JP6776921B2 - 開閉部材駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、開閉部材駆動装置に関するものである。

従来、開閉部材駆動装置としては、閉動作時のウィンドウガラスによる異物の挟み込みの発生をモータの回転数や電流値等から判定して、発生時にはモータを停止させて逆転（反転）させる挟み込み防止機能を有したものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１６７２０１号公報

ところで、上記のような開閉部材駆動装置は、モータの回転と同期したパルス信号を出力可能なホールＩＣ等の回転検出センサを備え、異物の挟み込みが発生したと判定されると、予め設定したパルスエッジ数だけモータを反対方向に駆動させるといったことを行っている。そして、このような場合に設定されるパルスエッジ数は、ウィンドウガラスとモータとを駆動連結するレギュレータやギヤ等の伝達部材の経年劣化（ワイヤの弛みやギヤのがた等）によるウィンドウガラスの反転量の減少を考慮して、予め大きな値に設定している。よって、経年劣化する前の状態では、本来必要となる最低限の反転量よりも無駄に大きくウィンドウガラスが駆動してしまうといった問題があった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、長期間、開閉部材を高精度に設定量だけ反転駆動させることができる開閉部材駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決する開閉部材駆動装置は、開閉部材を開閉させるためのモータと、前記モータの駆動量を検出可能な駆動検出センサと、前記開閉部材を前回とは反対方向に設定量だけ駆動させるとき、前記モータの駆動履歴に基づいて前記モータの駆動量を設定する駆動量設定部とを備える。

同構成によれば、開閉部材を前回とは反対方向に設定量だけ駆動させるとき、モータの駆動履歴に基づいてモータの駆動量を設定する駆動量設定部を備えるため、例えば、開閉部材とモータとを駆動連結するレギュレータやギヤ等の伝達部材の経年劣化による開閉部材の反転量の減少を考慮に入れてモータを駆動させることができる。よって、長期間、開閉部材を高精度に設定量だけ反転駆動させることができる。

上記開閉部材駆動装置であって、前記モータの駆動状況に応じた駆動情報とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して異物の挟み込み又は巻き込みが発生したと判定すると、前記開閉部材を前回とは反対方向に前記設定量だけ駆動させる制御部を備えることが好ましい。

同構成によれば、モータの駆動状況に応じた駆動情報とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して異物の挟み込み又は巻き込みが発生したと判定すると、開閉部材を前回とは反対方向に設定量だけ駆動させる制御部を備えるため、例えば、挟み込みが発生した際には、最低限の反転量を維持しつつ無駄に大きく反転させることを抑えることができる。

上記開閉部材駆動装置であって、前記駆動量設定部は、駆動履歴である累計駆動回数に基づいて前記モータの駆動量を設定することが好ましい。
同構成によれば、駆動量設定部は、駆動履歴である累計駆動回数に基づいてモータの駆動量を設定するため、例えば、累計駆動量に基づいて設定する場合に比べて小さな数を管理すればよく、簡単な構成でモータの駆動量を設定することができる。

上記開閉部材駆動装置であって、前記駆動量設定部は、駆動履歴である累計駆動量に基づいて前記モータの駆動量を設定することが好ましい。
同構成によれば、駆動量設定部は、駆動履歴である累計駆動量に基づいて前記モータの駆動量を設定するため、例えば、累計駆動回数に基づいて設定する場合に比べてより劣化具合を正確に推測することができ、より高精度に設定量に近い量だけ反転駆動させることができる。

本発明の開閉部材駆動装置では、長期間、開閉部材を高精度に設定量だけ反転駆動させることができる。

一実施形態におけるパワーウィンドウ装置の概略構成図。 一実施形態における駆動量設定部の処理を説明するためのフロー図。 変形例における駆動量設定部の処理を説明するためのフロー図。

以下、パワーウィンドウ装置の一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、車両ドアＤには、開閉部材としてのウィンドウガラスＷＧが上下動可能に設けられ、該ウィンドウガラスＷＧには伝達部材としてのループ状のワイヤ（レギュレータ）Ｗ等を介して開閉部材駆動装置としてのパワーウィンドウ装置１におけるモータＭが駆動連結されている。

