JP2023060590A - 駆動部材制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非正常プロセスで制御を終了した場合でもモータの焼損を抑制可能とした駆動部材制御装置を提供すること。【解決手段】パワーウィンドウ装置２は、ウィンドウガラス１を駆動させるモータＭを制御するとともに、推定した推定モータ温度が作動制限閾値温度に到達したことに応じてモータＭへの給電を制限する制御部８を備える。制御部８は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定したことに応じて、作動制限閾値温度と推定モータ温度との差を、最大値よりも小さくなるように設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動部材制御装置に関するものである。

従来、パワーウィンドウ制御装置等の駆動部材制御装置としては、推定した推定モータ温度に応じてモータへの給電を制限する制御部を備えることでモータの焼損を抑えて保護するものがある（例えば、特許文献１参照）。この駆動部材制御装置では、電源オフ時に推定モータ温度を記憶し、電源オン時に記憶した推定モータ温度に基づいてそのときの推定モータ温度を推定することが可能とされている。

特開２０１９－１０６７６７号公報

ところで、上記のような駆動部材制御装置では、例えば、イグニッションスイッチをオフ操作する等の正常プロセスで電源をオフする前にバッテリが外された場合等、非正常プロセスで制御部の制御が終了されると、そのときの推定モータ温度が記憶されない。よって、次にイグニッションスイッチがオン操作された電源オン時に、正常プロセスの電源オフ時に記憶した古い推定モータ温度に基づいてそのときの推定モータ温度が推定されてしまうことがあった。よって、非正常プロセスで制御を終了した後の電源オン時に、例えば実際のモータ温度と乖離した低い推定モータ温度であって室温等と同等の最低モータ温度まで低下した推定モータ温度が現在の推定モータ温度として設定されてしまう虞があった。このことは、例えば、実際のモータ温度が作動制限閾値温度に近いのにモータを動かし続けてしまう原因となり、ひいてはモータの焼損を発生させてしまう原因となる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、非正常プロセスで制御を終了した場合でもモータの焼損を抑制可能とした駆動部材制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する駆動部材制御装置（２）は、駆動部材（１）を駆動させるモータ（Ｍ）を制御するとともに、推定した推定モータ温度（Ａ）が作動制限閾値温度（Ｘ１）に到達したことに応じて前記モータへの給電を制限する制御部（８）を備えた駆動部材制御装置（２）であって、前記制御部は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定したことに応じて、前記作動制限閾値温度と前記推定モータ温度との差を、最大値よりも小さくなるように設定する。

同構成によれば、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定したことに応じて、作動制限閾値温度と推定モータ温度との差が、最大値よりも小さくなるように設定される。よって、例えば、実際のモータ温度と乖離した低い推定モータ温度であって周辺温度等と同等の最低モータ温度がそのときの推定モータ温度に設定されてしまいつつ、正常時の作動制限閾値温度までモータが動かされ続けてしまうことは防止される。よって、非正常プロセスで制御を終了した場合でもモータの焼損が抑制される。

一実施形態におけるパワーウィンドウ装置に関する模式回路図。 一実施形態における制御部の推定モータ温度設定処理を説明するためのフロー図。 一実施形態における時間に対するモータ温度の特性図。 一実施形態における時間に対するモータ温度の特性図。 別例における時間に対するモータ温度の特性図。

以下、パワーウィンドウ制御装置の一実施形態を図１～図４に従って説明する。
図１に示すように、車両ドアＤに設けられる駆動部材としてのウィンドウガラス１には図示しないレギュレータ等を介して駆動部材制御装置としてのパワーウィンドウ装置２におけるモータＭが駆動連結されている。モータＭは駆動することでウィンドウガラス１を開閉駆動させる。

