JP3411383B2 - パワーウィンドウ駆動制御装置 - Google Patents
パワーウィンドウ駆動制御装置Info
- Publication number
- JP3411383B2 JP3411383B2 JP10534394A JP10534394A JP3411383B2 JP 3411383 B2 JP3411383 B2 JP 3411383B2 JP 10534394 A JP10534394 A JP 10534394A JP 10534394 A JP10534394 A JP 10534394A JP 3411383 B2 JP3411383 B2 JP 3411383B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- load
- rotation
- difference
- rotation speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
- Window Of Vehicle (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドアガラスをモータの
駆動力によって昇降させる場合に、モータの所定量の回
転数低下の検出によって異物挟み込みを判別し、モータ
の駆動を停止又は反転させる挟み込み回避処理を行うよ
うにモータの駆動を制御するパワーウィンドウ駆動制御
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】パワーウィンドウ装置には、ドアガラス
を昇降させるためにモータが適用されており、車室内
（例えば、ドアトリム等）に設けられたスイッチを操作
することにより、モータが駆動され全閉又は全開までド
アガラスは移動される。ここで、ドアガラスと窓枠との
間に異物が挟み込まれると移動が阻止されるため、モー
タの回転数が低下する。このモータ回転数が所定以下の
場合に、モータの駆動を停止させることが考えられてい
る。なお、この場合、全閉と異物挟み込みとを区別する
ため、ドアガラスが全閉近傍であることを検出する全閉
検出センサを設けたり、パルスエンコーダでパルス数を
検出することにより全閉近傍を認識している。このパル
スエンコーダによるパルス数検出によれば、モータ回転
数も認識することができる。 【０００３】なお、異物挟み込み時においては、モータ
を所定時間反転させ、全閉時にはモータの駆動を若干継
続してドアガラスを増し締めすることも考えられる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
の回転数に基づいて異物の挟み込みを判断する場合、回
転数がどの程度低下したか（しきい値を超えたか）は、
経験値又は実験値に基づいて得ており、実際に異物が挟
み込まれたときのモータにかかるトルクを検出していな
い。 【０００５】このため、パワーウィンドウ駆動装置自体
の組付状態や車両への取付状態、或いは取付ける車種に
よって、しきい値に対応するトルクに変差が生じるた
め、組付後の微調整、定期的な点検等が必要となる。 【０００６】本発明は上記事実を考慮し、組付状態等に
拘らず、ＤＣモータに加わる回転トルクを得、この得ら
れたトルクに基づいてドアガラスでの挟み込みの検出を
行うことができるパワーウィンドウ駆動制御装置を得る
ことが目的である。 【０００７】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ＤＣモータの駆動力によるドアガラスの昇降動作中
に異物の挟み込みがあった場合にモータの駆動を停止又
は反転させる挟み込み回避処理を行うようにモータの駆
動を制御するパワーウィンドウ駆動制御装置であって、
前記モータを駆動させる電源電圧を検出する電圧検出手
段と、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段
と、前記回転数検出手段で検出される無負荷状態と負荷
状態の前記ＤＣモータの回転数差から前記ＤＣモータに
かかる回転トルク差を下記（１）式から演算する回転ト
ルク差演算手段と、前記回転トルク差演算手段で、所定
の回転トルク差が生じたか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段で所定の回転トルク差が生じたと判別され
た場合に、挟み込み回避処理の実行を指示する指示手段
と、を有している。 【０００８】 ΔＳ＝Ｋ・ＬD ・Ｓ0'・Ｓx ・・・（１） 但し、ΔＳ：無負荷時と負荷時との周期差（＝Ｓ0'−Ｓx ）、 Ｋ ：一定値（＝ｍ・Ｒa ／ＫG ・ＫM ・φ2 ） ＬD ：無負荷時と負荷時との回転トルク差（＝Ｔ0'−Ｔx ） Ｓ0'：無負荷時の周期 Ｓx ：負荷時の周期 ｍ ：モータが１回転するときの周期数 Ｒa ：モータ回路の抵抗（Ω） φ ：１磁極あたりの磁束（Ｗｂ） ＫG ：ＤＣモータの構造から決まる定数 ＫM ：ＤＣモータの構造から決まる定数 Ｔ0'：無負荷時のトルク Ｔx ：負荷時のトルク である。 【０００９】 【作用】ＤＣモータにおいて、トルクに関する基本式は
以下の式で表される。 【００１０】Ｔ＝ＫM φＩa ・・・（２） また、回転数ｎに対する基本式は以下の式で表される。 【００１１】 【数１】 【００１２】ここで、 Ｔ ：モータトルク（回転トルク）（Ｎ・ｍ） Ｉa ：モータ電流（Ａ） ｎ ：回転数（ｒｐｓ） φ ：１磁極あたりの磁束（Ｗｂ） Ｖ ：供給電圧（Ｖ） Ｒa ：モータ回路の抵抗（Ω） 【００１３】 【数２】 【００１４】ａ ：電機子回路の並列数／２ ｐ ：電機子回路の磁極数／２ Ｚ ：全導体数 である。 【００１５】ところで、供給電圧Ｖが一定であるとし、
