JP2020005387A - 車両用開閉体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】演算処理によってモータの温度を推定する車両用開閉体制御装置において、処理負荷の軽減を実現する。【解決手段】バッテリ電圧検出部（６２）は、バッテリ７０によって生成されるバッテリ電圧値ＶＢを検出し、モータ電圧検出部（６２）は、モータＭＴがロック状態となっている期間でモータＭＴに印加されるモータ電圧値Ｖｍを検出する。モータ制御部６０は、バッテリ電圧値ＶＢおよびモータ電圧値Ｖｍと、バッテリ電圧値ＶＢの検出箇所とモータ電圧値Ｖｍの検出箇所との間に存在する予め定められる寄生抵抗値と、予め定められるモータＭＴのコイル抵抗値の温度特性情報とによってモータＭＴのコイル温度を推定する。そして、モータ制御部６０は、コイル温度が予め設定される温度閾値を超えた場合にモータＭＴの通電を禁止する。【選択図】図３

Description

本発明は、モータの温度検出機能を備える車両用開閉体制御装置に関する。

特許文献１には、モータのコイル温度を高精度に推定する方法が示される。具体的には、予めコイル及び隣接部材の温度の初期値を設定し、コイルに印加される電圧及びモータ回転数を測定することでコイル発熱量を算出し、当該コイル発熱量に隣接部材への内部伝達熱量を反映させてコイル温度変化量を算出し、それを前回コイル温度に加算することで今回コイル温度を算出する。

特開２００８−１８７８５８号公報

例えば、パワーウインドウ装置等の車両用開閉体制御装置では、モータを過熱状態から保護するため、モータの温度を監視する必要がある。モータの温度を監視する方法として、特許文献１に示されるように、演算によってモータの温度を推定する方法が挙げられる。しかし、特許文献１の方法では、モータの作動中、作動データを逐次取得しながら複雑な演算処理を累積的に行う必要があるため、処理負荷の増大を招く恐れがある。

本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、演算処理によってモータの温度を推定する車両用開閉体制御装置において、処理負荷の軽減を実現することにある。

本発明の車両用開閉体制御装置は、モータによって開閉体を開閉駆動する装置であり、バッテリを電源として、スイッチング素子を介して前記モータに通電を行うモータドライバと、前記開閉体の開閉指令を発行するスイッチと、前記開閉指令に応じて前記スイッチング素子を制御することで前記モータの通電を制御するモータ制御部と、前記バッテリによって生成されるバッテリ電圧値を検出するバッテリ電圧検出部と、前記モータがロック状態となっている期間で前記モータに印加されるモータ電圧値を検出するモータ電圧検出部と、を備え、前記モータ制御部は、前記バッテリ電圧値および前記モータ電圧値と、予め定められる前記モータのコイル抵抗値の温度特性情報と、前記バッテリ電圧値の検出箇所と前記モータ電圧値の検出箇所との間に存在する予め定められる寄生抵抗値とによって前記モータのコイル温度を推定し、前記コイル温度が予め設定される温度閾値を超えた場合に前記モータの通電を禁止する。

本発明の他の態様では、前記モータ電圧検出部は、前記開閉体が全開位置または全閉位置に到達したことで前記モータが前記ロック状態となっている期間で前記モータ電圧値を検出する。

本発明の他の態様では、前記モータ制御部は、前記開閉指令が閉指令の場合には、前記全開位置で前記モータが前記ロック状態となるように前記モータの通電を制御することで前記コイル温度を推定し、前記コイル温度が前記温度閾値を超えていない場合に前記開閉体が閉方向に向かうように前記モータの通電を制御し、前記開閉指令が開指令の場合には、前記全閉位置で前記モータが前記ロック状態となるように前記モータの通電を制御することで前記コイル温度を推定し、前記コイル温度が前記温度閾値を超えていない場合に前記開閉体が開方向に向かうように前記モータの通電を制御する。

本発明の他の態様では、前記モータ制御部は、前記コイル温度が前記温度閾値を超えた場合、前記モータの通電を予め定めた所定時間禁止する。

本発明の他の態様では、前記モータ制御部は、前記コイル温度を“Ｔｍ”、前記バッテリ電圧値を“ＶＢ”、前記モータ電圧値を“Ｖｍ”、前記寄生抵抗値を“Ｒｐ”、予め定められる所定温度“Ｔｘ”における前記コイル抵抗値を“Ｒｍｘ”、予め定められる前記コイル抵抗値の温度係数を“α”として、
“Ｔｍ＝｛Ｒｈ×Ｖｍ／（ＶＢ−Ｖｍ）−Ｒｍｘ｝／（Ｒｍｘ×α）＋Ｔｘ”を演算する。

