装置として、例えば特許文献1にて示されている車両用パワーウインド装置では、ウインドガラスを開閉駆動する駆動モータが駆動回路(文献ではホールド回路)、タイマ回路のリレー及びイグニッションスイッチを介して車載バッテリに接続されている。駆動モータには、イグニッションスイッチのオン、それに連動してタイマ回路のリレーがオンすることで駆動回路にバッテリから電源が供給され、該駆動回路に接続されている開閉スイッチの操作に基づいて駆動モータに駆動のための電源供給がなされるようになっている。又、このタイマ回路は、イグニッションスイッチがオフされてもリレーのオン状態を所定時間継続し、バッテリから駆動回路への電源供給を継続するように動作する。つまり、イグニッションスイッチをオフした後にウインドガラスの開状態に気付いた場合でも、タイマ回路により駆動回路への電源供給が継続されることから、ウインドガラスを駆動モータにて全閉状態まで閉め切ることができるようになっている。
特公平2−28664号公報
しかしながら、上記構成では、駆動モータの駆動時の大きな駆動電流がタイマ回路のリレーに流れることから、そのリレーに電流容量の大きなものを用意する必要がある。そのため、回路(装置)の大型化やコスト高を招くことが考えられ、この点でまだ改善の余地がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、小型の回路素子を用いて構成して、小型化・低コスト化に貢献することができる車両用開閉体駆動装置及びその装置の制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両に備えられる開閉体を開閉させる駆動モータと、前記駆動モータに車載バッテリからの供給電源に基づく駆動電源を供給して前記駆動モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御して前記駆動モータの駆動制御を行う制御回路とを備え、車両のイグニッションスイッチのオンにより前記バッテリからの供給電源に基づく動作電源を供給して前記制御回路が動作可能状態とされる車両用開閉体駆動装置であって、前記バッテリと前記制御回路との間に配置され前記制御回路への電源の供給・遮断を行うスイッチ手段を有し、前記イグニッションスイッチのオンに基づいて前記スイッチ手段をオンさせて前記制御回路に電源供給を行い、前記イグニッションスイッチのオフに基づいてそのオフから所定時間計時後に前記スイッチ手段をオフさせて前記制御回路への電源供給を遮断するタイマ手段が備えられ、前記駆動回路は、前記タイマ手段を構成する前記スイッチ手段の手前から分岐して前記バッテリから電源供給を受けるように構成されていることをその要旨とする。
この発明では、バッテリと制御回路との間に配置され制御回路への電源の供給・遮断を行うスイッチ手段がタイマ手段に備えられ、駆動回路は、そのスイッチ手段の手前から分岐してバッテリから電源供給を受ける構成とされる。つまり、駆動モータの駆動時に生じる大きな駆動電流がそのタイマ手段のスイッチ手段を流れることを未然に防止できるため、そのスイッチ手段に電流容量の小さなものを用いることが可能となる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用開閉体駆動装置において、前記バッテリと前記制御回路との間に配置される前記スイッチ手段を第1スイッチ手段とし、該第1スイッチ手段のオンオフ動作を連動させるべく自身がオンオフ動作する第2スイッチ手段が備えられ、前記第2スイッチ手段は、前記制御回路を介さないで直接的に前記イグニッションスイッチのオンオフ動作に連動するように構成されるとともに、前記イグニッションスイッチのオフ時には前記タイマ手段が計時する所定時間、前記制御回路の制御に基づいてオン状態が維持されるように構成されていることをその要旨とする。
この発明では、バッテリと制御回路との間に第1スイッチ手段が配置され、該第1スイッチ手段のオンオフ動作を連動させるべく自身がオンオフ動作する第2スイッチ手段が備えられる。第2スイッチ手段は、制御回路を介さないで直接的にイグニッションスイッチのオンオフ動作に連動し、イグニッションスイッチのオフ時にはタイマ手段が計時する所定時間、制御回路の制御に基づいてオン状態が維持されるように動作する。これにより、イグニッションスイッチのオン時には、制御回路を介さないで直接的に第2スイッチ手段がオンされ、これに連動して第1スイッチ手段がオンされて制御回路に電源供給が行われるため、制御回路の動作に寄与しないで、より安定した制御回路への電源供給が可能となる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の車両用開閉体駆動装置において、前記スイッチ手段は、半導体スイッチにて構成されていることをその要旨とする。