無負荷状態の回転数ｎ0 は、前記（３）式により、 【００１６】 【数３】 【００１７】となる。一方、ある負荷が発生したときの
回転数ｎx は、前記（３）式により、 【００１８】 【数４】 【００１９】となる。ここで、負荷状態と無負荷状態と
の回転数差Δｎ（ｎ0 −ｎx ）を求めると、 【００２０】 【数５】 【００２１】となる。ここで、Ｉx は、前記（２）式か
ら 【００２２】 【数６】 【００２３】で表されるため、この（７）式を前記
（６）式に代入すると、 【００２４】 【数７】 【００２５】これにより、回転数差Δｎを検出すること
により、モータトルク（回転トルク）を検出することが
わかる。ここで、パワーウィンドウ駆動装置では、ドア
ガラスが通常状態で昇降されているときにでも、一定の
トルク（摩擦抵抗等の動的負荷）が発生しているため、
無負荷状態での回転数をｎ0'、このときのトルクをＴ0'
として、上記（８）式を用いて回転数差Δｎを計算する
と、 【００２６】 【数８】 【００２７】となる。この計算の結果（Ｔ0'−Ｔx ）が
所定値を超えた時点でドアガラスの上昇中に異物等が挟
まれたことを検出することができる。 【００２８】ところで、モータの回転数は、実際にはモ
ータから出力されるパルスに基づいて行うことが、最も
簡単であり、かつ正確である。 【００２９】そこで、上記（９）式を回転数の逆数であ
る周期に置き換えることにより、より現実的な荷重（ト
ルク）計算式を導出することができる。 【００３０】例えば、モータの回転軸が１回転するのに
ｍ周期のパルスを出力すると共に無負荷状態の周期をＳ
0'、負荷状態の周期をＳx とすると、前記（９）式は、 【００３１】 【数９】 【００３２】と表され、この結果周期差ΔＳ（＝Ｓx −
Ｓ0'）は、 【００３３】 【数１０】 【００３４】或いは、 【００３５】 【数１１】 【００３６】となる。このように、無負荷時と負荷時と
の回転トルク差ＬD を無負荷時と負荷時との回転数（回
転周期Ｓ）に基づいて得ることができるため、予め所定
の回転トルク差が生じた場合に異物の挟み込みであると
設定しておけば、簡単な構成で、確実かつ精度良く異物
の挟み込みを検出することができる。 【００３７】また、負荷時（異物挟み込み時）の回転数
を経験的又は実験的に求めたしきい値と比較するのでは
なく、演算によってＤＣモータにかかるトルクを演算に
よって直接得ることができるため、装置自体の組付状態
や車両への取付状態、或いは車種によってしきい値（回
転数比較の場合）を微調整したり、定期的な調整が不要
となる。 【００３８】 【実施例】図２に示されるように、ウィンドウレギュレ
ータ部１６は、本実施例においては所謂ワイヤ式とされ
ており、モータ２２の駆動軸に取付けられた回転板２２
Ａにワイヤが巻き掛けられている。このワイヤの端部は
ドアガラス２０の下端部を支持する保持チャンネル２４
に連結されており、さらに、保持チャンネル２４はメイ
ンガイド２６へ上下移動可能に取り付けられている。こ
れにより、モータ２２が正逆方向に回転すると、この回
転駆動力がワイヤを介して伝達されて、ドアガラス２０
がガラスガイド１８に沿って上下移動する構成である。
なお、ウィンドウレギュレータ部１６の構成は、このよ
うなワイヤ式に限らず、Ｘアーム式のものや、モータ自
体がラックに沿って移動する所謂モータ自走式タイプの
ものであってもよい。 【００３９】モータ２２によってドアガラス２０が上昇
されると、ドアガラス２０の周端部がドア１２のフレー
ム１２Ａ内のゴム製のウェザーストリップ（図示省略）
に嵌合してドアフレーム１２Ａの開口が閉じられる。ま
た、モータ２２の回転駆動によって、ドアガラス２０が
下降移動されるとドア１２のフレーム１２Ａの開口が開
かれるようになっている。 【００４０】モータ２２は、オート／マニュアルスイッ
チ３４によって操作される。オート／マニュアルスイッ
チ３４は、例えば、両方向へそれぞれ２段操作可能なも
のが適用でき、１段操作のときは操作中にのみドア１２
のモータ２２が駆動し（マニュアル操作）、２段操作す
ることによってスイッチから手を離してもドアガラス２
０が所定の位置に達するまでモータ２２が駆動される
（オート操作）。また、モータ２２は、回転板２２Ａ
（図２に示す）を正逆方向の何れかに回転し、ドアガラ
ス２０を上昇または降下させることができる。 【００４１】図１には、前記モータ２２の駆動をオート
／マニュアルスイッチ３４の操作によって制御するため
のパワーウィンドウ制御部５０が示されている。このパ
ワーウィンドウ制御部５０は、バッテリ６０のプラス端
子と接続されている。なお、バッテリ６０のマイナス端
子はアースされている。 【００４２】パワーウィンドウ制御部５０は、オート／
マニュアルスイッチ３４の各スイッチからの信号線５２
が接続されており、このオート／マニュアルスイッチ３
４の操作状態に応じて、モータ２２へ正転及び逆転のた
めの駆動電流を送るようになっている。 【００４３】パワーウィンドウ制御部５０には、ドアガ
ラス開閉用の第１及び第２のリレーコイル１１０、１１
２のそれぞれの両端が接続されており、前記オート／マ
ニュアルスイッチ３４の操作によって、何れかのリレー
コイル１１０、１１２が励磁されるようになっている。 【００４４】第１のリレーコイル１１０は、ドアガラス
閉用で、第１のリレースイッチ１０８と対応されてい
る。第１のリレースイッチ１０８のコモン端子１０８Ａ
は、前記モータ２２の一端に接続されている。また、第
１接点１０８Ｂはバッテリ６０のプラス側端子に接続さ
れ、第２接点１０８Ｃはアースされている。 【００４５】ここで、第１のリレーコイル１１０が非励