本発明の他の態様では、前記開閉体は、自動車のサイドガラスである。

本発明によれば、演算処理によってモータの温度を推定する車両用開閉体制御装置において、処理負荷の軽減が実現可能になる。

本発明の一実施の形態による車両用開閉体制御装置の主要部の構成例を示す概略図である。 図１におけるパワーウインドウモータの構造例を示す断面図である。 図１におけるコントローラ（ＥＣＵ）周りの主要部の構成例を示す概略図である。 図３におけるモータ制御部の主要部の構成例を示す概略図である。 図４におけるコイル温度演算部の動作原理の一例を説明する回路図である。 図３および図４のモータ制御部において、閉指令を実行する際の詳細な処理内容の一例を示すフロー図である。 図６に続く処理内容の一例を示すフロー図である。 図３および図４のモータ制御部において、開指令を実行する際の詳細な処理内容の一例を示すフロー図である。 図８に続く処理内容の一例を示すフロー図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

《車両用開閉体制御装置の概略》
図１は、本発明の一実施の形態による車両用開閉体制御装置の主要部の構成例を示す概略図である。図１には、車両用開閉体制御装置の一例として、自動車等の車両に設けられるパワーウインドウ装置１１が示される。パワーウインドウ装置１１は、サイドドア１０のドア枠１０ａに設けられた開閉体となるサイドガラス（ウインドウガラス）１２を、モータによって開閉駆動する機能を担う。

パワーウインドウ装置１１は、パワーウインドウモータ（減速機構付モータ）２０と、パワーウインドウモータ２０によって駆動されるウインドウレギュレータ５０と、配線１５を介してパワーウインドウモータ２０を制御するコントローラ（ＥＣＵ）１４とを備える。コントローラ（ＥＣＵ）１４は、例えば、パワーウインドウモータ２０の直近に設置されるか、または、パワーウインドウモータ２０の内部に設置されてもよい。パワーウインドウモータ２０は、モータＭＴおよびギヤ（減速ギア）ＧＲを備える。

ウインドウレギュレータ５０は、ギヤＧＲに装着されるドラム２１と、サイドドア１０の上下方向、すなわちサイドガラス１２の開閉方向に延びるガイドレール５１とを備える。ドラム２１の外周部には、駆動ケーブル１３が巻かれる。ガイドレール５１の上側および下側には、駆動ケーブル１３の移動方向を折り返す上側プーリ５２および下側プーリ５３がそれぞれ回転自在に取り付けられる。また、ガイドレール５１には、サイドガラス１２の下端部を支持するキャリアプレート５４が摺動自在に設けられる。キャリアプレート５４は、上側プーリ５２および下側プーリ５３により折り返された駆動ケーブル１３の一方の端部１３ａおよび他方の端部１３ｂに連結される。

このような構成において、車室内の操作スイッチ（図示せず）によって「開指令」が発行された場合、パワーウインドウモータ２０は、モータＭＴを正方向に回転駆動し、ドラム２１を時計方向に回転させる。これにより、駆動ケーブル１３の端部１３ｂが引っ張られ、キャリアプレート５４はガイドレール５１に沿って下降する。その結果、サイドガラス１２は、開方向へ移動する。一方、操作スイッチによって「閉指令」が発行された場合、パワーウインドウモータ２０は、モータＭＴを逆方向に回転駆動し、ドラム２１を反時計方向に回転させる。これにより、駆動ケーブル１３の端部１３ａが引っ張られ、キャリアプレート５４はガイドレール５１に沿って上昇する。その結果、サイドガラス１２は、閉方向へ移動する。

図２は、図１におけるパワーウインドウモータの概略構造例を示す断面図である。図２の例では、モータＭＴとして、ブラシ付きＤＣモータが用いられる。モータＭＴは、略円筒状のヨーク２５と、ヨーク２５の内周面に固定される永久磁石２６と、モータシャフト（モータ軸）２９と、ヨーク２５の内側でモータシャフト２９と共に回転するアーマチュア（回転子）２７と、アーマチュア２７に給電を行うブラシ３５とを備える。アーマチュア２７は、所定の巻き数および巻き方で巻装されるコイル２８と、コイル２８の端部に接続される整流子３４とを備える。

モータシャフト２９は、アーマチュア２７の回転軸となる。モータシャフト２９の一端は、ヨーク２５に装着された軸受３０によって回転自在に支持され、他端は、ギヤＧＲを収容するギヤケース２２に装着された軸受４１によって回転自在に支持される。また、モータシャフト２９の軸方向の中間部は、ブラシホルダ３２に装着された軸受３３によって回転自在に支持される。また、ブラシホルダ３２は、整流子３４に摺接するブラシ３５を支持する。ブラシ３５には、図１のコントローラ（ＥＣＵ）１４からの駆動電流が供給される。当該駆動電流は、ブラシ３５および整流子３４を介してアーマチュア２７のコイル２８に印加される。その結果、アーマチュア２７に電磁力が発生し、アーマチュア２７は、モータシャフト２９と共に所定の回転方向および回転数で回転する。

