JP6805597B2

JP6805597B2 - 開閉部材駆動装置

Info

Publication number: JP6805597B2
Application number: JP2016142685A
Authority: JP
Inventors: 啓太郎佐藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2036-07-20
Also published as: JP2018012961A

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、開閉部材を開閉させるモータの回転を検出可能な回転検出センサを備え、開閉部材の全閉位置（又は全開位置）を認識し、そこから回転検出センサが検出したパルス（エッジ）の数をカウントして開閉部材の位置を認識し、開閉部材の位置に応じてモータを制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２２８２５４号公報

ところで、開閉部材駆動装置では、開閉部材とモータとがレギュレータやギヤ等を介して駆動連結され、例えば逆回転駆動する場合等、モータが回転駆動を開始してから、言い換えると回転検出センサがモータの回転を検出してから、開閉部材が動き始めるまでに差があり、モータが回転しているのに開閉部材が動いていない回転空走区間が存在する。また、この回転空走区間は、レギュレータやギヤ等の伝達部材の経年劣化（それらのたるみやがた）等により変化する。これらのことから、開閉部材の位置を高精度に認識することが難しいという問題があった。

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、開閉部材の位置を高精度に認識す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、前記モータが駆動される毎に該モータが駆動されてからの前記開閉部材の動き始めを認識する動き始め認識部とを備え、前記動き始め認識部は、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前記開閉部材の動き始めを認識する。

同構成によれば、モータが駆動される毎に該モータが駆動されてからの開閉部材の動き始めを認識する動き始め認識部を備えるため、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が経年劣化しても、駆動される毎に開閉部材の位置を高精度に認識することができる。よって、長期間、開閉部材の位置を高精度に認識しながら、開閉部材を駆動制御することができる。

同構成によれば、動き始め認識部は、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開閉部材の動き始めを認識するため、モータが駆動されて開閉部材が動き始めると同時に高精度に開閉部材の動き始めを認識することができる。

上記開閉部材駆動装置であって、前記モータの回転を検出可能な回転検出センサを備え、前記動き始め認識部は、前記駆動情報としての回転速度又はその変動量とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して前記開閉部材の動き始めを認識することが好ましい。

同構成によれば、モータの回転を検出可能な回転検出センサを備え、動き始め認識部は、駆動情報としての回転速度又はその変動量とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して開閉部材の動き始めを認識するため、例えば、回転検出センサを備えた開閉部材駆動装置に新たなセンサを追加することなく、開閉部材の動き始めを認識することができる。

上記開閉部材駆動装置であって、前記モータに流れる電流値を検出可能な電流センサを備え、前記動き始め認識部は、前記駆動情報としての電流値又はその変動量とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して前記開閉部材の動き始めを認識することが好ましい。

同構成によれば、モータに流れる電流値を検出可能な電流センサを備え、動き始め認識部は、駆動情報としての電流値又はその変動量とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して開閉部材の動き始めを認識するため、例えば、電流センサを備えた開閉部材駆動装置に新たなセンサを追加することなく、開閉部材の動き始めを認識することができる。

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、前記モータが駆動される毎に該モータが駆動されてからの前記開閉部材の動き始めを認識する動き始め認識部と、前記モータの回転を検出可能な回転検出センサとを備え、前記動き始め認識部は、前記モータの駆動履歴に基づいて回転空走区間を決定して前記開閉部材の動き始めを認識する。
同構成によれば、モータが駆動される毎に該モータが駆動されてからの開閉部材の動き始めを認識する動き始め認識部を備えるため、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が経年劣化しても、駆動される毎に開閉部材の位置を高精度に認識することができる。よって、長期間、開閉部材の位置を高精度に認識しながら、開閉部材を駆動制御することができる。

同構成によれば、モータの回転を検出可能な回転検出センサを備え、動き始め認識部は、モータの駆動履歴に基づいて回転空走区間を決定して開閉部材の動き始めを認識するため、例えば、回転検出センサを備えた開閉部材駆動装置に新たなセンサを追加することなく、モータの駆動履歴が考慮された精度で開閉部材の動き始めを認識することができる。

本発明の開閉部材駆動装置では、長期間、開閉部材の位置を高精度に認識することができる。

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動き始め認識部の動作を説明するための波形図。

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、本実施形態の制御部５は、モータＭが駆動される毎に該モータＭが駆動されてからのウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識する動き始め認識部６を備える。
動き始め認識部６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応じた駆動情報としての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ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識する。

具体的には、図２の特性Ｘ１に示すように、例えば、全開位置から全閉位置にウィンドウガラスＷＧを駆動させるときの初期の段階では、モータＭの回転速度は、一旦大きく上昇して、その後、ウィンドウガラスＷＧが動き出す際に下降することになる。これは、モータＭとウィンドウガラスＷＧとを駆動連結するワイヤＷのたるみやギヤのがた等が影響して回転空走区間（モータＭが回転しているのにウィンドウガラスＷＧが動いていない区間）が存在し、回転空走区間では無負荷になる（ウィンドウガラスＷＧが負荷にならない）ためである。そして、動き始め認識部６は、回転速度がしきい値Ｔｈ１を下回ると、ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識する。言い換えると、動き始め認識部６は、回転速度がしきい値Ｔｈ１を下回るまでを回転空走区間と認識する。この例（図２参照）では、しきい値Ｔｈ１が「１００ｒｐｓ」に設定され、動き始め認識部６は、パルスエッジ数が「５０」のときにウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識する。なお、モータＭの駆動開始直後も回転速度はしきい値Ｔｈ１を下回っているが、動き始め認識部６は、モータＭの駆動開始直後（例えば、パルスエッジ数が「２０」になるまで）はマスク処理によって動き始めを認識する対象から除外する。また、前記しきい値Ｔｈ１（１００ｒｐｓ）は、回転空走区間とウィンドウガラスＷＧが負荷となっている区間との境目の回転速度であって、実験結果等から予め設定された値である。

そして、制御部５は、動き始め認識部６がウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識したパルスエッジ数からパルスエッジ数をカウントしてウィンドウガラスＷＧの位置を認識し、その位置に応じてモータＭ（ウィンドウガラスＷＧ）を制御する。例えば、制御部５は、ウィンドウガラスＷＧが全閉位置に近い予め設定された位置となると、モータＭの回転速度が小さくなるように制御して、ウィンドウガラスＷＧをスローストップさせる。

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が全開位置にある状態で、ウィンドウガラスＷＧをオートで（一回の操作で）全閉状態とすべく操作スイッチ３が操作されると、制御部５によってモータＭが駆動され、動き始め認識部６によってモータＭが駆動されてからのウィンドウガラスＷＧの動き始めが認識される。そして、制御部５によって動き始めを認識してからパルスエッジ数がカウントされ、ウィンドウガラスＷＧが全閉位置に近い予め設定された位置となると、モータＭの回転速度が小さくなるように制御され、ウィンドウガラスＷＧがスローストップされる。これにより、ウィンドウガラスＷＧが高速で全閉位置に到達することが防止され、例えば、ウィンドウガラスＷＧが窓枠に当接する際の衝撃音やモータＭ等に掛かる衝撃が抑えられる。

次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）モータＭが駆動される毎に該モータＭが駆動されてからのウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識する動き始め認識部６を備えるため、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やギヤ等の伝達部材が経年劣化しても、駆動される毎にウィンドウガラスＷＧの位置を高精度に認識することができる。よって、長期間、ウィンドウガラスＷＧの位置を高精度に認識しながら、ウィンドウガラスＷＧを駆動制御することができる。その結果、例えば、長期間、本実施形態のようにスローストップ開始位置をほぼ一定の位置とすることができる。

（２）動き始め認識部６は、モータＭ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ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識するため、モータＭが駆動されてウィンドウガラスＷＧが動き始めると同時に高精度にウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識することができる。また、本実施形態では、モータＭの回転を検出可能な回転検出センサ２を備え、動き始め認識部６は、駆動情報としての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ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識する。よって、例えば、回転検出センサ２を備えたパワーウィンドウ装置１に新たなセンサを追加することなく、ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識することができる。

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、動き始め認識部６は、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ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識するとしたが、これに限定されず、例えば、駆動情報としての回転速度の（単位時間当たりの）変動量とそれ以前に設定されたしきい値とを比較してウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識するようにしてもよい。

また、例えば、モータＭに流れる電流値を検出可能な電流センサを備え、動き始め認識部６は、駆動情報としての電流値又はその（単位時間当たりの）変動量とそれ以前に設定されたしきい値とを比較してウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識するようにしてもよい。具体的には、図２の特性Ｘ２に示すように、例えば、全開位置から全閉位置にウィンドウガラスＷＧを駆動させるとき、モータＭに流れる電流の電流値は、一旦大きく下降して、その後、ウィンドウガラスＷＧが動き出す際に上昇することになる。そして、動き始め認識部６は、回転速度がしきい値Ｔｈ２を上回ると、ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識するようにしてもよい。このようにすると、例えば、電流センサを備えたパワーウィンドウ装置に新たなセンサを追加することなく、ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識することができる。

・上記実施形態では、動き始め認識部６は、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ウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識するとしたが、モータＭが駆動される毎に該モータＭが駆動されてからのウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識することができれば、他の動き始め認識部としてもよい。

例えば、モータＭの駆動履歴（モータＭの累計駆動回数や累計駆動量（累計パルスエッジ数）等）に基づいて回転空走区間を決定してウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識する動き始め認識部としてもよい。即ち、回転空走区間は、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やギヤ等が経年劣化するほど大きくなることから、駆動履歴（モータＭの累計駆動回数や累計駆動量（累計パルスエッジ数）等）に対する回転空走区間を予め記憶させておき、駆動履歴に基づいて回転空走区間を決定するようにしてもよい。具体的には、例えば、動き始め認識部は、累計駆動回数が５０００回まではパルスエッジ数が「３５」となるまでを、累計駆動回数が５００１回から３００００回まではパルスエッジ数が「５０」となるまでを、累計駆動回数が３０００１回以上はパルスエッジ数が「６５」となるまでを回転空走区間として決定するようにしてもよい。このようにすると、例えば、回転検出センサ２を備えたパワーウィンドウ装置１に新たなセンサを追加することなく、モータＭの駆動履歴（それに伴う劣化）が考慮された精度でウィンドウガラスＷＧの動き始めを認識することができる。

・上記実施形態では、制御部５は、閉動作時にウィンドウガラスＷＧが全閉位置に近い予め設定された位置となると、モータＭの回転速度が小さくなるように制御して、ウィンドウガラスＷＧをスローストップさせるとしたが、これに限定されず、ウィンドウガラスＷＧの位置に応じて他の制御を行うものとしてもよい。

・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。

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、６…動き始め認識部、Ｍ…モータ、Ｔｈ１，Ｔｈ２…しきい値、ＷＧ…ウィンドウガラス（開閉部材）。

Claims

開閉部材を開閉させるためのモータと、
前記モータが駆動される毎に該モータが駆動されてからの前記開閉部材の動き始めを認識する動き始め認識部と
を備え、
前記動き始め認識部は、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前記開閉部材の動き始めを認識することを特徴とする開閉部材駆動装置。
請求項１に記載の開閉部材駆動装置であって、
前記モータの回転を検出可能な回転検出センサを備え、
前記動き始め認識部は、前記駆動情報としての回転速度又はその変動量とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して前記開閉部材の動き始めを認識することを特徴とする開閉部材駆動装置。
請求項１に記載の開閉部材駆動装置であって、
前記モータに流れる電流値を検出可能な電流センサを備え、
前記動き始め認識部は、前記駆動情報としての電流値又はその変動量とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して前記開閉部材の動き始めを認識することを特徴とする開閉部材駆動装置。
開閉部材を開閉させるためのモータと、
前記モータが駆動される毎に該モータが駆動されてからの前記開閉部材の動き始めを認識する動き始め認識部と、
前記モータの回転を検出可能な回転検出センサと
を備え、
前記動き始め認識部は、前記モータの駆動履歴に基づいて回転空走区間を決定して前記開閉部材の動き始めを認識することを特徴とする開閉部材駆動装置。