磁の場合は第１のリレースイッチ１０８は第２接点１０
８Ｃに切り換わっている。 【００４６】一方、第２のリレーコイル１１２は、ドア
ガラス開用で、第２のリレースイッチ１０９と対応され
ている。第２のリレースイッチ１０９のコモン端子１０
９Ａは、前記モータ２２の他端に接続されている。ま
た、第１接点１０９Ｂはバッテリ６０のプラス側端子に
接続され、第２接点１０９Ｃはアースされている。 【００４７】ここで、第２のリレーコイル１１２が非励
磁の場合は第２のリレースイッチ１０９は第２接点１０
９Ｃに切り換わっている。 【００４８】従って、第１のリレーコイル１１０が励磁
されると、モータ２２の一端から他端へ電流が流れ、モ
ータ２２が正転しドアガラスを閉方向へ移動させること
ができる。また、第２のリレーコイル１１２励磁される
と、モータ２２の他端から一端へ電流が流れ、モータ２
２が逆転しドアガラスを開方向へ移動させることができ
る。 【００４９】また、モータ２２には、パルスエンコーダ
６２が取付けられており、その信号線６４はパワーウィ
ンドウ制御回路５０に接続されている。このため、パワ
ーウィンドウ制御回路５０では、モータ２２の回転数を
パルスエンコーダ６２から供給されるパルス信号に基づ
いて得ることができる。また、このパルスエンコーダ６
２からの信号をカウントすることによって、ある程度の
ドアガラス２０の位置が確認できる。また、このカウン
ト値によって、モータの回転数ｎ並びにパルス幅から周
期Ｓも得ることができる。 【００５０】例えば、モータ２２の回転軸が１回転する
のに必要なパルス数をｍとすれば、回転数ｎは、１／ｍ
Ｓで得ることができる。 【００５１】ここで、ドアガラス２０の閉動作中に異物
が挟み込まれると、ドアガラスの上昇に負荷がかかり、
モータ２２の回転数が低下する。本実施例のパワーウィ
ンドウ制御回路５０では、前記（１）式（（１２）式と
同じ）からこのモータ２２の周期差ΔＳ（又は回転数差
Δｎ）から、実際のモータ２２の回転トルク差ＬD （Ｔ
0'−Ｔx ）を演算し、このΔＴが所定値を超えたことを
検出することによって、異物挟み込みと判断し、モータ
２２の駆動を停止させると共に若干量ドアガラスを下降
させる挟み込み回避処理を行うようになっている。これ
により、異物の破損及びドアガラス自体の損傷等を防止
することができる。 【００５２】 ΔＳ＝Ｋ・ＬD ・Ｓ0'・Ｓx ・・・（１２） 或いは、 【００５３】 【数１２】 【００５４】本実施例では、しきい値である挟まれ荷重
（異物挟み込み時のモータ２２の回転トルク差）を１０
ｋｇ・ｍとして、前記演算で求めたＬD と比較するよう
にした。 【００５５】なお、全閉時にもモータ２２の回転数低下
が生じるが、このときは、パルスエンコーダ６２からの
パルス信号で全閉位置近傍であることを認識できるた
め、挟み込み回避処理とは別に、例えば増し締め処理等
を行う。 【００５６】次に本実施例の作用を図３に示されたフロ
ーチャートに従い、ドアガラス２０の上昇時の動作を説
明する。 【００５７】ステップ２００では、オート／マニュアル
スイッチ３４の操作により、ドアガラス２０の閉方向動
作の指示があったか否かが判断され、肯定判定される
と、ステップ２０２へ移行してモータ２２を駆動（正
転）させる。すなわち、第１のリレーコイル１１０を励
磁することによって、第１のリレースイッチ１０８を第
１接点１０８Ｂに切り換える。これにより、モータ２２
は駆動され、ドアガラス２０は上昇を開始する。なお、
ステップ２００で否定判定の場合は、このルーチンの処
理は行わない。 【００５８】次のステップ２０４では、パルスエンコー
ダ６２から入力されるパルス信号から、ドアガラス上昇
中の所定時間の範囲の平均回転数ｎ0'を演算する。 【００５９】次のステップ２０６では、パルスエンコー
ダ６２から入力されるパルス信号に基づいてドアガラス
位置を得、ほぼ全閉か否かが判断される。ここで、肯定
判定の場合はステップ２０８でフラグＦをセット（１）
して、ステップ２１２へ移行し、否定判定の場合は、ス
テップ２１０でフラグＦをリセット（０）してステップ
２１２へ移行する。すなわち、このフラグＦの状態でド
アガラス２０が全閉に近い位置にあるか否かを判別する
ことができる。 【００６０】次のステップ２１２では、モータ２２の現
在の回転数ｎx を演算し、次いでステップ２１４では、
前記無負荷時平均回転数ｎ0'と現在の回転数ｎx とから
モータ２２の回転トルク差ＬD を、前述の（１２）式又
は（１３）式に基づいて演算する。 【００６１】この回転トルク差ＬD は、異物挟み込みが
あった場合に所定値を超えるため、予め挟み込み荷重と
してしきい値を記憶している。次のステップ２１６で
は、この演算された回転トルク差ＬD としきい値とが比
較され、しきい値を超えていない場合には、異物挟み込
みはないと判断され、ステップ２０６へ移行し、上記工
程を繰り返す。 【００６２】また、ステップ２１６で、回転トルク差が
しきい値を超えたと判断されると、ステップ２１８へ移
行して、フラグＦがセット（１）されているか否かが判
断され、肯定判定の場合は、ドアガラス２０がドアフレ
ーム１２Ａに当たってモータ２２のトルクアップしたと
判断され、ステップ２２０へ移行して増し締め処理が行
われた後、ステップ２２４でモータ２２の駆動を停止す
る。 【００６３】一方、ステップ２１８で否定判定される
と、異物挟み込みによるトルクアップと判断され、ステ
ップ２２２で挟み込み回避処理を行い、ステップ２２４
へ移行する。この挟み込み回避処理は、例えば、モータ
２２を一旦停止すると共に若干量逆転させ、異物とドア
ガラスとの間に隙間を形成した後にモータを停止させる