モータシャフト２９の他端側には、ギアＧＲが設けられる。ギアＧＲは、ギヤケース２２に収容され、ウォーム３８と、ウォームホイール３９とを備える。ウォーム３８は、モータシャフト２９と一体化して回転し、ウォームホイール３９の歯部３９ａと噛み合っている。ウォームホイール３９は、支軸４０によって回転自在に支持される。また、ウォームホイール３９の中心部には、ウォームホイール３９と一体化して回転するようにセレーション４３が設けられる。セレーション４３は、ウインドウレギュレータ５０のドラム２１の径方向内側と噛み合っている。

ウォーム３８およびウォームホイール３９は減速機構を構成する。すなわち、ウォームホイール３９（およびセレーション４３）は、ウォーム３８（モータシャフト２９）の回転に連動し、所定の減速比で回転する。当該減速機構は、モータシャフト２９の回転を減速することで高トルク化し、この高トルク化された回転力を外部（ウインドウレギュレータ５０）に出力する。これにより、比較的重量が嵩むサイドガラス１２の開閉が可能となる。

また、モータシャフト（モータ軸）２９には、センサマグネット３６が取り付けられる。センサマグネット３６は、ブラシホルダ３２の内部に収容される。また、センサマグネット３６の近辺には、センサ基板３７が設置される。センサマグネット３６およびセンサ基板３７は、モータＭＴの回転角度を検出するモータ軸センサＳＥＮとして機能する。センサ基板３７は、モータシャフト２９（ひいてはセンサマグネット３６）が回転した際の磁気変化を検出する磁気検出素子３７ａを搭載し、その検出結果に基づいて所定の検出信号（例えば、ＡＢＺ信号やＵＶＷ信号）を出力する。当該検出信号は、図１の配線１５を介してコントローラ（ＥＣＵ）１４へ送信される。

《コントローラ（ＥＣＵ）周りの概略》
図３は、図１におけるコントローラ（ＥＣＵ）周りの主要部の構成例を示す概略図である。図３に示すコントローラ（ＥＣＵ）１４は、例えば、配線基板等によって構成され、配線基板等に実装されるモータ制御部６０と、モータドライバ６１と、電圧監視回路６２と、スイッチ（ＳＷ）入力回路６３と、通信回路６４とを備える。また、コントローラ１４の周辺には、サイドガラス（開閉体）１２の開閉指令を発行するスイッチ（操作スイッチ）７１と、図１に示したパワーウインドウモータ２０とが設けられる。

コントローラ１４のバッテリ端子Ｐｂ１，Ｐｂ２は、電装ケーブル７３を介してバッテリ７０に接続される。モータドライバ６１は、当該バッテリ７０を電源として（すなわち、接地電圧ＧＮＤを基準とするバッテリ電圧値ＶＢを用いて）、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を介してパワーウインドウモータ２０内のモータＭＴに通電を行う。この例では、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４は、Ｈブリッジ回路を構成する。Ｈブリッジ回路の２個の出力ノードは、モータ駆動端子Ｐｍ１，Ｐｍ２および図１の配線１５を介してモータＭＴ（その中の各ブラシ３５（図２参照））にそれぞれ接続される。

モータ制御部６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むマイクロコントローラ等によって構成される。この場合、電圧監視回路６２、スイッチ（ＳＷ）入力回路６３および通信回路６４は、当該マイクロコントローラ内に搭載されてもよい。スイッチ（ＳＷ）入力回路６３は、スイッチ７１によって発行された開閉指令を受信する。開閉指令には、開指令（ＤＯＷＮ）、閉指令（ＵＰ）、自動開指令（ＡＵＴＯ）または自動閉指令（ＡＵＴＯ）が含まれる。

モータ制御部６０は、スイッチ（ＳＷ）入力回路６３で受信した開閉指令に応じてモータドライバ６１内のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を制御することでモータＭＴの通電を制御する。具体的には、モータ制御部６０は、モータＭＴを正方向に回転させる際（ひいては、サイドガラス１２を開く際）には、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をオフに固定し、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号等で制御する。一方、モータ制御部６０は、モータＭＴを逆方向に回転させる際（ひいては、サイドガラス１２を閉じる際）には、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をオフに固定し、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＰＷＭ信号等で制御する。

ここで、パワーウインドウモータ２０内には、前述したように、モータ軸センサＳＥＮが設けられる。モータ制御部６０は、モータ軸センサＳＥＮからの検出信号（例えば、ＡＢＺ信号やＵＶＷ信号）に基づいて、モータＭＴの回転角度を認識でき、ひいては、サイドガラス１２の位置を認識できる。モータ制御部６０は、例えば、サイドガラス１２の位置に応じて、ＰＷＭ信号のデューティを適宜変更しながらスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を制御する。