（パワーウィンドウ装置２の構成）
パワーウィンドウ装置２は、モータＭの回転速度を検出するホールＩＣ等の回転検出センサ３を備える。また、パワーウィンドウ装置２は、前記回転検出センサ３からの信号、操作スイッチ４からの信号、温度センサ５からの信号、及びバッテリ６の電圧等に基づいて駆動回路７のデューティ比を制御して駆動電圧をモータＭに供給する制御部８を備える。なお、本実施形態の温度センサ５は、例えば、車両ディスプレイに表示する外気温を検出するための外気温センサである。制御部８は、メモリ９を有している。メモリ９は、ＮＶＲＡＭ等の不揮発性メモリであって、予め設定された種々の閾値等を含む種々の情報を記憶し、書き換え可能である。

（制御部８の詳細）
制御部８は、例えば、操作スイッチ４が操作されたことに応じて、モータＭに給電してウィンドウガラス１を開閉駆動させる。

また、制御部８は、推定モータ温度Ａを推定する。例えば、制御部８は、モータＭに供給する駆動電圧と、回転検出センサ３から取得した回転数と、経過した時間と、温度センサ５から取得した周辺温度Ｚとに基づいて、推定モータ温度Ａを推定する。例えば、制御部８は、モータＭを駆動させると推定モータ温度Ａを徐々に上昇させる。また、制御部８は、モータＭが駆動を停止されてから経過した時間に応じて推定モータ温度Ａを徐々に下降させて、モータＭを駆動させていない時間が長時間になると推定モータ温度Ａを最低モータ温度である周辺温度Ｚとする。

また、制御部８は、推定した推定モータ温度Ａが予め設定された作動制限閾値温度Ｘ１に到達したことに応じてモータＭへの給電を制限する。本実施形態の制御部８は、推定した推定モータ温度Ａが作動制限閾値温度Ｘ１に到達すると、モータＭへの給電を停止する。なお、作動制限閾値温度Ｘ１は、モータＭが焼損する虞のある上限温度Ｘ２よりも小さな値に設定されている。

また、制御部８は、イグニッションスイッチをオフ操作した際等の正常プロセスで制御を終了する電源オフ時に、そのときの推定モータ温度Ａをメモリ９に記憶する。
そして、制御部８は、イグニッションスイッチをオン操作した際等の電源オン時に、メモリ９から読み出した推定モータ温度Ａ等に応じて、そのときの推定モータ温度Ａを設定する。本実施形態の制御部８は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定したことに応じて、作動制限閾値温度Ｘ１と推定モータ温度Ａとの差を、最大値よりも小さくなるように設定する。なお、作動制限閾値温度Ｘ１と推定モータ温度Ａとの差の最大値は、推定モータ温度Ａが最低モータ温度、すなわち周辺温度Ｚとなったときの作動制限閾値温度Ｘ１との差である。よって、言い換えると、制御部８は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定したことに応じて、作動制限閾値温度Ｘ１と推定モータ温度Ａとの差を、作動制限閾値温度Ｘ１と最低モータ温度との差よりも小さくなるように設定する。また、本実施形態の制御部８は、前回、モータＭの作動中に例えばバッテリ６が外されること等により電源が切断されたこと、または、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗したことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定する。また、制御部８は、例えば、モータＭの作動中のみ「１」として正常に停止させる際には「０」とするフラグが、電源オン時に既に「１」となっていることに基づいて、モータＭの作動中に電源が切断されたと判定する。

具体的には、まず本実施形態の制御部８は、電源オフ時だけでなく、電源オン時から電源オフ時の間の推定モータ温度Ａが上昇したタイミングで、そのときの推定モータ温度Ａをメモリ９に記憶する。具体的には、本実施形態の制御部８は、モータＭが１つの作動を終了するタイミング毎に、そのときの推定モータ温度Ａをメモリ９に記憶する。

そして、制御部８は、電源オン時に、モータＭの作動中に電源が切断されたことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、記憶した推定モータ温度Ａを、経過した時間等に関わらず、そのまま現在の推定モータ温度Ａに設定する。なお、このとき設定する推定モータ温度Ａは、電源オン時から電源オフ時の間の推定モータ温度Ａが上昇したタイミングで記憶した推定モータ温度Ａを含む中の最新の推定モータ温度Ａである。

また、制御部８は、電源オン時に、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗したことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、推定モータ温度Ａを作動制限閾値温度Ｘ１に設定する。

（パワーウィンドウ装置２の動作及び作用）
次に、上記したパワーウィンドウ装置２の具体的な動作及び作用を図２～図４に従って説明する。

図２に示すように、制御部８は、例えば、イグニッションスイッチがオン操作された電源オン時に、ステップＳ１以下の推定モータ温度設定処理を行う。
ステップＳ１において、制御部８は、メモリ９に記憶された推定モータ温度Ａを読み出す処理を行って、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗したか否かを判定し、失敗したと判定すると、ステップＳ２に移行する。また、制御部８は、ステップＳ１において、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗していないと判定するとステップＳ３に移行する。

ステップＳ２において、制御部８は、推定モータ温度Ａを作動制限閾値温度Ｘ１に設定する。
例えば、図３に示すように、タイミングＴ１で非正常プロセスで制御が終了され、推定モータ温度Ａの記憶に失敗してタイミングＴ２の電源オン時に推定モータ温度Ａの読み出しに失敗した場合、推定モータ温度Ａは作動制限閾値温度Ｘ１に設定される。なお、図３中、白丸は推定モータ温度Ａを記憶したことを示し、黒丸は推定モータ温度Ａを設定したことを示している。また、図３では、実際のモータ温度Ｂと、従来技術等における制御部が推定した推定モータ温度Ｃと、周辺温度Ｚとを図示している。また、図３では、タイミングＴ３で電源オフされて正常プロセスで制御が終了された場合と、その後のタイミングＴ４で電源オンされた場合の推定モータ温度Ａをも図示している。また、図３では、タイミングＴ４の後のタイミングＴ５で、例えばウィンドウガラス１が全開全閉を繰り返すべく、モータＭが繰り返し駆動された場合の推定モータ温度Ａをも図示している。

ステップＳ３において、制御部８は、前回、モータＭの作動中に電源が切断されたか否かを判定し、切断されたと判定すると、ステップＳ４に移行し、切断されていないと判定すると、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ４において、制御部８は、記憶した推定モータ温度Ａを、経過した時間等に関わらず、そのまま推定モータ温度Ａに設定する。
例えば、図４に示すように、タイミングＴ６でモータＭの作動中に電源が切断されて非正常プロセスで制御が終了された場合、タイミングＴ７の電源オン時には、最後に記憶した推定モータ温度ＡＺがそのまま推定モータ温度Ａに設定される。なお、図４中、白丸は推定モータ温度Ａを記憶したことを示し、黒丸は推定モータ温度Ａを設定したことを示している。また、図４では、実際のモータ温度Ｂと、従来技術等における制御部が推定した推定モータ温度Ｃと、周辺温度Ｚとを図示している。

ステップＳ５において、制御部８は、記憶した推定モータ温度Ａを経過した時間で補正して設定する。
例えば、図４に示すように、タイミングＴ８で正常プロセスで制御が終了された場合、時間が経過したタイミングＴ９の電源オン時には、記憶した推定モータ温度Ａを経過した時間で補正した低い推定モータ温度Ａが設定される。なお、図４では、タイミングＴ８からタイミングＴ９までの時間が長時間である場合を図示しており、タイミングＴ９で設定される推定モータ温度Ａは周辺温度Ｚと同じとされている。また、図４では、タイミングＴ９の後のタイミングＴ１０で、例えばウィンドウガラス１が全開全閉を繰り返すべく、モータＭが繰り返し駆動された場合の推定モータ温度Ａをも図示している。

そして、制御部８は、上記した推定モータ温度設定処理を終了すると、その後は、例えば、電源オフ時まで制御周期毎に推定モータ温度Ａを演算して推定する。
そして、制御部８は、推定した推定モータ温度Ａに応じてモータＭへの給電を制限する。モータＭは、推定モータ温度Ａが作動制限閾値温度Ｘ１に到達すると給電が停止され、それ以上の発熱が抑制されて、焼損が抑えられる。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定したことに応じて、作動制限閾値温度Ｘ１と推定モータ温度Ａとの差が、最大値よりも小さくなるように設定される。よって、例えば、実際のモータ温度Ｂと乖離した低い推定モータ温度であって周辺温度Ｚ等と同等の最低モータ温度がそのときの推定モータ温度Ａに設定されてしまいつつ、正常時の作動制限閾値温度Ｘ１までモータＭが動かされ続けてしまうことは防止される。よって、非正常プロセスで制御を終了した場合でもモータＭの焼損が抑制される。