処理である。 【００６４】このように、モータ２２にかかる実際のト
ルクに基づいて異物挟み込みか否かを検出しているた
め、従来のようにモータ回転数の変化に基づいて、経験
的又は実験的に得たデータに基づいて異物挟み込みを検
出するのに比べ、精度が増し、また、装置自体の組付け
や車両への取付、或いは車種によるしきい値の微調整等
が不要となる。 【００６５】なお、本実施例で適用した計算式（上記
（１２）式）において、パルス幅は、常温（１０℃）で
も１０msec以下と小さい値であるため、Ｓ0 ' とＳx と
は近似する値をとる（Ｓ0 ' ≒Ｓx ）。このため、これ
らの積（Ｓ0 ' ×Ｓx ）は、Ｓ 0 '2と置き換えることが
できる。 【００６６】ΔＳ＝Ｋ・ＬD ・Ｓ0'2 ・・・（１４） これにより、演算式がより簡単となる処理速度を速める
ことができる。 【００６７】また、ドアガラス２２の高速回転中のみを
重視した場合、処理速度をさらに挙げる必要がある。す
なわち、上記（１４）式を簡素化する必要がある。この
場合、挟まれ荷重時の周期Ｓx を予測し定数Ｓｃとすれ
ば、実際に検出する周期Ｓxを所定値と比較するのみで
よい。 【００６８】 ΔＳ＝Ｓｃ・Ｋ・ＬD ・Ｓ0'2 ・・・（１５） なお、このとき比較される所定値は、−３０℃、１０Ｖ
での1.5 〜4 倍程度が好ましい。 【００６９】 【発明の効果】以上説明した如く本発明に係るパワーウ
ィンドウ駆動制御装置は、組付状態等に拘らず、ＤＣモ
ータに加わる回転トルクを得、この得られたトルクに基
づいてドアガラスでの挟み込みの検出を行うことができ
るという優れた効果を有する。
駆動力によって昇降させる場合に、モータの所定量の回
転数低下の検出によって異物挟み込みを判別し、モータ
の駆動を停止又は反転させる挟み込み回避処理を行うよ
うにモータの駆動を制御するパワーウィンドウ駆動制御
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】パワーウィンドウ装置には、ドアガラス
を昇降させるためにモータが適用されており、車室内
（例えば、ドアトリム等）に設けられたスイッチを操作
することにより、モータが駆動され全閉又は全開までド
アガラスは移動される。ここで、ドアガラスと窓枠との
間に異物が挟み込まれると移動が阻止されるため、モー
タの回転数が低下する。このモータ回転数が所定以下の
場合に、モータの駆動を停止させることが考えられてい
る。なお、この場合、全閉と異物挟み込みとを区別する
ため、ドアガラスが全閉近傍であることを検出する全閉
検出センサを設けたり、パルスエンコーダでパルス数を
検出することにより全閉近傍を認識している。このパル
スエンコーダによるパルス数検出によれば、モータ回転
数も認識することができる。 【０００３】なお、異物挟み込み時においては、モータ
を所定時間反転させ、全閉時にはモータの駆動を若干継
続してドアガラスを増し締めすることも考えられる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
の回転数に基づいて異物の挟み込みを判断する場合、回
転数がどの程度低下したか（しきい値を超えたか）は、
経験値又は実験値に基づいて得ており、実際に異物が挟
み込まれたときのモータにかかるトルクを検出していな
い。 【０００５】このため、パワーウィンドウ駆動装置自体
の組付状態や車両への取付状態、或いは取付ける車種に
よって、しきい値に対応するトルクに変差が生じるた
め、組付後の微調整、定期的な点検等が必要となる。 【０００６】本発明は上記事実を考慮し、組付状態等に
拘らず、ＤＣモータに加わる回転トルクを得、この得ら
れたトルクに基づいてドアガラスでの挟み込みの検出を
行うことができるパワーウィンドウ駆動制御装置を得る
ことが目的である。 【０００７】 【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ＤＣモータの駆動力によるドアガラスの昇降動作中
に異物の挟み込みがあった場合にモータの駆動を停止又
は反転させる挟み込み回避処理を行うようにモータの駆
動を制御するパワーウィンドウ駆動制御装置であって、
前記モータを駆動させる電源電圧を検出する電圧検出手
段と、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段
と、前記回転数検出手段で検出される無負荷状態と負荷
状態の前記ＤＣモータの回転数差から前記ＤＣモータに
かかる回転トルク差を下記（１）式から演算する回転ト
ルク差演算手段と、前記回転トルク差演算手段で、所定
の回転トルク差が生じたか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段で所定の回転トルク差が生じたと判別され
た場合に、挟み込み回避処理の実行を指示する指示手段
と、を有している。 【０００８】 ΔＳ＝Ｋ・ＬD ・Ｓ0'・Ｓx ・・・（１） 但し、ΔＳ：無負荷時と負荷時との周期差（＝Ｓ0'−Ｓx ）、 Ｋ ：一定値（＝ｍ・Ｒa ／ＫG ・ＫM ・φ2 ） ＬD ：無負荷時と負荷時との回転トルク差（＝Ｔ0'−Ｔx ） Ｓ0'：無負荷時の周期 Ｓx ：負荷時の周期 ｍ ：モータが１回転するときの周期数 Ｒa ：モータ回路の抵抗（Ω） φ ：１磁極あたりの磁束（Ｗｂ） ＫG ：ＤＣモータの構造から決まる定数 ＫM ：ＤＣモータの構造から決まる定数 Ｔ0'：無負荷時のトルク Ｔx ：負荷時のトルク である。 【０００９】 【作用】ＤＣモータにおいて、トルクに関する基本式は