電圧監視回路６２は、バッテリ７０によって生成されるバッテリ電圧値ＶＢを検出するバッテリ電圧検出部、およびモータＭＴに印加されるモータ電圧値Ｖｍを検出するモータ電圧検出部として機能する。この例では、バッテリ電圧検出部は、２個のバッテリ端子Ｐｂ１，Ｐｂ２の一方（Ｐｂ２）を０Ｖとして、他方（Ｐｂ１）のバッテリ電圧値ＶＢを検出する。また、モータ電圧検出部は、２個のモータ駆動端子Ｐｍ１，Ｐｍ２の一方（Ｐｂ２）を０Ｖとして、他方（Ｐｂ１）のモータ電圧値Ｖｍを検出する。

電圧監視回路６２は、具体的には、例えば、各電圧値（ＶＢ，Ｖｍ）をそれぞれ抵抗分圧等によって降圧し、降圧された各電圧に対してアナログディジタル変換等を行う。なお、バッテリ電圧検出部は、電圧監視回路６２の代わりに通信回路６４に実装されてもよい。すなわち、外部のＢＣＭ（Body Control Module）７２がバッテリ電圧値ＶＢを検出し、通信回路６４は、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）やＣＡＭ（Controller Area Network）等の通信プロトコルを用いてＢＣＭ（Body Control Module）７２からバッテリ電圧値ＶＢを取得してもよい。

図４は、図３におけるモータ制御部の主要部の構成例を示す概略図である。当該モータ制御部６０は、シーケンス制御部７５と、コイル温度演算部７６と、過熱検知部７７と、位置・速度検出部７８と、ロック検知部７９と、記憶部ＭＥＭとを備える。例えば、位置・速度検出部７８は、主にカウンタ等によって実装され、記憶部ＭＥＭは、不揮発性メモリ等によって実装される。その他の各部は、主にＣＰＵ等を用いたプログラム処理によって実装される。

位置・速度検出部７８は、モータ軸センサＳＥＮからの検出信号に基づき、モータＭＴの回転角度（ひいては、サイドガラス１２の位置）を検出し、その回転角度の変化率に基づいてモータＭＴの回転速度ωを検出する。ロック検知部７９は、回転速度ωが所定のロック判定閾値よりも低い場合に、モータＭＴをロック状態と判定する。ロック状態とは、モータＭＴの回転速度がゼロの状態か、または、ゼロとみなせる程度に低い状態（略ゼロ状態）を意味する。コイル温度演算部７６は、詳細は後述するが、バッテリ電圧値ＶＢおよびモータ電圧値Ｖｍと、予め設定される記憶部ＭＥＭ内の情報とを用いてモータＭＴのコイル２８のコイル温度（言い換えれば、モータ温度）Ｔｍを推定する。

過熱検知部７７は、コイル温度Ｔｍと予め定められた温度閾値とを比較し、コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えた場合に過熱フラグ８０をオン状態に制御する。また、過熱検知部７７は、過熱フラグ８０をオン状態に制御したのち、予め定めた所定時間経過後に過熱フラグ８０をオフ状態に制御する。当該所定時間は、モータＭＴの冷却時間である。シーケンス制御部７５は、開閉指令（ＡＵＴＯ／ＵＰ／ＤＯＷＮ）に応じて、モータドライバ６１を介してモータＭＴの通電を制御する。この際に、シーケンス制御部７５は、過熱フラグ８０がオン状態の場合には、モータＭＴの通電を禁止する。

《コイル温度演算部の詳細》
図５は、図４におけるコイル温度演算部の動作原理の一例を説明する回路図である。コイル温度演算部７６は、モータＭＴがロック状態となっている期間でコイル温度Ｔｍを推定する。詳細には、コイル温度演算部７６は、サイドガラス１２が全開位置または全閉位置に到達したことでモータＭＴがロック状態となっている期間でコイル温度Ｔｍを推定する。例えば、モータＭＴが全開位置でロック状態となっている期間では、図３のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４がオン状態であり、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３がオフ状態である。

図５には、このロック状態の期間におけるモータＭＴの通電経路の等価回路が示される。図５において、バッテリ電圧値ＶＢは、バッテリ端子Ｐｂ１，Ｐｂ２の間で検出され、モータ電圧値Ｖｍは、モータ駆動端子Ｐｍ１，Ｐｍ２の間で検出される。バッテリ端子Ｐｂ１（すなわち、バッテリ電圧値ＶＢの検出箇所）とモータ駆動端子Ｐｍ１（すなわち、モータ電圧値Ｖｍの検出箇所）との間には、配線に伴う配線抵抗Ｒ１や、スイッチング素子ＳＷ１のオン抵抗といった寄生抵抗が存在する。同様に、バッテリ端子Ｐｂ２（バッテリ電圧値ＶＢの検出箇所）とモータ駆動端子Ｐｍ２（モータ電圧値Ｖｍの検出箇所）との間にも、配線に伴う配線抵抗Ｒ２や、スイッチング素子ＳＷ４のオン抵抗といった寄生抵抗が存在する。