パワーウィンドウ装置１は、モータＭの回転を検出するホールＩＣ等の駆動検出センサとしての回転検出センサ２と、該回転検出センサ２からの信号及び操作スイッチ３からの信号等に基づいてバッテリ４の電源をモータＭに供給する制御部５とを備える。即ち、回転検出センサ２は、モータＭの回転（駆動量）に応じたパルス信号を制御部５に出力する。そして、制御部５は、マイコンや駆動回路等からなり、入力されるパルス信号によりウィンドウガラスＷＧの位置や速度を把握しながら種々の制御を行い、モータＭを駆動制御する。

詳述すると、制御部５は、車両ドアＤに設けられた操作スイッチ３が操作されると、その操作に応じてウィンドウガラスＷＧを開閉駆動（上下動）させるべくモータＭを駆動制御する。

また、制御部５は、モータＭの駆動状況を示す回転検出センサ２からのパルス信号に基づいて駆動情報としての回転速度を算出し、該回転速度とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して異物の挟み込みの発生を判定する異常判定処理を行い、挟み込みが発生したと判定するとモータＭを停止させて逆転（即ち反転駆動）させる。このとき、制御部５は、ウィンドウガラスＷＧを前回と反対方向であって開方向に設定量だけ駆動させる。本実施形態の設定量は、例えば、後述するように１３０ｍｍ以上に設定されている。

そして、制御部５は、ウィンドウガラスＷＧを前回とは反対方向に（本実施形態では開方向に）設定量だけ駆動させるとき、モータＭの駆動履歴に基づいてモータＭの駆動量（駆動させるパルスエッジ数）を設定する駆動量設定部６を備えている。本実施形態の駆動量設定部６は、駆動履歴としての累計駆動回数（モータＭが駆動された累計の回数）に基づいてモータＭの駆動量を設定する。また、本実施形態の駆動量設定部６は、駆動履歴としての累計駆動回数が予め設定された一定量（本実施形態では２万回）の倍数以上となる毎にモータＭの駆動量を比例して増加させる。

具体的には、図２に示すように、制御部５（駆動量設定部６）は、挟み込みが発生したと判定すると、ステップＳ１以下の処理を行った後、ウィンドウガラスＷＧを動作させるべくモータＭへの電源の供給を開始する。

即ち、ステップＳ１において、駆動量設定部６は、累計駆動回数がＮ回以上であるか否かを判定し、Ｎ回未満であると判定すると、ステップＳ２に移行してモータＭの駆動量としてのパルスエッジ数を予め設定された基準値Ｘに設定する。なお、本実施形態ではＮ回は２万回に設定され、基準値Ｘは４５０回に設定されている。

また、ステップＳ１において、駆動量設定部６は、累計駆動回数がＮ回以上であると判定すると、ステップＳ３に移行し、累計駆動回数が２Ｎ回（４万回）以上であるか否かを判定し、２Ｎ回未満であると判定すると、ステップＳ４に移行してモータＭの駆動量としてのパルスエッジ数を基準値Ｘに予め設定された追加値αを加算して設定する。なお、追加値αは、本実施形態では５０回に設定されている。よって、この場合、駆動量設定部６は、パルスエッジ数を（Ｘ＋α＝）５００回に設定する。

また、ステップＳ３において、駆動量設定部６は、累計駆動回数が２Ｎ回以上であると判定すると、ステップＳ５に移行し、累計駆動回数が３Ｎ回（６万回）以上であるか否かを判定し、３Ｎ回未満であると判定すると、ステップＳ６に移行してモータＭの駆動量としてのパルスエッジ数を基準値Ｘに予め設定された追加値αの２倍を加算して設定する。よって、この場合、駆動量設定部６は、パルスエッジ数を（Ｘ＋２α＝）５５０回に設定する。