以下の式で表される。 【００１０】Ｔ＝ＫM φＩa ・・・（２） また、回転数ｎに対する基本式は以下の式で表される。 【００１１】 【数１】 【００１２】ここで、 Ｔ ：モータトルク（回転トルク）（Ｎ・ｍ） Ｉa ：モータ電流（Ａ） ｎ ：回転数（ｒｐｓ） φ ：１磁極あたりの磁束（Ｗｂ） Ｖ ：供給電圧（Ｖ） Ｒa ：モータ回路の抵抗（Ω） 【００１３】 【数２】 【００１４】ａ ：電機子回路の並列数／２ ｐ ：電機子回路の磁極数／２ Ｚ ：全導体数 である。 【００１５】ところで、供給電圧Ｖが一定であるとし、
無負荷状態の回転数ｎ0 は、前記（３）式により、 【００１６】 【数３】 【００１７】となる。一方、ある負荷が発生したときの
回転数ｎx は、前記（３）式により、 【００１８】 【数４】 【００１９】となる。ここで、負荷状態と無負荷状態と
の回転数差Δｎ（ｎ0 −ｎx ）を求めると、 【００２０】 【数５】 【００２１】となる。ここで、Ｉx は、前記（２）式か
ら 【００２２】 【数６】 【００２３】で表されるため、この（７）式を前記
（６）式に代入すると、 【００２４】 【数７】 【００２５】これにより、回転数差Δｎを検出すること
により、モータトルク（回転トルク）を検出することが
わかる。ここで、パワーウィンドウ駆動装置では、ドア
ガラスが通常状態で昇降されているときにでも、一定の
トルク（摩擦抵抗等の動的負荷）が発生しているため、
無負荷状態での回転数をｎ0'、このときのトルクをＴ0'
として、上記（８）式を用いて回転数差Δｎを計算する
と、 【００２６】 【数８】 【００２７】となる。この計算の結果（Ｔ0'−Ｔx ）が
所定値を超えた時点でドアガラスの上昇中に異物等が挟
まれたことを検出することができる。 【００２８】ところで、モータの回転数は、実際にはモ
ータから出力されるパルスに基づいて行うことが、最も
簡単であり、かつ正確である。 【００２９】そこで、上記（９）式を回転数の逆数であ
る周期に置き換えることにより、より現実的な荷重（ト
ルク）計算式を導出することができる。 【００３０】例えば、モータの回転軸が１回転するのに
ｍ周期のパルスを出力すると共に無負荷状態の周期をＳ
0'、負荷状態の周期をＳx とすると、前記（９）式は、 【００３１】 【数９】 【００３２】と表され、この結果周期差ΔＳ（＝Ｓx −
Ｓ0'）は、 【００３３】 【数１０】 【００３４】或いは、 【００３５】 【数１１】 【００３６】となる。このように、無負荷時と負荷時と
の回転トルク差ＬD を無負荷時と負荷時との回転数（回
転周期Ｓ）に基づいて得ることができるため、予め所定
の回転トルク差が生じた場合に異物の挟み込みであると
設定しておけば、簡単な構成で、確実かつ精度良く異物
の挟み込みを検出することができる。 【００３７】また、負荷時（異物挟み込み時）の回転数
を経験的又は実験的に求めたしきい値と比較するのでは
なく、演算によってＤＣモータにかかるトルクを演算に
よって直接得ることができるため、装置自体の組付状態
や車両への取付状態、或いは車種によってしきい値（回
転数比較の場合）を微調整したり、定期的な調整が不要
となる。 【００３８】 【実施例】図２に示されるように、ウィンドウレギュレ
ータ部１６は、本実施例においては所謂ワイヤ式とされ
ており、モータ２２の駆動軸に取付けられた回転板２２
Ａにワイヤが巻き掛けられている。このワイヤの端部は
ドアガラス２０の下端部を支持する保持チャンネル２４
に連結されており、さらに、保持チャンネル２４はメイ
ンガイド２６へ上下移動可能に取り付けられている。こ
れにより、モータ２２が正逆方向に回転すると、この回
転駆動力がワイヤを介して伝達されて、ドアガラス２０
がガラスガイド１８に沿って上下移動する構成である。
なお、ウィンドウレギュレータ部１６の構成は、このよ
うなワイヤ式に限らず、Ｘアーム式のものや、モータ自
体がラックに沿って移動する所謂モータ自走式タイプの
ものであってもよい。 【００３９】モータ２２によってドアガラス２０が上昇
されると、ドアガラス２０の周端部がドア１２のフレー
ム１２Ａ内のゴム製のウェザーストリップ（図示省略）
に嵌合してドアフレーム１２Ａの開口が閉じられる。ま
た、モータ２２の回転駆動によって、ドアガラス２０が
下降移動されるとドア１２のフレーム１２Ａの開口が開
かれるようになっている。 【００４０】モータ２２は、オート／マニュアルスイッ
チ３４によって操作される。オート／マニュアルスイッ
チ３４は、例えば、両方向へそれぞれ２段操作可能なも
のが適用でき、１段操作のときは操作中にのみドア１２
のモータ２２が駆動し（マニュアル操作）、２段操作す
ることによってスイッチから手を離してもドアガラス２
０が所定の位置に達するまでモータ２２が駆動される
（オート操作）。また、モータ２２は、回転板２２Ａ
（図２に示す）を正逆方向の何れかに回転し、ドアガラ
ス２０を上昇または降下させることができる。 【００４１】図１には、前記モータ２２の駆動をオート
／マニュアルスイッチ３４の操作によって制御するため
のパワーウィンドウ制御部５０が示されている。このパ
ワーウィンドウ制御部５０は、バッテリ６０のプラス端
子と接続されている。なお、バッテリ６０のマイナス端
子はアースされている。 【００４２】パワーウィンドウ制御部５０は、オート／
マニュアルスイッチ３４の各スイッチからの信号線５２
が接続されており、このオート／マニュアルスイッチ３
４の操作状態に応じて、モータ２２へ正転及び逆転のた
めの駆動電流を送るようになっている。 【００４３】パワーウィンドウ制御部５０には、ドアガ
ラス開閉用の第１及び第２のリレーコイル１１０、１１
２のそれぞれの両端が接続されており、前記オート／マ
ニュアルスイッチ３４の操作によって、何れかのリレー
コイル１１０、１１２が励磁されるようになっている。 【００４４】第１のリレーコイル１１０は、ドアガラス