そこで、予めシミュレーションや実測等に基づいて、図５の各寄生抵抗の合計値となる寄生抵抗値Ｒｐが定められ、図４の記憶部ＭＥＭには、当該寄生抵抗値Ｒｐの情報８１ａが予め格納される。なお、図３のようにバッテリ端子Ｐｂ１，Ｐｂ２でバッテリ電圧値ＶＢを検出する場合、図５における配線抵抗Ｒ１，Ｒ２は、通常、無視できる程度に小さくなる。ただし、前述したように、通信回路６４によってバッテリ電圧値ＶＢを取得する場合、バッテリ電圧値ＶＢの検出箇所は、例えば、図３のバッテリ７０の直近等に設置される。この場合、図５の配線抵抗Ｒ１，Ｒ２として、比較的大きくなり得る電装ケーブル７３（例えばワイヤハーネス）の抵抗を反映させる必要がある。

一方、モータＭＴは、図５に示されるように、等価的に、コイルＬｍと、コイル抵抗（モータ抵抗）Ｒｍと、誘起電圧Ｖｅとの直列回路で表される。モータＭＴがロック状態（無回転）の場合、モータＭＴは、実効的に、コイル抵抗Ｒｍのみとなる。その結果、式（１）および式（２）の関係が成り立つ。
（ＶＢ−Ｖｍ）／Ｒｐ＝Ｖｍ／Ｒｍ …（１）
Ｒｍ＝Ｒｐ×Ｖｍ／（ＶＢ−Ｖｍ） …（２）

このように、バッテリ電圧値ＶＢとモータ電圧値Ｖｍと寄生抵抗値Ｒｐとが分かれば、モータ電流が判明し、当該モータ電流とモータ電圧値Ｖｍとの関係からコイル抵抗値Ｒｍが判明する。したがって、コイル抵抗値Ｒｍの温度特性情報を予め定めておけば、コイル抵抗値Ｒｍからコイル温度（モータ温度）Ｔｍを推定することができる。そこで、図４の記憶部ＭＥＭには、予め定められるコイル抵抗値Ｒｍの温度特性情報８１ｂ（すなわち、コイル抵抗値Ｒｍと温度との関係）が格納される。温度特性情報８１ｂは、コイルの材質（例えば銅）や、径／長さ等に応じて変わり、予めシミュレーションや実測等に基づいて定められる。

ここでは、温度特性情報８１ｂの一例として、予め定められる所定温度“Ｔｘ”（例えば２０℃）におけるコイル抵抗値“Ｒｍｘ”（Ｒｍ２０）と、予め定められるコイル抵抗値Ｒｍの温度係数α［％／℃］とが用いられる。この温度特性情報８１ｂを用いると、式（３）および式（４）の関係が成り立つ。そこで、式（２）を式（４）に代入すると、式（５）の関係が成り立つ。図４のコイル温度演算部７６は、式（５）を演算することで、コイル温度Ｔｍを推定する。
Ｒｍ＝Ｒｍ２０×｛１＋α×（Ｔｍ−２０）｝ …（３）
Ｔｍ＝（Ｒｍ−Ｒｍ２０）／（Ｒｍ２０×α）＋２０ （４）
Ｔｍ＝｛Ｒｐ×Ｖｍ／（ＶＢ−Ｖｍ）−Ｒｍ２０｝／（Ｒｍ２０×α）＋２０ …（５）

なお、式（５）におけるモータ電圧値Ｖｍは、モータＭＴがロック状態となっている期間でモータＭＴに印加される電圧値である。図４のシーケンス制御部７５は、例えば、ロック検知部７９によるロック状態の検知結果をトリガとして、図３の電圧監視回路（モータ電圧検出部）６２に、ロック状態でのモータ電圧値Ｖｍを検出させ、図４のコイル温度演算部７６に演算処理を行わせる。また、シーケンス制御部７５は、モータ電圧値Ｖｍの検出が完了したら即座にモータＭＴの通電を停止する（スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をオフに制御する）。

《モータ制御部の詳細動作》
図６は、図３および図４のモータ制御部において、閉指令を実行する際の詳細な処理内容の一例を示すフロー図であり、図７は、図６に続く処理内容の一例を示すフロー図である。図６において、ＵＰ作動条件が成立すると（ステップＳ１０１）、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、過熱フラグ８０のオンから所定時間以内か否かを判定する（ステップＳ１０２）。ＵＰ作動条件は、図３のスイッチ７１のオンによって閉指令（ＵＰ）が発行された場合や、自動閉指令（ＡＵＴＯ）が発行された場合に成立する。また、図６および図７の処理は、ＵＰ作動条件が成立している限り、所定の制御周期で周期的に実行される。