（２）電源オフ時に推定モータ温度Ａが記憶されるだけでなく、電源オン時から電源オフ時の間の推定モータ温度Ａが上昇したタイミングで推定モータ温度Ａが記憶される。このようにすると、電源オフ時に推定モータ温度Ａを記憶するだけでは不可能であった実際のモータ温度Ｂに近い推定モータ温度Ａを非正常プロセスで制御を終了した場合でも記憶することが可能となる。

そして、例えば、電源オン時に、モータＭの作動中に電源が切断されたことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定されると、記憶された推定モータ温度Ａがそのまま現在の推定モータ温度Ａに設定される。このようにすると、実際のモータ温度Ｂに近く、低い方に補正されていない推定モータ温度Ａが用いられて、モータＭの焼損が抑制される。例えば、図４に示すように、タイミングＴ７で、実際のモータ温度Ｂに近く、低い方に補正されていない推定モータ温度Ａが用いられるため、後のタイミングＴ１１でモータＭが駆動されても、早く作動制限閾値温度Ｘ１に到達して、モータＭの焼損が抑制される。

また、例えば、電源オン時に、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗したことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定されると、推定モータ温度Ａは作動制限閾値温度Ｘ１に設定される。すなわち、電源オン時に、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗したことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定されると、実際のモータ温度Ｂを推定する根拠がないため、推定モータ温度Ａが作動制限閾値温度Ｘ１にあるものとされる。よって、モータＭの焼損が抑制される。例えば、図３に示すように、タイミングＴ２で、推定モータ温度Ａが作動制限閾値温度Ｘ１とされるため、後のタイミングＴ１２でモータＭが駆動されても、早く作動制限閾値温度Ｘ１に到達して、モータＭの焼損が抑制される。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本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、制御部８は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定したことに応じて、推定モータ温度Ａを設定するとしたが、これに限定されず、作動制限閾値温度Ｘ１を一時的に変更するようにしてもよい。すなわち、制御部８は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、作動制限閾値温度を正常時の作動制限閾値温度Ｘ１よりも小さい非正常時の作動制限閾値温度Ｘ３に設定するようにしてもよい。この場合の制御部８は、電源オン時から電源オフ時の間の推定モータ温度Ａが上昇したタイミングで推定モータ温度Ａを記憶しなくてよい。

例えば、図５に示すように、タイミングＴ１３で非正常プロセスで制御が終了された場合、タイミングＴ１４の電源オン時には、正常時の作動制限閾値温度Ｘ１よりも小さい非正常時の作動制限閾値温度Ｘ３が設定される。タイミングＴ１４では、前回、非正常プロセスで制御が終了されたことなどによってタイミングＴ３で記憶した周辺温度Ｚと同じ推定モータ温度Ａが設定されている。しかし、タイミングＴ１４の電源オン時には、正常時の作動制限閾値温度Ｘ１よりも小さい非正常時の作動制限閾値温度Ｘ３が設定されているため、後のタイミングＴ１５でモータＭが駆動されても、早く作動制限閾値温度Ｘ３に到達する。よって、モータＭの焼損が抑制される。

・上記実施形態では、制御部８は、前回、モータＭの作動中に電源が切断されたか、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗したかで、異なる推定モータ温度Ａを設定するとしたが、これに限定されない。

例えば、制御部８は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、前回、モータＭの作動中に電源が切断された場合であっても、推定モータ温度Ａを作動制限閾値温度Ｘ１に設定するようにしてもよい。

また、例えば、制御部８は、前回、モータＭの作動中に電源が切断された場合は、記憶した推定モータ温度Ａをそのまま現在の推定モータ温度Ａに設定し、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗した場合は、モータＭへの給電を禁止するようにしてもよい。