閉用で、第１のリレースイッチ１０８と対応されてい
る。第１のリレースイッチ１０８のコモン端子１０８Ａ
は、前記モータ２２の一端に接続されている。また、第
１接点１０８Ｂはバッテリ６０のプラス側端子に接続さ
れ、第２接点１０８Ｃはアースされている。 【００４５】ここで、第１のリレーコイル１１０が非励
磁の場合は第１のリレースイッチ１０８は第２接点１０
８Ｃに切り換わっている。 【００４６】一方、第２のリレーコイル１１２は、ドア
ガラス開用で、第２のリレースイッチ１０９と対応され
ている。第２のリレースイッチ１０９のコモン端子１０
９Ａは、前記モータ２２の他端に接続されている。ま
た、第１接点１０９Ｂはバッテリ６０のプラス側端子に
接続され、第２接点１０９Ｃはアースされている。 【００４７】ここで、第２のリレーコイル１１２が非励
磁の場合は第２のリレースイッチ１０９は第２接点１０
９Ｃに切り換わっている。 【００４８】従って、第１のリレーコイル１１０が励磁
されると、モータ２２の一端から他端へ電流が流れ、モ
ータ２２が正転しドアガラスを閉方向へ移動させること
ができる。また、第２のリレーコイル１１２励磁される
と、モータ２２の他端から一端へ電流が流れ、モータ２
２が逆転しドアガラスを開方向へ移動させることができ
る。 【００４９】また、モータ２２には、パルスエンコーダ
６２が取付けられており、その信号線６４はパワーウィ
ンドウ制御回路５０に接続されている。このため、パワ
ーウィンドウ制御回路５０では、モータ２２の回転数を
パルスエンコーダ６２から供給されるパルス信号に基づ
いて得ることができる。また、このパルスエンコーダ６
２からの信号をカウントすることによって、ある程度の
ドアガラス２０の位置が確認できる。また、このカウン
ト値によって、モータの回転数ｎ並びにパルス幅から周
期Ｓも得ることができる。 【００５０】例えば、モータ２２の回転軸が１回転する
のに必要なパルス数をｍとすれば、回転数ｎは、１／ｍ
Ｓで得ることができる。 【００５１】ここで、ドアガラス２０の閉動作中に異物
が挟み込まれると、ドアガラスの上昇に負荷がかかり、
モータ２２の回転数が低下する。本実施例のパワーウィ
ンドウ制御回路５０では、前記（１）式（（１２）式と
同じ）からこのモータ２２の周期差ΔＳ（又は回転数差
Δｎ）から、実際のモータ２２の回転トルク差ＬD （Ｔ
0'−Ｔx ）を演算し、このΔＴが所定値を超えたことを
検出することによって、異物挟み込みと判断し、モータ
２２の駆動を停止させると共に若干量ドアガラスを下降
させる挟み込み回避処理を行うようになっている。これ
により、異物の破損及びドアガラス自体の損傷等を防止
することができる。 【００５２】 ΔＳ＝Ｋ・ＬD ・Ｓ0'・Ｓx ・・・（１２） 或いは、 【００５３】 【数１２】 【００５４】本実施例では、しきい値である挟まれ荷重
（異物挟み込み時のモータ２２の回転トルク差）を１０
ｋｇ・ｍとして、前記演算で求めたＬD と比較するよう
にした。 【００５５】なお、全閉時にもモータ２２の回転数低下
が生じるが、このときは、パルスエンコーダ６２からの
パルス信号で全閉位置近傍であることを認識できるた
め、挟み込み回避処理とは別に、例えば増し締め処理等
を行う。 【００５６】次に本実施例の作用を図３に示されたフロ
ーチャートに従い、ドアガラス２０の上昇時の動作を説
明する。 【００５７】ステップ２００では、オート／マニュアル
スイッチ３４の操作により、ドアガラス２０の閉方向動
作の指示があったか否かが判断され、肯定判定される
と、ステップ２０２へ移行してモータ２２を駆動（正
転）させる。すなわち、第１のリレーコイル１１０を励
磁することによって、第１のリレースイッチ１０８を第
１接点１０８Ｂに切り換える。これにより、モータ２２
は駆動され、ドアガラス２０は上昇を開始する。なお、
ステップ２００で否定判定の場合は、このルーチンの処
理は行わない。 【００５８】次のステップ２０４では、パルスエンコー
ダ６２から入力されるパルス信号から、ドアガラス上昇
中の所定時間の範囲の平均回転数ｎ0'を演算する。 【００５９】次のステップ２０６では、パルスエンコー
ダ６２から入力されるパルス信号に基づいてドアガラス
位置を得、ほぼ全閉か否かが判断される。ここで、肯定
判定の場合はステップ２０８でフラグＦをセット（１）
して、ステップ２１２へ移行し、否定判定の場合は、ス
テップ２１０でフラグＦをリセット（０）してステップ
２１２へ移行する。すなわち、このフラグＦの状態でド
アガラス２０が全閉に近い位置にあるか否かを判別する
ことができる。 【００６０】次のステップ２１２では、モータ２２の現
在の回転数ｎx を演算し、次いでステップ２１４では、
前記無負荷時平均回転数ｎ0'と現在の回転数ｎx とから
モータ２２の回転トルク差ＬD を、前述の（１２）式又
は（１３）式に基づいて演算する。 【００６１】この回転トルク差ＬD は、異物挟み込みが
あった場合に所定値を超えるため、予め挟み込み荷重と
してしきい値を記憶している。次のステップ２１６で
は、この演算された回転トルク差ＬD としきい値とが比
較され、しきい値を超えていない場合には、異物挟み込
みはないと判断され、ステップ２０６へ移行し、上記工
程を繰り返す。 【００６２】また、ステップ２１６で、回転トルク差が
しきい値を超えたと判断されると、ステップ２１８へ移
行して、フラグＦがセット（１）されているか否かが判
断され、肯定判定の場合は、ドアガラス２０がドアフレ
ーム１２Ａに当たってモータ２２のトルクアップしたと
判断され、ステップ２２０へ移行して増し締め処理が行
われた後、ステップ２２４でモータ２２の駆動を停止す