また、ステップＳ５において、駆動量設定部６は、累計駆動回数が３Ｎ回以上であると判定すると、ステップＳ７に移行してモータＭの駆動量としてのパルスエッジ数を基準値Ｘに予め設定された追加値αの３倍を加算して設定する。よって、この場合、駆動量設定部６は、パルスエッジ数を（Ｘ＋３α＝）６００回に設定する。

なお、上記のように設定されるパルスエッジ数は、予め実験結果等に基づいて導き出された値であって、そのパルスエッジ数がカウントされるだけモータＭを駆動させれば、ウィンドウガラスＷＧが１３０ｍｍ以上であって１３０ｍｍを僅かに超えるだけ（開方向に）駆動する値である。

例えば、以下のような実験結果等に基づいて上記のようなパルスエッジ数に設定されている。例えば、累計駆動回数が２万回未満のときは、伝達部材の劣化が少ないため、パルスエッジ数が４５０回となるまでモータＭを駆動させれば、ウィンドウガラスＷＧが１３０ｍｍ以上であって１３０ｍｍを僅かに超えるだけ駆動される。また、累計駆動回数が２万回以上、４万回未満のときは、パルスエッジ数が５００回となるまでモータＭを駆動させれば、ウィンドウガラスＷＧが１３０ｍｍ以上であって１３０ｍｍを僅かに超えるだけ駆動される。また、累計駆動回数が４万回以上、６万回未満のときは、パルスエッジ数が５５０回となるまでモータＭを駆動させれば、ウィンドウガラスＷＧが１３０ｍｍ以上であって１３０ｍｍを僅かに超えるだけ駆動される。また、累計駆動回数が６万回以上のときは、伝達部材の劣化が最大となって経年劣化による反転量の減少が最大となり、パルスエッジ数が６００回となるまでモータＭを駆動させれば、ウィンドウガラスＷＧが１３０ｍｍ以上であって１３０ｍｍを僅かに超えるだけ駆動される。つまり、このような実験結果等に基づいて、駆動量設定部６は、累計駆動回数に対する最適なモータＭの駆動量（パルスエッジ数）を設定する。

次に、上記のように構成されたパワーウィンドウ装置１の作用について説明する。
例えば、ウィンドウガラスＷＧの閉動作時に窓枠とウィンドウガラスＷＧとの間に異物が挟み込まれると、制御部５によって挟み込みが発生したと判定される。すると、制御部５によってウィンドウガラスＷＧが開方向に設定量（本実施形態では１３０ｍｍ以上）だけ駆動される。

このとき、例えば、モータＭの累計駆動回数が１万回であると、駆動量設定部６によってモータＭの駆動量としてのパルスエッジ数が４５０回に設定され、モータＭは回転検出センサ２によって検出されるパルスエッジ数が４５０回となるまで駆動される。また、例えば、モータＭの累計駆動回数が３万回であると、駆動量設定部６によってモータＭの駆動量としてのパルスエッジ数が５００回に設定され、モータＭはパルスエッジ数が５００回となるまで駆動される。また、例えば、モータＭの累計駆動回数が５万回であると、駆動量設定部６によってモータＭの駆動量としてのパルスエッジ数が５５０回に設定され、モータＭはパルスエッジ数が５５０回となるまで駆動される。また、例えば、モータＭの累計駆動回数が７万回であると、駆動量設定部６によってモータＭの駆動量としてのパルスエッジ数が６００回に設定され、モータＭはパルスエッジ数が６００回となるまで駆動される。これにより、ウィンドウガラスＷＧは、経年劣化具合に関わらず、１３０ｍｍ以上であって１３０ｍｍを僅かに超えるだけ駆動されることになる。