・上記実施形態では、作動制限閾値温度Ｘ１は、推定モータ温度Ａが到達するとモータＭへの給電を強制的に停止する温度であるとしたが、これに限定されず、例えば、推定モータ温度Ａが到達すると新規のモータＭの作動を禁止する温度としてもよい。

・上記実施形態では、制御部８は、モータＭの作動中に電源が切断された、または、推定モータ温度Ａの記憶または読み出しに失敗したことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定するとしたが、他の条件に基づいて判定するようにしてもよい。

・上記実施形態では、制御部８は、モータＭが１つの作動を終了するタイミング毎に、そのときの推定モータ温度Ａをメモリ９に記憶するとしたが、電源オン時から電源オフ時の間の推定モータ温度Ａが上昇した他のタイミングで記憶するようにしてもよい。例えば、制御部８は、モータＭが１つの作動を終了するタイミングに加えて、モータＭが作動中に一定時間（例えば、２秒や３秒等）が経過したタイミングでも、そのときの推定モータ温度Ａを記憶するようにしてもよい。

・上記実施形態では、制御部８は、駆動電圧と、回転数と、経過した時間と、周辺温度Ｚとに基づいて、推定モータ温度Ａを推定するとしたが、これに限定されず、他の情報に基づいて、推定モータ温度Ａを推定してもよい。例えば、パワーウィンドウ装置２にモータＭの駆動電流を検出する電流計を設け、その電流計から取得した電流値に基づいて、推定モータ温度Ａを推定するようにしてもよい。

・上記実施形態では、駆動部材がウィンドウガラス１であるパワーウィンドウ装置２に具体化したが、これに限定されず、他の駆動部材を駆動させる他の駆動部材制御装置に具体化してもよい。

１…ウィンドウガラス（駆動部材）、２…パワーウィンドウ装置（駆動部材制御装置）、８…制御部、Ａ…推定モータ温度、Ｍ…モータ、Ｘ１…（正常時の）作動制限閾値温度、Ｘ３…非正常時の作動制限閾値温度。

Claims (5)

1. 駆動部材（１）を駆動させるモータ（Ｍ）を制御するとともに、推定した推定モータ温度（Ａ）が作動制限閾値温度（Ｘ１）に到達したことに応じて前記モータへの給電を制限する制御部（８）を備えた駆動部材制御装置（２）であって、
   前記制御部は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定したことに応じて、前記作動制限閾値温度と前記推定モータ温度との差を、最大値よりも小さくなるように設定する駆動部材制御装置。
2. 前記制御部は、電源オフ時に前記推定モータ温度を記憶するだけでなく、電源オン時から電源オフ時の間の前記推定モータ温度が上昇したタイミングで前記推定モータ温度を記憶し、
   電源オン時に、前記モータの作動中に電源が切断されたことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、電源オン時から電源オフ時の間の前記推定モータ温度が上昇したタイミングで記憶した前記推定モータ温度をそのまま現在の前記推定モータ温度に設定し、
   電源オン時に、前記推定モータ温度の記憶または読み出しに失敗したことに基づいて前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、前記推定モータ温度を前記作動制限閾値温度に設定する請求項１に記載の駆動部材制御装置。
3. 前記制御部は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、前記推定モータ温度を前記作動制限閾値温度に設定する請求項１に記載の駆動部材制御装置。
4. 前記制御部は、電源オフ時に前記推定モータ温度を記憶するだけでなく、電源オン時から電源オフ時の間の前記推定モータ温度が上昇したタイミングで前記推定モータ温度を記憶し、
   電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、電源オン時から電源オフ時の間の前記推定モータ温度が上昇したタイミングで記憶した前記推定モータ温度をそのまま現在の前記推定モータ温度に設定する請求項１に記載の駆動部材制御装置。
5. 前記制御部は、電源オン時に、前回、非正常プロセスで制御を終了したと判定すると、前記作動制限閾値温度を正常時の作動制限閾値温度よりも小さい非正常時の作動制限閾値温度（Ｘ３）に設定する請求項１に記載の駆動部材制御装置。

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