る。 【００６３】一方、ステップ２１８で否定判定される
と、異物挟み込みによるトルクアップと判断され、ステ
ップ２２２で挟み込み回避処理を行い、ステップ２２４
へ移行する。この挟み込み回避処理は、例えば、モータ
２２を一旦停止すると共に若干量逆転させ、異物とドア
ガラスとの間に隙間を形成した後にモータを停止させる
処理である。 【００６４】このように、モータ２２にかかる実際のト
ルクに基づいて異物挟み込みか否かを検出しているた
め、従来のようにモータ回転数の変化に基づいて、経験
的又は実験的に得たデータに基づいて異物挟み込みを検
出するのに比べ、精度が増し、また、装置自体の組付け
や車両への取付、或いは車種によるしきい値の微調整等
が不要となる。 【００６５】なお、本実施例で適用した計算式（上記
（１２）式）において、パルス幅は、常温（１０℃）で
も１０msec以下と小さい値であるため、Ｓ0 ' とＳx と
は近似する値をとる（Ｓ0 ' ≒Ｓx ）。このため、これ
らの積（Ｓ0 ' ×Ｓx ）は、Ｓ 0 '2と置き換えることが
できる。 【００６６】ΔＳ＝Ｋ・ＬD ・Ｓ0'2 ・・・（１４） これにより、演算式がより簡単となる処理速度を速める
ことができる。 【００６７】また、ドアガラス２２の高速回転中のみを
重視した場合、処理速度をさらに挙げる必要がある。す
なわち、上記（１４）式を簡素化する必要がある。この
場合、挟まれ荷重時の周期Ｓx を予測し定数Ｓｃとすれ
ば、実際に検出する周期Ｓxを所定値と比較するのみで
よい。 【００６８】 ΔＳ＝Ｓｃ・Ｋ・ＬD ・Ｓ0'2 ・・・（１５） なお、このとき比較される所定値は、−３０℃、１０Ｖ
での1.5 〜4 倍程度が好ましい。 【００６９】 【発明の効果】以上説明した如く本発明に係るパワーウ
ィンドウ駆動制御装置は、組付状態等に拘らず、ＤＣモ
ータに加わる回転トルクを得、この得られたトルクに基
づいてドアガラスでの挟み込みの検出を行うことができ
るという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るパワーウィンドウの駆動回路図
である。 【図２】運転席側ドアの内部構造を示す斜視図である。 【図３】挟み込み検出制御ルーチンを示す制御フローチ
ャートである。 【符号の説明】 １０ パワーウインドウ駆動制御装置 ２２ モータ ５０ パワーウィンドウ制御装置（判別手段、指示手
段） ６２ パルスエンコーダ（回転数検出手段）
である。 【図２】運転席側ドアの内部構造を示す斜視図である。 【図３】挟み込み検出制御ルーチンを示す制御フローチ
ャートである。 【符号の説明】 １０ パワーウインドウ駆動制御装置 ２２ モータ ５０ パワーウィンドウ制御装置（判別手段、指示手
段） ６２ パルスエンコーダ（回転数検出手段）
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−55190（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−110380（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−115615（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E05F 15/00
B60J 1/00
H02P 7/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＤＣモータの駆動力によるドアガラスの
昇降動作中に異物の挟み込みがあった場合にモータの駆
動を停止又は反転させる挟み込み回避処理を行うように
モータの駆動を制御するパワーウィンドウ駆動制御装置
であって、 前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、 前記回転数検出手段で検出される無負荷状態と負荷状態
の前記ＤＣモータの回転数差から前記ＤＣモータにかか
る回転トルク差を下記（１）式から演算する回転トルク
差演算手段と、 前記回転トルク差演算手段で、所定の回転トルク差が生
じたか否かを判別する判別手段と、 前記判別手段で所定の回転トルク差が生じたと判別され
た場合に、挟み込み回避処理の実行を指示する指示手段
と、 を有するパワーウィンドウ駆動制御装置。 ΔＳ＝Ｋ・ＬD ・Ｓ0'・Ｓx ・・・（１） 但し、ΔＳ：無負荷時と負荷時との周期差（＝Ｓ0'−Ｓx ）、 Ｋ ：一定値（＝ｍ・Ｒa ／ＫG ・ＫM ・φ2 ） ＬD ：無負荷時と負荷時との回転トルク差（＝Ｔ0'−Ｔx ） Ｓ0'：無負荷時の周期 Ｓx ：負荷時の周期 ｍ ：モータが１回転するときの周期数 Ｒa ：モータ回路の抵抗（Ω） φ ：１磁極あたりの磁束（Ｗｂ） ＫG ：ＤＣモータの構造から決まる定数 ＫM ：ＤＣモータの構造から決まる定数 Ｔ0'：無負荷時のトルク Ｔx ：負荷時のトルク である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10534394A JP3411383B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | パワーウィンドウ駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10534394A JP3411383B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | パワーウィンドウ駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310473A JPH07310473A (ja) | 1995-11-28 |