ステップＳ１０２において、過熱フラグ８０のオンから所定時間を経過した場合、モータ制御部６０（過熱検知部７７）は、過熱フラグ８０をオフ状態に制御し（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４の処理へ移行する。一方、過熱フラグ８０のオンから所定時間以内の場合（言い換えれば、過熱フラグ８０がオン状態の場合）、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、モータＭＴの通電を禁止し、処理を終了する（ステップＳ１１１）。すなわち、モータ制御部６０は、閉指令を少なくとも所定時間無視することでモータＭＴの温度保護を図る。

ステップＳ１０４の処理は、過熱フラグ８０がオフ状態の場合に実行される。ステップＳ１０４において、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、位置・速度検出部７８の検出結果に基づきサイドガラス１２が全開位置か否かを判定する。サイドガラス１２が全開位置でない場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、ＵＰ作動を開始し、サイドガラス１２が閉方向に向かうようにモータＭＴの通電を制御する（ステップＳ１１０）。

一方、ステップＳ１０４において、サイドガラス１２が全開位置の場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、当該全開位置でモータＭＴがロック状態となるように、モータＭＴの通電を開方向（開指令（ＤＯＷＮ）の方向）に制御する（ステップＳ１０５）。次いで、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、所定の待ち時間（例えば数ｍｓ等）を経て、電圧監視回路（モータ電圧検出部）６２にモータ電圧値ＶＢを検出させたのち（ステップＳ１０６）、モータＭＴの通電を停止する（ステップＳ１０７）。

続いて、モータ制御部６０（コイル温度演算部７６）は、前述した式（５）を用いて、コイル温度Ｔｍを推定する（ステップＳ１０８）。次いで、モータ制御部６０（過熱検知部７７）は、コイル温度Ｔｍと予め定めた温度閾値とを比較する（ステップＳ１０９）。コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えた場合、モータ制御部６０（過熱検知部７７）は、過熱フラグ８０をオン状態に制御することでモータＭＴの通電を禁止したのち、処理を終了する（ステップＳ１１２）。すなわち、モータ制御部６０は、少なくとも所定時間閉指令を無視することでモータＭＴの温度保護を図る。一方、コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えていない場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、前述したステップＳ１１０の処理によって、サイドガラス１２が閉方向に向かうようにモータＭＴの通電を制御する。

ステップＳ１１０の処理の後、図７に示されるように、停止条件が成立すると（ステップＳ２０１）、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、位置・速度検出部７８およびロック検知部７９の結果に基づき、全閉位置でロック状態が検知されたか否かを判定する（ステップＳ２０２）。停止条件は、図３のスイッチ７１のオフによって閉指令（ＵＰ）の発行が終了した場合や、または、閉指令（ＵＰ）の継続的な発行に伴いサイドガラス１２が全閉位置に到達した場合や、あるいは、自動閉指令（ＡＵＴＯ）に伴いサイドガラス１２が全閉位置に到達した場合に成立する。

ステップＳ２０２において、全閉位置でロック状態が検知されていない場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、モータＭＴの通電を停止し、処理を終了する（ステップＳ２０７）。一方、全閉位置でロック状態が検知された場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、電圧監視回路（モータ電圧検出部）６２にモータ電圧値ＶＢを検出させたのち（ステップＳ２０３）、モータＭＴの通電を停止する（ステップＳ２０４）。

続いて、モータ制御部６０（コイル温度演算部７６）は、前述した式（５）を用いて、コイル温度Ｔｍを推定する（ステップＳ２０５）。次いで、モータ制御部６０（過熱検知部７７）は、コイル温度Ｔｍと予め定めた温度閾値とを比較する（ステップＳ２０６）。コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えた場合、モータ制御部６０（過熱検知部７７）は、過熱フラグ８０をオン状態に制御し、処理を終了する（ステップＳ２０８）。一方、コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えていない場合、モータ制御部６０は、処理を終了する。

このように、モータ制御部６０は、全開位置で閉指令を受けた場合には、全開位置でモータＭＴがロック状態となるように、一旦、閉指令とは逆の開方向にモータＭＴの通電を制御することでコイル温度Ｔｍを推定する（ステップＳ１０５〜Ｓ１０８）。そして、モータ制御部６０は、コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えていない場合に、サイドガラス１２が閉方向に向かうようにモータＭＴの通電を制御する（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）。一方、モータ制御部６０は、コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えた場合には、モータＭＴの通電を所定時間禁止することでモータＭＴの温度保護を図る（ステップＳ１１２，Ｓ１０２，Ｓ１１１）。

図８は、図３および図４のモータ制御部において、開指令を実行する際の詳細な処理内容の一例を示すフロー図であり、図９は、図８に続く処理内容の一例を示すフロー図である。図８および図９におけるステップＳ３０１〜３１２およびステップＳ４０１〜Ｓ４０８の処理は、図６および図７におけるステップＳ１０１〜１１２およびステップＳ２０１〜Ｓ２０８の処理に対して“閉”と“開”を入れ替えたような内容となっている。以下、相違点に着目して簡単に説明する。

図８および図９の処理は、ステップＳ３０１におけるＤＯＷＮ作動条件が成立している限り、所定の制御周期で周期的に実行される。ＤＯＷＮ作動条件は、図３のスイッチ７１のオンによって開指令（ＤＯＷＮ）が発行された場合や、自動開指令（ＡＵＴＯ）が発行された場合に成立する。ステップＳ３０４において、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、位置・速度検出部７８の検出結果に基づきサイドガラス１２が全閉位置か否かを判定する。

ステップＳ３０４において、サイドガラス１２が全閉位置でない場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、ＤＯＷＮ作動を開始し、サイドガラス１２が開方向に向かうようにモータＭＴの通電を制御する（ステップＳ３１０）。一方、サイドガラス１２が全閉位置の場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、当該全閉位置でモータＭＴがロック状態となるように、モータＭＴの通電を閉方向（閉指令（ＵＰ）の方向）に制御する（ステップＳ３０５）。

ステップＳ３１０の処理の後、図９に示されるように、停止条件が成立すると（ステップＳ４０１）、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、位置・速度検出部７８およびロック検知部７９の結果に基づき、全開位置でロック状態が検知されたか否かを判定する（ステップＳ４０２）。停止条件は、図３のスイッチ７１のオフによって開指令（ＤＯＷＮ）の発行が終了した場合や、または、開指令（ＤＯＷＮ）の継続的な発行に伴いサイドガラス１２が全開位置に到達した場合や、あるいは、自動開指令（ＡＵＴＯ）に伴いサイドガラス１２が全開位置に到達した場合に成立する。

ステップＳ４０２において、全開位置でロック状態が検知されていない場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、モータＭＴの通電を停止し、処理を終了する（ステップＳ４０７）。一方、全開位置でロック状態が検知された場合、モータ制御部６０（シーケンス制御部７５）は、電圧監視回路（モータ電圧検出部）６２にモータ電圧値ＶＢを検出させたのち（ステップＳ４０３）、モータＭＴの通電を停止する（ステップＳ４０４）。

このように、モータ制御部６０は、全閉位置で開指令を受けた場合には、全閉位置でモータＭＴがロック状態となるように、一旦、開指令とは逆の閉方向にモータＭＴの通電を制御することでコイル温度Ｔｍを推定する（ステップＳ３０５〜Ｓ３０８）。そして、モータ制御部６０は、コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えていない場合に、サイドガラス１２が開方向に向かうようにモータＭＴの通電を制御する（ステップＳ３０９，Ｓ３１０）。一方、モータ制御部６０は、コイル温度Ｔｍが温度閾値を超えた場合には、モータＭＴの通電を所定時間禁止することでモータＭＴの温度保護を図る（ステップＳ３１２，Ｓ３０２，Ｓ３１１）。

《実施の形態の主要な効果》
以上、実施の形態の方式を用いることで、演算処理によってモータの温度を推定する車両用開閉体制御装置において、処理負荷の軽減が実現可能になる。言い換えれば、ソフトウェアの簡素化が可能となる。具体的には、特許文献１のように、モータの作動中、作動データの逐次取得や累積的な演算処理等を行わずに、全開位置または全閉位置で簡単な演算を行うことでモータ温度を推定できるようになる。

また、特許文献１のように、モータと隣接部材との伝達熱量等を用いずとも、寄生抵抗値Ｒｐやコイル抵抗の温度特性情報８１ｂを高精度に定めることで、モータ温度をある程度高精度に推定することが可能になる。すなわち、モータ毎に、設置環境に応じた伝達熱量等の複雑なチューニングを行う必要がなく、簡単な設定を行えばよいため、汎用性を高めることができる。そして、このようにして推定したモータ温度に基づいてモータの通電可否を定めることで、モータの温度保護が実現可能になる。

本発明は上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言うまでもない。例えば、上記実施の形態では、モータＭＴとしてブラシ付きＤＣモータを用いたが、必ずしもこれに限定されず、場合によっては、ブラシレスＤＣモータ等の様々なモータを用いることも可能である。また、上記実施の形態では、開閉体の一例であるサイドガラス１２への適用例を示したが、例えば、スライドドア、テールゲート、サンルーフ等に対して同様に適用することも可能である。

その他、上記各実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記各実施の形態に限定されない。

１０ サイドドア
１０ａ ドア枠
１１ パワーウインドウ装置（車両用開閉体制御装置）
１２ サイドガラス（開閉体）
１３ 駆動ケーブル
１３ａ，１３ｂ 端部
１４ コントローラ（ＥＣＵ）
１５ 配線
２０ パワーウインドウモータ
２１ ドラム
２２ ギヤケース
２５ ヨーク
２６ 永久磁石
２７ アーマチュア（回転子）
２８ コイル
２９ モータシャフト（モータ軸）
３０，３３，４１ 軸受
３２ ブラシホルダ
３４ 整流子
３５ ブラシ
３６ センサマグネット
３７ センサ基板
３７ａ 磁気検出素子
３８ ウォーム
３９ ウォームホイール
３９ａ 歯部
４０ 支軸
４３ セレーション
５０ ウインドウレギュレータ
５１ ガイドレール
５２ 上側プーリ
５３ 下側プーリ
５４ キャリアプレート
６０ モータ制御部
６１ モータドライバ
６２ 電圧監視回路
６３ スイッチ入力回路
６４ 通信回路
７０ バッテリ
７１ スイッチ
７２ ＢＣＭ
７３ 電装ケーブル
７５ シーケンス制御部
７６ コイル温度演算部
７７ 過熱検知部
７８ 位置・速度検出部
７９ ロック検知部
８０ 過熱フラグ
８１ａ 寄生抵抗値の情報
８１ｂ 温度特性情報
ＧＮＤ 接地電圧
ＧＲ ギア
ＭＥＭ 記憶部
ＭＴ モータ
Ｐｂ１，Ｐｂ２ バッテリ端子
Ｐｍ１，Ｐｍ２ モータ駆動端子
Ｒｍ コイル抵抗
Ｒｐ 寄生抵抗値
ＳＥＮ モータ軸センサ
ＳＷ１〜ＳＷ４ スイッチング素子
Ｔｍ コイル温度
ＶＢ バッテリ電圧値
Ｖｍ モータ電圧値

Claims (6)

1. モータによって開閉体を開閉駆動する車両用開閉体制御装置であって、
   バッテリを電源として、スイッチング素子を介して前記モータに通電を行うモータドライバと、
   前記開閉体の開閉指令を発行するスイッチと、
   前記開閉指令に応じて前記スイッチング素子を制御することで前記モータの通電を制御するモータ制御部と、
   前記バッテリによって生成されるバッテリ電圧値を検出するバッテリ電圧検出部と、
   前記モータがロック状態となっている期間で前記モータに印加されるモータ電圧値を検出するモータ電圧検出部と、
   を備え、
   前記モータ制御部は、前記バッテリ電圧値および前記モータ電圧値と、予め定められる前記モータのコイル抵抗値の温度特性情報と、前記バッテリ電圧値の検出箇所と前記モータ電圧値の検出箇所との間に存在する予め定められる寄生抵抗値とによって前記モータのコイル温度を推定し、前記コイル温度が予め設定される温度閾値を超えた場合に前記モータの通電を禁止する、
   車両用開閉体制御装置。
2. 請求項１記載の車両用開閉体制御装置において、
   前記モータ電圧検出部は、前記開閉体が全開位置または全閉位置に到達したことで前記モータが前記ロック状態となっている期間で前記モータ電圧値を検出する、
   車両用開閉体制御装置。
3. 請求項２記載の車両用開閉体制御装置において、
   前記モータ制御部は、
   前記開閉指令が閉指令の場合には、前記全開位置で前記モータが前記ロック状態となるように前記モータの通電を制御することで前記コイル温度を推定し、前記コイル温度が前記温度閾値を超えていない場合に前記開閉体が閉方向に向かうように前記モータの通電を制御し、
   前記開閉指令が開指令の場合には、前記全閉位置で前記モータが前記ロック状態となるように前記モータの通電を制御することで前記コイル温度を推定し、前記コイル温度が前記温度閾値を超えていない場合に前記開閉体が開方向に向かうように前記モータの通電を制御する、
   車両用開閉体制御装置。
4. 請求項１記載の車両用開閉体制御装置において、
   前記モータ制御部は、前記コイル温度が前記温度閾値を超えた場合、前記モータの通電を予め定めた所定時間禁止する、
   車両用開閉体制御装置。
5. 請求項１記載の車両用開閉体制御装置において、
   前記モータ制御部は、前記コイル温度を“Ｔｍ”、前記バッテリ電圧値を“ＶＢ”、前記モータ電圧値を“Ｖｍ”、前記寄生抵抗値を“Ｒｐ”、予め定められる所定温度“Ｔｘ”における前記コイル抵抗値を“Ｒｍｘ”、予め定められる前記コイル抵抗値の温度係数を“α”として、
   “Ｔｍ＝｛Ｒｈ×Ｖｍ／（ＶＢ−Ｖｍ）−Ｒｍｘ｝／（Ｒｍｘ×α）＋Ｔｘ”
   を演算する、
   車両用開閉体制御装置。
6. 請求項１記載の車両用開閉体制御装置において、
   前記開閉体は、自動車のサイドガラスである、
   車両用開閉体制御装置。

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