この発明では、スイッチ手段に半導体スイッチが用いられることで、回路(装置)のより一層の小型化等に貢献できる。
請求項4に記載の発明は、車両に備えられる開閉体を開閉させる駆動モータと、前記駆動モータに車載バッテリからの供給電源に基づく駆動電源を供給して前記駆動モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御して前記駆動モータの駆動制御を行う制御回路とを備えた車両用開閉体駆動装置において、車両のイグニッションスイッチのオンにより前記バッテリからの供給電源に基づく動作電源を供給して前記制御回路を動作可能状態とするその装置の制御方法であって、前記バッテリと前記制御回路との間に配置され前記制御回路への電源の供給・遮断を行うスイッチ手段がタイマ手段に備えられるものであり、前記イグニッションスイッチのオンに基づいて前記スイッチ手段をオンさせて前記制御回路に電源供給を行い、前記イグニッションスイッチのオフに基づいてそのオフから所定時間計時後に前記スイッチ手段をオフさせて前記制御回路への電源供給を遮断し、前記イグニッションスイッチのオン・オフにかかわらず前記タイマ手段を構成する前記スイッチ手段の手前から分岐して前記バッテリから前記駆動回路に電源供給を行うことをその要旨とする。
この発明では、上記の請求項1と同様の作用効果が得られる。
本発明によれば、小型の回路素子を用いて構成して、小型化・低コスト化に貢献することができる車両用開閉体駆動装置及びその装置の制御方法を提供することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、車両用ブラインド装置を車両に取り付けた状態を示している。車両用ブラインド装置1は、車両2の後方に設けられるリアガラス3の下端部近傍の車両2内側(例えば、車両2のリアパッケージトリム4上)に設置されている。
車両用ブラインド装置1は、車幅方向に長手で且つ上方へ向けて開口した箱状のカバー5を備えている。このカバー5内部には、車幅方向に長手の円柱状に形成された巻取軸(図示略)が回転可能に支持されている。この巻取軸には、リアガラス3から入射する光を遮光するためのロールブラインド6の一端が固定されており、不要時には、巻取軸に巻き取られた状態でカバー5内部に収納されている。
又、カバー5内部の車幅方向両端部には、一対のアクチュエータ7が設置されている。このアクチュエータ7は、駆動モータ8をその駆動源としている。各アクチュエータ7にはそれぞれアーム9が取り付けられ、これらのアーム9は、アクチュエータ7からの駆動力を受けることにより、リアガラス3の傾斜角度に対応した角度でリアガラス3の上方へ向けて回動される。これらのアーム9の先端部は、ブラインド6の他端に設けられるガイド部材10と連結されている。
そして、アクチュエータ7によりアーム9がリアガラス3の上方に向けて回動すると、該アーム9によってブラインド6がカバー5外側に引き出される。これにより、ブラインド6がリアガラス3に上方に展開され、リアガラス3から入射する光を遮光する。一方、アクチュエータ7によりアーム9がリアガラス3の下方に向けて回動すると、該アーム9によってブラインド6が巻取軸に巻かれながらカバー5内部に引き込まれ、該アーム9とともにブラインド6がカバー5内部に収納されるようになっている。
このようなブラインド装置1は、図2に示すようなコントローラ20により制御され、該コントローラ20と前記アクチュエータ7(駆動モータ8)とでブラインド駆動装置(開閉体駆動装置)を構成している。コントローラ20は、駆動回路21や制御回路22を含む各種の回路を備えて構成されている。
車載バッテリBとヒューズ23を介して接続されるコントローラ20の外部電源端子T1は、ダイオードD1を介して駆動回路21のプラス側電源端子に接続され、該駆動回路21のマイナス側電源端子はコントローラ20のグランド端子T0を介してグランドGNDに接続される。駆動回路21は、コントローラ20の出力端子T11,T12を介して駆動モータ8と接続され、バッテリBから供給される電源を駆動電源として駆動モータ8に出力し、該モータ8を駆動する。駆動回路21は制御回路22の制御に基づいて制御され、該制御回路22にて駆動モータ8への駆動電源の供給が制御、即ち駆動モータ8の回転駆動が制御されている。
制御回路(CPU)22は、そのプラス側電源端子が電源回路24及びPNPトランジスタよりなるトランジスタTr1を介して先のダイオードD1のカソード(ノードN1)に接続され、マイナス側電源端子がグランド端子T0に接続される。この場合、トランジスタTr1は、エミッタがそのダイオードD1のカソードに接続され、コレクタが電源回路24に接続されている。電源回路24には、ダイオードD1を経たバッテリBからの供給電源が前記駆動回路21側と分岐してトランジスタTr1を介して供給されている。電源回路24は、バッテリBからの供給電源に基づいて制御回路22及び後述のEEPROM26の動作電源を生成し、それぞれに供給する。
電源回路24の前段の前記トランジスタTr1は、ベース・エミッタ間に抵抗R1が接続されるとともに、そのベースが抵抗R2を介してNPNトランジスタよりなるトランジスタTr2のコレクタに接続されている。トランジスタTr2のエミッタは、抵抗R3を介してグランド端子T0に接続されている。トランジスタTr2のベースは、コンデンサC1及び抵抗R4のそれぞれを介してグランド端子T0に接続されるとともに、抵抗R5を介してダイオードD2のカソードに接続され、ダイオードD2のアノードはコントローラ20のイグニッション入力端子T2と接続されている。このイグニッション入力端子T2には、ヒューズ25及び車両に備えられる周知のイグニッションスイッチIGを介してバッテリBと接続される。
即ち、イグニッションスイッチIGがオンされることで、そのオンに連動してトランジスタTr2とトランジスタTr1とが順次オンし、電源回路24にバッテリBから供給電源が供給される。そして、その供給電源に基づいて生成される動作電源が制御回路22に供給されて、制御回路22が動作可能状態とされる。
イグニッション入力端子T2とダイオードD2のアノードとの間のノードN2は、ダイオードD3及び抵抗R6を介して制御回路22の検出端子に接続され、そのノードN2からイグニッションスイッチIGのオンオフ状態を検出するIG状態検出信号が入力される。この場合、イグニッションスイッチIGがオンされるとそのIG状態検出信号はHレベルとなり、イグニッションスイッチIGがオフされるとそのIG状態検出信号はLレベルとなる。又、ダイオードD2のカソードと抵抗R5との間のノードN3は、ダイオードD4及び抵抗R7を介して制御回路22の制御端子に接続され、トランジスタTr2のオンオフを制御するため制御回路22からの制御信号がそのノードN3からトランジスタTr2に出力されるようになっている。
又、制御回路22には、3つのスイッチ状態検出端子が備えられており、各端子はコントローラ20の各スイッチ入力端子T3〜T5にそれぞれ接続されている。スイッチ入力端子T3は、リバース位置検出スイッチREVを介してバッテリBに接続され、車両を後進させるべくシフトレバー(図示略)がリバース位置(R位置)に配置されると、リバース位置検出スイッチREVがオンされ、該スイッチREVから制御回路22に入力されるREV状態検出信号がHレベルとなる。スイッチ入力端子T4,T5は、それぞれ前席開閉スイッチSWと後席開閉スイッチRSWとを介してグランドGNDに接続される。前席開閉スイッチSW及び後席開閉スイッチRSWは、それぞれオン操作する度に各スイッチSW,RSWから制御回路22に入力されるSW,RSW状態検出信号がそれぞれLレベルとなる。
即ち、前席開閉スイッチSW又は後席開閉スイッチRSWがオンされると、制御回路22は、閉状態にあるブラインド6を全開に、開状態にあるブラインド6を全閉に作動させるべく駆動モータ8を駆動する。又、ブラインド6が閉状態にある場合、車両後進によりシフトレバーがリバース位置に配置されてリバース位置検出スイッチREVがオンされると、REV状態検出信号がHレベルになり、制御回路22は、閉状態にあるブラインド6を全開させるべく駆動モータ8を駆動し、リアガラス3から後方の視界を確保するようになっている。
因みに、制御回路22の制御には、コントローラ20に備えられるEEPROM26が用いられる。EEPROM26は、制御回路22と同様に電源回路24からの電源供給を受けている。EEPROM26は、駆動モータ8の駆動によるブラインド6の全開又は全閉状態やその作動方向が記憶され、その記憶情報が制御回路22の制御に用いられる。
又、制御回路22には、タイマ22aが備えられている。タイマ22aは、イグニッションスイッチIGがオフされてから(IG状態検出信号がHレベルからLレベルに立ち下がってから)所定時間を計時し、この所定時間ではトランジスタTr2のオン状態を維持すべくノードN3からトランジスタTr2にオンのための制御信号(ベース電流)の出力を継続する。
ここで、イグニッションスイッチIGがオンされている時には、上記したように、バッテリBの供給電源によるベース電流の供給に基づいてトランジスタTr2がオン、これに連動してトランジスタTr1がオンしてバッテリBからの供給電源が電源回路24に供給され、制御回路22が動作可能状態となっている。ところが、イグニッションスイッチIGがオフされると、イグニッションスイッチIG側からのバッテリBの供給電源が絶たれ同電源に基づくベース電流が生じなくなるため、トランジスタTr2がオフしようとする。仮に、トランジスタTr2がオフされると、これに連動してトランジスタTr1がオフして電源回路24にバッテリBからの電源が供給されなくなり、制御回路22が動作不能となる。このとき、ブラインド6が全開又は全閉状態となっていない作動途中である場合、イグニッションスイッチIGを再度オンする操作が必要になり、搭乗者には煩雑である。
そこで、イグニッションスイッチIGがオフされてから所定時間、即ちブラインド6が全開又は全閉とさせるのに十分な時間、制御回路22は、ノードN3を介してトランジスタTr2にオンのための制御信号(ベース電流)を出力し、トランジスタTr2のオン状態を維持させる。これにより、トランジスタTr1のオン状態も維持され、制御回路22に電源回路24からの動作電源の供給が継続、即ち制御回路22の動作可能状態が継続されて、ブラインド6を全開又は全閉とさせるべく駆動モータ8の駆動が継続されるようになっている。つまり、本実施形態では、これらトランジスタTr1,Tr2等でタイマ回路27が構成されている。
又、本実施形態では、バッテリBからの供給電源がそのタイマ回路27(トランジスタTr1)の手前のノードN1から駆動回路21(駆動モータ8)に直接向かう第1電源ラインL1と、そのノードN1からタイマ回路27に向かう第2電源ラインL2とを有し、タイマ回路27を迂回させてノードN1から直接的に駆動回路21にバッテリBの電源を供給するように構成したため、駆動モータ8の駆動時に生じる大きな駆動電流がそのタイマ回路27内を流れることが未然に防止されている。これにより、タイマ回路27を構成するトランジスタTr1等のスイッチ手段に電流容量の小さなものを用いることができ、本実施形態のコントローラ20では小型化・低コスト化が図られている。
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)本実施形態では、バッテリBと制御回路22との間に配置され該制御回路22への電源の供給・遮断を行うトランジスタTr1(スイッチ手段)がタイマ回路27(タイマ手段)に備えられ、駆動回路21は、そのタイマ回路27(トランジスタTr1)の手前のノードN1から分岐して(イグニッションスイッチIGのオン・オフにかかわらず)バッテリBから電源供給を受ける構成としている。つまり、駆動モータ8の駆動時に生じる大きな駆動電流がそのタイマ回路27を流れることを未然に防止できるため、本実施形態のようにそのタイマ回路27を構成するトランジスタTr1等のスイッチ手段に電流容量の小さなものを用いることが可能となる。これにより、コントローラ20の小型化・低コスト化を図ることができる。
(2)本実施形態では、トランジスタTr1(第1スイッチ手段)のオンオフ動作を連動させるべく自身がオンオフ動作するトランジスタTr2(第2スイッチ手段)が備えられ、該トランジスタTr2は、制御回路22を介さないで直接的にイグニッションスイッチIGのオンオフ動作に連動し、イグニッションスイッチIGのオフ時にはタイマ回路27が計時する所定時間、制御回路22の制御に基づいてオン状態が維持されるように動作する。これにより、イグニッションスイッチIGのオン時には、制御回路22を介さないで直接的にトランジスタTr2がオンされ、これに連動してトランジスタTr1がオンされて制御回路22に電源供給が行われるため、制御回路22の動作に寄与しないで、より安定して制御回路22への電源供給を行うことができる。
(3)本実施形態では、スイッチ手段としてのトランジスタTr1やトランジスタTr2は半導体スイッチよりなるため、コントローラ20のより一層の小型化等に貢献することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、タイマ回路27にトランジスタTr1,Tr2といった半導体スイッチを用いたが、これに限らず、例えばリレー等のスイッチ手段を用いてもよい。
・上記実施形態では、制御回路22への電源の供給・遮断を行うトランジスタTr1を、もう一つのトランジスタTr2を介して間接的にイグニッションスイッチIG及び制御回路22にてオンオフ動作させたが、これに限らず、例えばトランジスタTr1を直接的にイグニッションスイッチIGや制御回路22にてオンオフ動作させる構成としてもよい。このようにすれば、トランジスタTr2やこれにかかる回路素子を省略することができる。
・上記実施形態では、車両用開閉体駆動装置として、その開閉体をブラインド6とした車両用ブラインド装置の駆動装置に適用したが、これに限らず、例えば開閉体をウインドガラスとしたパワーウインド装置の駆動装置等に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ) 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用開閉体駆動装置において、
車両に備えられる前記開閉体は、ブラインドであることを特徴とする車両用開閉体駆動装置。
このようにすれば、ブラインドを開閉する車両用開閉体駆動装置において、上記の請求項と同様の作用効果を得ることができる。
(ロ) 車両に備えられる開閉体を開閉させる駆動モータに、車載バッテリからの供給電源に基づく駆動電源を供給して前記駆動モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御して前記駆動モータの駆動制御を行う制御回路とを備え、
車両のイグニッションスイッチのオンにより前記バッテリからの供給電源に基づく動作電源を供給して前記制御回路が動作可能状態とされる車両用開閉体制御装置であって、
前記バッテリと前記制御回路との間に配置され前記制御回路への電源の供給・遮断を行うスイッチ手段を有し、前記イグニッションスイッチのオンに基づいて前記スイッチ手段をオンさせて前記制御回路に電源供給を行い、前記イグニッションスイッチのオフに基づいてそのオフから所定時間計時後に前記スイッチ手段をオフさせて前記制御回路への電源供給を遮断するタイマ手段が備えられ、
前記駆動回路は、前記タイマ手段を構成する前記スイッチ手段の手前から分岐して前記バッテリから電源供給を受けるように構成されていることを特徴とする車両用開閉体制御装置。
このような車両用開閉体制御装置を用いることで、上記の請求項と同様の作用効果を得ることができる。
本実施形態のブラインド装置を車両に取り付けた状態を示す斜視図である。 本実施形態のブラインド装置の電気的構成を示す回路図である。
符号の説明
2…車両、6…ブラインド(開閉体)、8…駆動モータ、21…駆動回路、22…制御回路、27…タイマ回路(タイマ手段)、B…バッテリ、IG…イグニッションスイッチ、Tr1…トランジスタ(スイッチ手段、第1スイッチ手段、半導体スイッチ)、Tr2…トランジスタ(第2スイッチ手段、半導体スイッチ)。

Claims (4)

  1. 車両に備えられる開閉体を開閉させる駆動モータと、前記駆動モータに車載バッテリからの供給電源に基づく駆動電源を供給して前記駆動モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御して前記駆動モータの駆動制御を行う制御回路とを備え、
    車両のイグニッションスイッチのオンにより前記バッテリからの供給電源に基づく動作電源を供給して前記制御回路が動作可能状態とされる車両用開閉体駆動装置であって、
    前記バッテリと前記制御回路との間に配置され前記制御回路への電源の供給・遮断を行うスイッチ手段を有し、前記イグニッションスイッチのオンに基づいて前記スイッチ手段をオンさせて前記制御回路に電源供給を行い、前記イグニッションスイッチのオフに基づいてそのオフから所定時間計時後に前記スイッチ手段をオフさせて前記制御回路への電源供給を遮断するタイマ手段が備えられ、
    前記駆動回路は、前記タイマ手段を構成する前記スイッチ手段の手前から分岐して前記バッテリから電源供給を受けるように構成されていることを特徴とする車両用開閉体駆動装置。
  2. 請求項1に記載の車両用開閉体駆動装置において、
    前記バッテリと前記制御回路との間に配置される前記スイッチ手段を第1スイッチ手段とし、該第1スイッチ手段のオンオフ動作を連動させるべく自身がオンオフ動作する第2スイッチ手段が備えられ、
    前記第2スイッチ手段は、前記制御回路を介さないで直接的に前記イグニッションスイッチのオンオフ動作に連動するように構成されるとともに、前記イグニッションスイッチのオフ時には前記タイマ手段が計時する所定時間、前記制御回路の制御に基づいてオン状態が維持されるように構成されていることを特徴とする車両用開閉体駆動装置。
  3. 請求項1又は2に記載の車両用開閉体駆動装置において、
    前記スイッチ手段は、半導体スイッチにて構成されていることを特徴とする車両用開閉体駆動装置。
  4. 車両に備えられる開閉体を開閉させる駆動モータと、前記駆動モータに車載バッテリからの供給電源に基づく駆動電源を供給して前記駆動モータを駆動する駆動回路と、前記駆動回路を制御して前記駆動モータの駆動制御を行う制御回路とを備えた車両用開閉体駆動装置において、車両のイグニッションスイッチのオンにより前記バッテリからの供給電源に基づく動作電源を供給して前記制御回路を動作可能状態とするその装置の制御方法であって、
    前記バッテリと前記制御回路との間に配置され前記制御回路への電源の供給・遮断を行うスイッチ手段がタイマ手段に備えられるものであり、前記イグニッションスイッチのオンに基づいて前記スイッチ手段をオンさせて前記制御回路に電源供給を行い、前記イグニッションスイッチのオフに基づいてそのオフから所定時間計時後に前記スイッチ手段をオフさせて前記制御回路への電源供給を遮断し、
    前記イグニッションスイッチのオン・オフにかかわらず前記タイマ手段を構成する前記スイッチ手段の手前から分岐して前記バッテリから前記駆動回路に電源供給を行うことを特徴とする車両用開閉体駆動装置の制御方法。
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