次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）ウィンドウガラスＷＧを前回とは反対方向に設定量だけ駆動させるとき、モータＭの駆動履歴（累計駆動回数）に基づいてモータＭの駆動量（パルスエッジ数）を設定する駆動量設定部６を備える。よって、例えば、ウィンドウガラスＷＧとモータＭとを駆動連結するワイヤＷ（レギュレータ）やギヤ等の伝達部材の経年劣化（ワイヤＷの弛みやギヤのがた等）によるウィンドウガラスＷＧの反転量の減少を考慮に入れてモータＭを駆動させることができる。よって、長期間、ウィンドウガラスＷＧを高精度に設定量だけ反転駆動させることができる。

（２）モータＭの駆動状況に応じた駆動情報（回転速度）とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して異物の挟み込みが発生したと判定すると、ウィンドウガラスＷＧを前回とは反対方向に（開方向に）設定量だけ駆動させる制御部５を備える。よって、例えば、挟み込みが発生した際には、最低限の反転量（設定量であって、本実施形態では１３０ｍｍ以上）を維持しつつ無駄に大きく反転させることを抑えることができる。

（３）駆動量設定部６は、駆動履歴である累計駆動回数に基づいてモータＭの駆動量を設定するため、例えば、累計駆動量（モータＭが駆動された累計のパルスエッジ数）に基づいて設定する場合に比べて小さな数を管理すればよく、簡単な構成でモータＭの駆動量を設定することができる。

（４）駆動量設定部６は、駆動履歴（累計駆動回数）が予め設定された一定量（Ｎ回であって２万回）の倍数以上となる毎にモータＭの駆動量を比例して増加させるため、簡単なプログラムでモータＭの駆動量を設定することができる。

上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、駆動量設定部６は、駆動履歴である累計駆動回数に基づいてモータＭの駆動量を設定するとしたが、これに限定されず、他の駆動履歴に基づいて設定してもよい。例えば、駆動量設定部６は、駆動履歴である累計駆動量（モータＭが駆動された累計のパルスエッジ数）に基づいてモータＭの駆動量を設定するようにしてもよい。このようにすると、例えば、累計駆動回数に基づいて設定する場合に比べてより劣化具合を正確に推測することができ、より高精度にウィンドウガラスＷＧを設定量に近い量だけ反転駆動させることができる。

なお、図３には、駆動量設定部６が、駆動履歴である累計駆動量（モータＭが駆動された累計のパルスエッジ数）に基づいてモータＭの駆動量を設定する場合のフロー図を示している。同図に示すように、制御部５（駆動量設定部６）は、挟み込みが発生したと判定すると、ステップＳ１１以下の処理を行った後、ウィンドウガラスＷＧを動作させるべくモータＭへの電源の供給を開始する。

即ち、ステップＳ１１において、駆動量設定部６は、累計駆動量（累計パルスエッジ数）がＡ回以上であるか否かを判定し、Ａ回未満であると判定すると、ステップＳ１２に移行してモータＭの駆動量（反転駆動量）としてのパルスエッジ数を予め設定された基準値Ｘに設定する。

また、ステップＳ１１において、駆動量設定部６は、累計駆動量がＡ回以上であると判定すると、ステップＳ１３に移行し、累計駆動量がＢ回以上であるか否かを判定する。なお、この比較値「Ｂ」は、ステップＳ１１での比較値「Ａ」よりも大きい値に設定されている。駆動量設定部６は、累計駆動量がＢ回未満であると判定すると、ステップＳ１４に移行してモータＭの駆動量（反転駆動量）としてのパルスエッジ数を基準値Ｘに予め設定された追加値αを加算して設定する。

また、ステップＳ１３において、駆動量設定部６は、累計駆動量がＢ回以上であると判定すると、ステップＳ１５に移行し、累計駆動量がＣ回以上であるか否かを判定する。なお、この比較値「Ｃ」は、ステップＳ１３での比較値「Ｂ」よりも大きい値に設定されている。駆動量設定部６は、累計駆動量がＣ回未満であると判定すると、ステップＳ１６に移行してモータＭの駆動量（反転駆動量）としてのパルスエッジ数を基準値Ｘに予め設定された追加値αの２倍を加算して設定する。

また、ステップＳ１５において、駆動量設定部６は、累計駆動量がＣ回以上であると判定すると、ステップＳ１７に移行してモータＭの駆動量（反転駆動量）としてのパルスエッジ数を基準値Ｘに予め設定された追加値αの３倍を加算して設定する。

なお、駆動量設定部６によるモータＭの反転駆動量の設定に用いられる値（基準値Ｘ及び追加値α）は、上記実施形態と同様に、累計駆動量（Ａ，Ｂ，Ｃ）に対する最適な値として、予め実験結果等に基づいて導き出された値とされることが望ましい。また、上記の比較値（Ａ，Ｂ，Ｃ）の設定パターンとしては、例えば上記実施形態と同様に、ＢをＡの２倍の値とし、ＣをＡの３倍の値に設定してもよいし、それ以外の設定パターンとしてもよい。

・上記実施形態では、駆動量設定部６は、駆動履歴（累計駆動回数）が予め設定された一定量（Ｎ回であって２万回）の倍数以上となる毎にモータＭの駆動量を比例して増加させるとしたが、これに限定されず、他のパターンで設定してもよい。例えば、駆動履歴（累計駆動回数や累計駆動量等）に対するモータＭの駆動量（パルスエッジ数等）のマップを実験結果等から作成しておき、該マップを用いて設定してもよい。

・上記実施形態では、制御部５は、異物の挟み込みが発生したと判定すると、ウィンドウガラスＷＧを前回とは反対方向に（開方向に）設定量だけ駆動させる機能を有したものとしたが、開動作時に異物の巻き込みが発生したと判定すると、ウィンドウガラスＷＧを前回とは反対方向に（閉方向に）設定量だけ駆動させる機能を有したものとしてもよい。

・上記実施形態では、異常判定処理に用いるモータＭの駆動状況に応じた駆動情報は、回転速度であるとしたが、これに限定されず、電流値等に変更してもよい。即ち、電流値をしきい値と比較して異物の挟み込み（又は異物の巻き込み）を判定するようにしてもよい。

・上記実施形態では、開閉部材駆動装置としてのパワーウィンドウ装置１に具体化したが、これに限定されず、ウィンドウガラスＷＧ以外の開閉部材を駆動制御する開閉部材駆動装置としてもよい。

上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項３又は４に記載の開閉部材駆動装置であって、前記駆動量設定部は、駆動履歴が予め設定された一定量の倍数以上となる毎に前記モータの駆動量を比例して増加させることを特徴とする開閉部材駆動装置。

同構成によれば、駆動量設定部は、駆動履歴が予め設定された一定量の倍数以上となる毎に前記モータの駆動量を比例して増加させるため、簡単なプログラムでモータの駆動量を設定することができる。

１…パワーウィンドウ装置（開閉部材駆動装置）、２…回転検出センサ（駆動検出センサ）、５…制御部、６…駆動量設定部、Ｍ…モータ、ＷＧ…ウィンドウガラス（開閉部材）。

Claims (4)

1. 開閉部材を開閉させるためのモータと、
   前記モータの駆動量を検出可能な駆動検出センサと、
   前記開閉部材を前回とは反対方向に設定量だけ駆動させるとき、前記モータの駆動履歴に基づいて前記モータの駆動量を設定する駆動量設定部と
   を備えたことを特徴とする開閉部材駆動装置。
2. 請求項１に記載の開閉部材駆動装置であって、
   前記モータの駆動状況に応じた駆動情報とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して異物の挟み込み又は巻き込みが発生したと判定すると、前記開閉部材を前回とは反対方向に前記設定量だけ駆動させる制御部を備えたことを特徴とする開閉部材駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載の開閉部材駆動装置であって、
   前記駆動量設定部は、駆動履歴である累計駆動回数に基づいて前記モータの駆動量を設定することを特徴とする開閉部材駆動装置。
4. 請求項１又は２に記載の開閉部材駆動装置であって、
   前記駆動量設定部は、駆動履歴である累計駆動量に基づいて前記モータの駆動量を設定することを特徴とする開閉部材駆動装置。

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