| JP3411383B2 true JP3411383B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=14405098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10534394A Expired - Fee Related JP3411383B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | パワーウィンドウ駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411383B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8562034B2 (en) | 2009-03-24 | 2013-10-22 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Opening-and-closing member drive control apparatus for vehicle |
| US8975850B2 (en) | 2011-12-12 | 2015-03-10 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Driving control device of opening and closing body for vehicle |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6219776B2 (ja) | 2014-04-24 | 2017-10-25 | ファナック株式会社 | 電動モータによって開閉されるドアを備えるドア開閉装置 |
| KR102223172B1 (ko) * | 2016-01-04 | 2021-03-04 | 엘에스엠트론 주식회사 | 토크 산출 기능을 구비하는 농업용 차량 |
-
1994
- 1994-05-19 JP JP10534394A patent/JP3411383B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8562034B2 (en) | 2009-03-24 | 2013-10-22 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Opening-and-closing member drive control apparatus for vehicle |
| US8975850B2 (en) | 2011-12-12 | 2015-03-10 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Driving control device of opening and closing body for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07310473A (ja) | 1995-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2891869B2 (ja) | 開閉体の駆動制御装置 | |
| JP4734716B2 (ja) | 開閉体の開閉制御装置 | |
| JP3411383B2 (ja) | パワーウィンドウ駆動制御装置 | |
| JP4358024B2 (ja) | パワーウィンド用安全装置 | |
| JP4510409B2 (ja) | ウインドウガラスの挟持有無検出装置 | |
| JP2002106256A (ja) | ウインドウガラスの挟持有無検出装置 | |
| JP2942127B2 (ja) | パワーウインドウ駆動制御装置 | |
| US5917299A (en) | Motor drive control device | |
| JPH07224576A (ja) | パワーウインドウ駆動制御装置 | |
| JP2866789B2 (ja) | パワーウィンドウ駆動制御装置 | |
| JPH09125815A (ja) | パワーウィンドウ駆動制御装置 | |
| JP2954471B2 (ja) | 開閉体の開閉制御方法 | |
| JP3621494B2 (ja) | モータ駆動制御装置 | |
| JP2790763B2 (ja) | パワーウィンドウ駆動制御装置 | |
| JPH06137029A (ja) | 安全装置付パワーウインド装置 | |
| JP2001349136A (ja) | パワーウインド装置 | |
| JPH09224388A (ja) | モータ駆動制御装置 | |
| JP4422358B2 (ja) | ウインドウガラスの挟み込み有無検出装置 | |
| JP2736009B2 (ja) | 開閉体の駆動制御装置 | |
| JP2003336444A (ja) | 車両用パワーウインド装置 | |
| JP3889329B2 (ja) | 開閉部材制御装置及び開閉部材制御方法 | |
| JP2687872B2 (ja) | 電動開閉制御装置 | |
| JP3283165B2 (ja) | モータ駆動制御装置 | |
| JP3256308B2 (ja) | パワーウインドウ駆動制御装置 | |
| JP3331032B2 (ja) | パワーウィンドウ駆動制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |