JP2020117973A - 開閉体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物の挟み込みの誤判定を抑えられる開閉体制御装置を提供する。【解決手段】開閉体制御装置としてのモータ制御装置１１は、車両に設けられるウインドガラスＷＧを開閉作動させるべくモータ１０を制御すると共に、ウインドガラスＷＧによる異物の挟み込みを判定し、異物の挟み込みありと判定した場合にウインドガラスＷＧを停止又は反転作動させる挟み込み防止制御を実施する制御部１２を備える。制御部１２は、外気温が常温判定のために設定された常温判定閾値よりも低い場合に、挟み込み判定時の挟み込み荷重が小さくなるように挟み込み判定閾値を補正し、外気温が常温判定閾値よりも低い場合に、挟み込み判定時の挟み込み荷重が大きくなるように挟み込み判定閾値を補正する補正制御を実施する。【選択図】図１

Description

本発明は、開閉体制御装置に関する。

車両に設けられる開閉体制御装置の一例として、パワーウインド装置がある（例えば特許文献１参照）。パワーウインド装置としては、閉作動時のウインドガラスによる異物の挟み込みを防止する挟み込み防止機能を有したものがある。このようなパワーウインド装置では、駆動源としてのモータの回転速度の変動推移などからウインドガラスの作動が異物によって妨げられたことを検出し、その異物検出を基にモータを停止又は反転駆動させる挟み込み検出処理を行って、異物に掛かる荷重の軽減を図るようになっている。

特開２０１４−３４８３１号公報

ところで、上記のような開閉体制御装置では、異物の挟み込みを判定するための挟み込み判定閾値が設定され、挟み込み荷重が挟み込み判定閾値以上となった場合に、異物を挟み込んだと判定し、開閉体の一例であるウインドガラスの作動方向を反転する。しかしながら、モータの温度などの作動環境の違いによって異物の挟み込みを誤って判定してしまう虞がある。

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、異物の挟み込みの誤判定を抑えられる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開閉体制御装置は、車両に設けられる開閉体（ＷＧ）を開閉作動させるべくモータ（１０）を制御すると共に、前記開閉体による異物の挟み込みを判定し、異物の挟み込みありと判定した場合に前記開閉体を停止又は反転作動させる挟み込み防止制御を実施する制御部（１２）を備えた開閉体制御装置（１１）であって、前記制御部は、外気温が常温判定のために設定された常温判定閾値（Ｔｊ）よりも低い場合に、挟み込み判定時の挟み込み荷重が小さくなるように挟み込み判定閾値（Ｔｈ）を補正し、外気温が前記常温判定閾値よりも低い場合に、挟み込み判定時の挟み込み荷重が大きくなるように前記挟み込み判定閾値を補正する補正制御を実施する。

上記態様によれば、外気温が常温から逸脱した低温や高温であるように、モータ作動環境が異なった場合でも、挟み込み判定閾値を適切に補正することで異物の挟み込みの誤判定を抑えられる。

一実施形態における開閉体制御装置を含むシステムの概略構成図。 （ａ）同実施形態における供給電圧と挟み込み荷重との関係について説明する説明図、（ｂ）参考例における供給電圧を挟み込み荷重との関係について説明する説明図。 同実施形態における開閉体制御装置の制御例のフローチャート。 同実施形態における開閉体制御装置の制御例のフローチャート。 同実施形態における開閉体制御装置の外気温と挟み込み判定閾値の関係を説明する説明図。 同実施形態における開閉体制御装置の制御例のフローチャート。

以下、開閉体制御装置を備えるモータの一実施形態について説明する。
図１に示すモータ１０は、車両ドアＤＲに設けられる開閉体としてのウインドガラスＷＧの自動開閉を行うために車両ドアＤＲ内に取り付けられるパワーウインドモータである。モータ１０を制御するモータ制御装置１１（パワーウインドＥＣＵ）は、モータ１０に一体に備えられている。なお、モータ制御装置１１が開閉体制御装置に相当する。

モータ制御装置１１が備える制御部１２は、車両ドアＤＲに設けられた操作スイッチＳの操作に基づき、車両バッテリＢＴからの電力供給を受けるリレーなどからなる図示しない駆動回路を介してモータ１０の回転駆動を制御する。そして、モータ１０の回転駆動は、図示しないウインドレギュレータを介してウインドガラスＷＧに伝達され、それにより、ウインドガラスＷＧが上下方向に開閉作動される。

制御部１２は、上位ＥＣＵであるボディＥＣＵ（Electric Control Unit:電子制御装置）２１と車両通信システムを介して通信可能に接続されている。車両通信システムとしては、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信や、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等がある。制御部１２は、必要な各種の車両情報をボディＥＣＵ２１から取得する。本実施形態では、制御部１２は、ボディＥＣＵ２１を通じて、車両ドアＤＲの開閉状態を検出するカーテシスイッチ（カーテシＳＷ）２２からのドア開閉信号や、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）２３からのＩＧ状態信号をそれぞれ取得する。

また、ボディＥＣＵ２１は、携帯機Ｋによる車両ドアＤＲの施解錠信号や、ウインドガラスＷＧを開閉作動させる開閉作動信号を受信可能な送受信アンテナ２４と接続される。ボディＥＣＵ２１は、外気温を測定する温度センサ２５と接続される。温度センサ２５は、車体の何れかに配置されていれば良く、例えばフロントバンパ近傍やサイドミラーなどに設けられる。そして、制御部１２は、ボディＥＣＵ２１を通じて送受信アンテナ２４からの開閉作動信号や、温度センサ２５からの外気温情報をそれぞれ取得する。

また、モータ制御装置１１の制御部１２は、挟み込み処理部１２ａを備える。挟み込み処理部１２ａは、モータ１０の駆動情報に基づいて、閉作動中のウインドガラスＷＧにて異物の挟み込みが行われたか否かの判定を行う。挟み込み処理部１２ａは、モータ１０の回転速度、より詳しくはモータ１０の出力パルスの長さが挟み込み判定閾値Ｔｈに到達した場合に異物を挟み込んだと判定する。異物の挟み込みが生じたと判定した場合、挟み込み処理部１２ａは、挟み込んだ異物を解放可能とすべくウインドガラスＷＧを例えば所定量開作動させるようにモータ１０を制御する。なお、挟み込み処理部１２ａにて、開作動中のウインドガラスＷＧと車両ドアＤＲとの間で生じる異物の巻き込みの判定を行ってもよく、この場合、挟み込み処理部１２ａは、巻き込んだ異物を解放可能とすべくウインドガラスＷＧを例えば所定量閉作動させるようにモータ１０を制御する。

また、本実施形態における制御部１２は、モータ１０の供給電圧並びに外気温に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを補正する。
ここで、モータ１０に対して供給される電圧が異なる場合の挟み込み処理について図２（ａ）及び図２（ｂ）を用いて説明する。

図２（ａ）では、本実施形態の一例として、挟み込み判定閾値Ｔｈを補正した場合を示し、図２（ｂ）では、参考例として、挟み込み判定閾値を補正しない場合を示している。各図において異物挟み込みによる挟み込み判定閾値Ｔｈ到達時における挟み込み荷重を検出荷重Ｐｊとして示し、実際に開閉体であるウインドガラスＷＧが停止する際の挟み込み荷重を空走荷重Ｐｋとして示す。図２（ａ）及び図２（ｂ）の何れであっても、挟み込み判定閾値Ｔｈ到達時における検出荷重ＰｊとウインドガラスＷＧが停止する空走荷重Ｐｋとを比較すると増加する。

図２（ｂ）に示すように、モータ１０に対して供給される電圧が異なる場合であっても挟み込み判定閾値Ｔｈに到達した場合における挟み込み荷重は略一定である。しかしながら、挟み込み判定閾値Ｔｈに到達してからウインドガラスＷＧが停止するまでの空走荷重Ｐｋが電圧によって異なることがわかる。すなわち、電圧の違いによって挟み込み時の異物に作用する荷重が異なるため、挟み込み判定が適切に実施されない虞がある。

図２（ａ）に示すように、挟み込み判定閾値Ｔｈを電圧の差異によって補正することで、電圧の差異によらず空走荷重Ｐｋを略一定とすることができる。これにより、電圧の差異によらず挟み込み時に異物に作用する荷重を略一定とすることができ、適切な挟み込み判定が実施される。

また、本実施形態の制御部１２は、前述したように、外気温に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを補正する。より詳しくは、制御部１２は、常温か否かを判定する常温判定閾値Ｔｊと温度センサ２５により検出された外気温とを比較して外気温が常温判定閾値Ｔｊの範囲内か否かを判定する。常温判定閾値Ｔｊは、０℃＜Ｔｊ＜４０℃の範囲に設定される。

図５に示すように、外気温が４０度以上の高温である場合、モータ１０の回転数が高くなりやすい。また外気温が０度以下の低温である場合、モータ１０の回転数が低くなりやすい。そして、モータ１０の回転数が高い場合に空走荷重Ｐｋが大きく、モータ１０の回転数が低い場合に空走荷重Ｐｋが小さい。すなわち、低温である場合にはモータ１０の回転数が低く、空走荷重Ｐｋと検出荷重Ｐｊとの差異が相対的に小さい。そのため、挟み込み判定を誤る虞がある。そこで、外気温が低温である場合には挟み込み判定閾値Ｔｈを加算（プラス補正）し、空走荷重Ｐｋと検出荷重Ｐｊとの差異を大きくして挟み込み判定を正しく実施する。このとき、空走荷重Ｐｋと検出荷重Ｐｊとの差異は常温時と略同じであることが好ましい。一方で高温である場合にはモータ１０の回転数が高く、空走荷重Ｐｋと検出荷重Ｐｊとの差異が相対的に大きい。そこで、外気温が高温である場合には挟み込み判定閾値Ｔｈを減算（マイナス補正）し、空走荷重Ｐｋと検出荷重Ｐｊとの差異を小さくする。このとき、空走荷重Ｐｋと検出荷重Ｐｊとの差異は常温時と略同じであることが好ましい。

次に、モータ制御装置１１の挟み込み処理動作（作用）について説明する。
先ず、挟み込み処理動作の一例としてワイヤレス信号又はリモートコントロール信号に基づく閉作動における挟み込み処理動作について説明する。

図３に示すように、制御部１２は、ワイヤレス信号又はリモートコントロール信号にてウインドガラスＷＧを作動させる操作信号が入力されると、ステップＳ１００において閾値最適化ロジックを実施した後、ステップＳ１１においてウインドガラスＷＧを作動させる。

以下に閾値最適化ロジックを説明する。
図４に示すように、制御部１２は、ステップＳ１０１においてモータ１０を駆動する前にパワ−ウインド供給電圧を監視する。

次いで、制御部１２は、ステップＳ１０２においてモータ１０への供給電圧に基づいて仮挟み込み判定閾値Ｔｋを決定する。
制御部１２は、ステップＳ１０３において温度センサ２５により検出された外気温が低温である０℃以下か否かを判定する。

制御部１２は、ステップＳ１０３において外気温が０℃以下であると判定した場合、次のステップＳ１０４において加算閾値補正を実施する。加算閾値補正とは、外気温に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを加算補正（プラス補正）させるための補正値を決定するものである。外気温に基づく加算閾値補正では、補正値として０よりも大きな値が設定される。ここで、補正値は外気温が０℃以下である場合に一定値あってもよいし、外気温が低温になるほど補正値を大きくしてもよい。

制御部１２は、ステップＳ１０３において外気温が０℃よりも高いと判定した場合、次のステップＳ１０６において温度センサ２５により検出された外気温が高温である４０℃以上か否かを判定する。

制御部１２は、ステップＳ１０６において外気温が４０℃以上であると判定した場合、次のステップＳ１０７において減算閾値補正を実施する。減算閾値補正とは、外気温に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを減算（マイナス補正）させるための補正値を決定するものである。外気温に基づく減算閾値補正では、補正値として０よりも小さな値（負の数）が設定される。ここで、補正値は外気温が４０℃以上である場合に一定値であってもよいし、外気温が高温になるほど補正値を小さくしてもよい。

制御部１２は、ステップＳ１０６において外気温が４０℃未満であると判定した場合、外気温は常温であるとして、ステップＳ１０８においてモータ１０の推定作動負荷が２Ｎ・ｍ以上か否かを判定する。

制御部１２は、ステップＳ１０８においてモータ１０の推定作動負荷が２Ｎ・ｍ以上であると判定した場合、次のステップＳ１０９において加算閾値補正を実施する。加算閾値補正とは、推定作動負荷に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを加算補正（プラス補正）させるための補正値を決定するものである。推定作動負荷に基づく加算閾値補正では、０よりも大きな値が設定される。ここで、補正値は推定作動負荷が２Ｎ・ｍ以上であった場合に一定値であってもよいし、作動負荷が大きいほど補正値を大きくしてもよい。

制御部１２は、ステップＳ１０８においてモータ１０の推定作動負荷が２Ｎ・ｍ未満であると判定した場合、次のステップＳ１１０において減算閾値補正を実施する。減算閾値補正とは、推定作動負荷に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを減算補正（マイナス補正）させるための補正値を決定するものである。推定作動負荷に基づく減算閾値補正では、０よりも小さな値（負の数）が設定される。ここで、補正値は推定作動負荷が２Ｎ・ｍ未満であった場合に一定値であってもよいし、作動負荷が小さいほど補正値を小さくしてもよい。

制御部１２は、ステップＳ１０４、Ｓ１０７、ステップＳ１０９及びステップＳ１１０の後のステップＳ１０５において、挟み込み判定閾値Ｔｈを決定する。より具体的には、仮挟み込み判定閾値Ｔｋと各閾値補正とを加算する。ここでいう加算とは、負の数の加算、すなわち減算も含む。

上記の挟み込み判定閾値Ｔｈを決定することで閾値最適化ロジックを終了し、制御部１２は、ステップＳ１１において決定された挟み込み判定閾値Ｔｈでモータ１０を駆動させてウインドガラスＷＧの作動を開始する。

次に、挟み込み処理動作の一例としてイグニッションオフ時におけるドアＤＲの開閉作動に基づくウインドガラスＷＧの閉作動における挟み込み処理動作について説明する。
図６に示すように、制御部１２は、イグニッション信号がオフである場合にステップＳ２０において操作スイッチＳにより操作信号が入力されると判定すると、前述したステップＳ１００において閾値最適化ロジックを実施する。閾値最適化ロジックにより挟み込み判定閾値Ｔｈが決定される。

上記の挟み込み判定閾値Ｔｈを決定することで閾値最適化ロジックを終了し、制御部１２は、モータ１０を駆動させてウインドガラスＷＧの作動を開始する。
次いで、制御部１２は、ステップＳ２２においてカーテシスイッチ２２から出力されるドア開閉信号により車両ドアＤＲが閉状態から開状態になったか否かを判定する。

制御部１２は、車両ドアＤＲが閉状態であると判定される場合には、次のステップＳ２３において、閾値最適化ロジックによって補正された挟み込み判定閾値Ｔｈではなく、補正実施前の挟み込み判定閾値Ｔｈを用いる。その後閉作動が終了するまでステップＳ２２から繰り返し実施する。

制御部１２は、車両ドアＤＲが開状態になったと判定される場合には、次のステップＳ２４において、閾値最適化ロジックによって補正された挟み込み判定閾値Ｔｈを用いる。その後閉作動が終了するまでステップＳ２２から繰り返し実施する。

本実施形態の効果を記載する。
（１）外気温が常温から逸脱した低温や高温であるように、モータ１０の作動環境が異なった場合でも、挟み込み判定閾値Ｔｈを適切に補正することで異物の挟み込みの誤判定を抑えられる。

（２）制御部１２は、モータ１０への印加電圧が低いときよりも高いときの方が、挟み込み判定時の挟み込み荷重である検出荷重Ｐｊが小さくなるように挟み込み判定閾値Ｔｈを補正する補正制御を実施する。これにより、モータ１０への印加電圧の差異に基づく挟み込み判定閾値Ｔｈを適切に補正することで異物の挟み込みの誤判定を抑えられる。

（３）制御部１２は、外気温が常温判定閾値Ｔｊの範囲内である場合に、モータ１０の作動負荷に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを補正する補正制御を実施する。外気温が常温である場合にモータ１０の作動負荷に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを補正することで、より適切に挟み込み判定処理を実施することができる。

（４）制御部１２は、車両内の操作スイッチＳを用いたリモート操作によるウインドガラスＷＧの閉作動時、携帯機Ｋを用いたワイヤレス操作によるウインドガラスＷＧの閉作動時、イグニッションオフ時におけるカーテシスイッチ２２によって車両ドアＤＲが閉状態から開状態になった場合におけるウインドガラスＷＧの閉作動時のいずれかの条件時において補正制御を実施する。これにより、各閉作動時において適切に挟み込み判定処理を実施することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態では、モータ１０への供給電圧に基づいて挟み込み判定閾値Ｔｈを補正することとしたが、これに限らず、モータ１０への供給電圧に基づく挟み込み判定閾値Ｔｈの補正を実施しないようにしてもよい。すなわち、外気温に基づいて
・上記実施形態では、閉作動時における挟み込み判定閾値Ｔｈの補正を、ワイヤレス信号によるウインドガラスＷＧ閉作動時、リモートコントロール信号によるウインドガラスＷＧ閉作動時、キーＯＦＦ（イグニッションオフ）時であって車両ドアＤＲ開作動中におけるウインドガラスＷＧ閉作動時について説明したが、これに限らず、他の状態でウインドガラスＷＧ閉作動の際に挟み込み判定閾値Ｔｈを補正してもよい。

・上記実施形態では特に言及していないが、携帯機Ｋの一例として、車両キー、スマートフォンやタブレットなどの小型端末機などが挙げられる。
・上記実施形態では、温度センサ２５の外気温の情報を、ボディＥＣＵ２１を介して制御部１２に出力する構成としたが、これに限らない。例えば、温度センサ２５と制御部１２とを接続し、外気温の情報を温度センサ２５から制御部１２に直接出力する構成としてもよい。

・上記実施形態では、常温時（常温判定閾値Ｔｊの範囲内）において推定作動負荷が２Ｎ・ｍ以上である場合に挟み込み判定閾値Ｔｈにプラス補正を実施し、２Ｎ・ｍ未満である場合に挟み込み判定閾値Ｔｈにマイナス補正を実施することとしたが、常温時においては挟み込み判定閾値Ｔｈの補正を実施しないようにしてもよい。

・上記実施形態で説明した常温、低温並びに高温の各温度について一例であって、適宜変更してもよい。すなわち、常温判定閾値Ｔｊの範囲は適宜変更してもよい。
・ウインドガラスＷＧは名称としてガラスが含まれるが、ガラスに限らず、例えば樹脂製であってもよい。

・上記実施形態では特に言及ししていないが、モータ１０はブラシ付モータ及びブラシレスモータのいずれであってもよい。
・上記実施形態では、車両のパワーウインド装置に具体化したが、これに限定されず、車両におけるウインドガラスＷＧ以外の他の開閉体（サンルーフなど）を駆動制御する開閉体制御装置に具体化してもよい。

１０…モータ、１１…モータ制御装置（開閉体制御装置）、１２…制御部、２２…カーテシスイッチ、ＤＲ…車両ドア、Ｋ…携帯機、Ｓ…操作スイッチ、Ｔｊ…常温判定閾値、Ｔｈ…挟み込み判定閾値、ＷＧ…ウインドガラス（開閉体）。

Claims (4)

1. 車両に設けられる開閉体（ＷＧ）を開閉作動させるべくモータ（１０）を制御すると共に、前記開閉体による異物の挟み込みを判定し、異物の挟み込みありと判定した場合に前記開閉体を停止又は反転作動させる挟み込み防止制御を実施する制御部（１２）を備えた開閉体制御装置（１１）であって、
   前記制御部は、外気温が常温判定のために設定された常温判定閾値（Ｔｊ）よりも低い場合に、挟み込み判定時の挟み込み荷重が小さくなるように挟み込み判定閾値（Ｔｈ）を補正し、外気温が前記常温判定閾値よりも低い場合に、挟み込み判定時の挟み込み荷重が大きくなるように前記挟み込み判定閾値を補正する補正制御を実施する、開閉体制御装置。
2. 前記制御部は、前記モータへの印加電圧が低いときよりも高いときの方が、挟み込み判定時の挟み込み荷重が小さくなるように前記挟み込み判定閾値を補正する補正制御を実施する、請求項１に記載の開閉体制御装置。
3. 前記制御部は、外気温が前記常温判定閾値の範囲内である場合に、前記モータの作動負荷に基づいて前記挟み込み判定閾値を補正する補正制御を実施する、請求項１又は２に記載の開閉体制御装置。
4. 前記制御部は、車両内の操作スイッチ（Ｓ）を用いたリモート操作による前記開閉体の閉作動時、携帯機（Ｋ）を用いたワイヤレス操作による前記開閉体の閉作動時、イグニッションオフ時におけるカーテシスイッチ（２２）によって車両ドア（ＤＲ）が閉状態から開状態になった場合における前記開閉体の閉作動時のいずれかの条件時において前記補正制御を実施する、請求項１〜３の何れか１項に記載の開閉体制御装置。