JP6930168B2

JP6930168B2 - 開閉体駆動装置

Info

Publication number: JP6930168B2
Application number: JP2017061193A
Authority: JP
Inventors: 友騎山下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP2018162624A

Description

本発明は、車両に搭載されるパワーウインド装置やサンルーフ装置などの開閉体駆動装置に関するものである。

例えば特許文献１に開示されるように、車両の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。

また、上記のようなパワーウインド装置では、閉作動中のウインドガラスが可動域端部（機械的ロック位置）に到達して、モータの回転が拘束される位置を基準位置として認識している。そして、閉作動時にウインドガラスが窓枠上部のウェザーストリップなどに接触したときに挟み込み検出処理が実行されないようにするために、前記基準位置からその開方向側（下側）の所定位置までの区間を、挟み込み検出処理を実行しないマスク区間としている。

特開２０１４−３４８３１号公報

上記のようなパワーウインド装置では、閉作動時にモータの回転が拘束されたとき、その拘束位置で基準位置の更新（リセット）を行っている。しかしながら、ウェザーストリップの経年変化（所謂へたり）によって、ウェザーストリップに対するウインドガラスの閉じ切り位置（つまり、モータの拘束位置）は上方に移動する。また、マスク区間で異物の挟み込みが生じた場合には、その挟み込みによるモータの拘束位置（ウインドガラスが閉じ切っていない位置）が基準位置として更新されてしまう。上記のようなことから、基準位置を基に設定されるマスク区間が、ウェザーストリップに対する適正な位置からずれてしまうため、挟み込み検出処理の誤動作が生じやすくなったり、マスク区間が必要以上に長くなるといった問題が生じてしまう。

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、ウェザーストリップに対するマスク区間のずれを抑制できる開閉体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体駆動装置は、開閉体を開閉させるためのモータと、前記モータの駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、閉作動時に前記モータの回転が拘束されたとき、その拘束位置を基準位置として認識し、該基準位置からその開方向側に所定長さを有するマスク区間を除く区間で挟み込み検出処理を実行する開閉体駆動装置であって、前記制御部は、初期設定時の前記基準位置である初期基準位置を記憶しており、閉作動時に前記モータの回転が拘束されたときに、その拘束位置と前記初期基準位置との差分を相殺すべく前記マスク区間の長さを補正するものであって、前記制御部は、閉作動中の前記モータの回転が拘束される前に該モータへの通電を停止するソフトストップ処理を行うものであり、前記基準位置の更新後に前記ソフトストップ処理がＮ回実行された次の閉作動においては、前記ソフトストップ処理を実行しない。

この構成によれば、制御部は、例えば工場での組み立て段階での初期設定時において開閉体を閉作動させて、その作動におけるモータの拘束位置を初期基準位置として記憶する。そして、制御部は、初期設定後の閉作動においてモータの回転が拘束されたとき、その拘束位置で基準位置を更新するとともに、その拘束位置（更新した基準位置）と初期基準位置との差分を相殺すべく、基準位置を基準とするマスク区間の長さを補正する。これにより、ウェザーストリップに対するマスク区間の開始位置を、基準位置の変動によらず一定とすることができ、その結果、ウェザーストリップに対するマスク区間のずれを抑制できる。

この構成によれば、ソフトストップ処理により、モータの回転拘束によってモータが停止される状況が生じにくいため、基準位置の更新後にソフトストップ処理がＮ回実行されるまで基準位置が更新されない状況となりやすい。従って、このような処理を行う制御部において、上記のマスク区間長さの補正処理を実行することで、マスク区間のずれを抑制する効果をより顕著に得ることができる。

本発明の開閉体駆動装置によれば、ウェザーストリップに対するマスク区間のずれを抑制できる。

実施形態のパワーウインド装置の概略構成図。同形態におけるウインドガラスの駆動制御を説明するための模式図。同形態におけるソフトストップ処理を説明するための説明図。同形態における制御部の補正処理を説明するための説明図。

以下、開閉体駆動装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両ドアＤには、開閉体としてのウインドガラスＷＧが上下動可能に設けられている。ウインドガラスＷＧには、ワイヤ式やＸアーム式などのレギュレータＲを介してパワーウインド装置１のモータＭが駆動連結されている。

パワーウインド装置１は、モータＭの回転を検出するホールＩＣなどの回転検出センサ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。回転検出センサ２は、モータＭの回転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、入力されるパルス信号によりウインドガラス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インドガラス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。

ここで、制御部５は、モータＭの駆動情報（回転速度や電流値など）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い、挟み込みが行われた際にはウインドガラスＷＧを停止、又は反転作動させるべくモータＭを駆動制御する挟み込み検出処理を行う。

また、制御部５は、ウインドガラスＷＧの閉作動（上動）時に、ウインドガラスＷＧが閉じ切り位置（可動域端部の機械的ロック位置）に到達してモータＭの回転が拘束されたとき、その拘束によるロック電流を検知し、モータＭへの通電を停止させる（ロック停止処理）。

図２に示すように、制御部５は、閉作動時にモータＭの回転が拘束されてロック電流を検知すると、その拘束位置（ロック電流を検知した位置）を基準位置Ｐｓとして設定（更新）する。また、制御部５が認識するウインドガラスＷＧの位置情報としては、ウインドガラスＷＧが開方向側に作動されるにつれて、回転検出センサ２からのパルス信号に基づくパルスエッジ数を基準位置Ｐｓに加算していくようになっている。

制御部５は、基準位置Ｐｓからその開方向側の所定のパルスエッジ数分の区間を、前記挟み込み検出処理を実行しないマスク区間Ａ１として設定する。つまり、制御部５は、マスク区間Ａ１以外の区間（挟み込み検出処理区間Ａ２）において挟み込み検出処理を実行する。

また、制御部５は、閉作動中のウインドガラスＷＧが基準位置Ｐｓに近づいたとき、モータＭの回転が拘束される前（ロック電流を検知する前）にモータＭへの通電を停止させるソフトストップ処理を実行する。

ソフトストップ処理について詳述すると、制御部５は、基準位置Ｐｓからその開方向側（下側）の所定位置までの区間をソフトストップ区間Ａ３として設定する。なお、ソフトストップ区間Ａ３の長さは、基準位置Ｐｓが変動した場合でも一定である。

図３に示すように、ソフトストップ区間Ａ３では、制御部５は、モータＭの回転速度の変動に基づいてモータＭへの通電を停止させる。これにより、ウインドガラスＷＧが窓枠上部のウェザーストリップＤａ（図２参照）と摺接する際の抵抗によるモータＭの減速によってモータＭへの通電が停止されるため、ウインドガラスＷＧが可動域端部に到達してモータＭの回転が拘束される前にモータＭへの通電を停止できる。従って、ウインドガラスＷＧの上端がウェザーストリップＤａ内に位置するほぼ全閉状態でウインドガラスＷＧを停止させつつも、ウインドガラスＷＧが可動域端部にぶつかった時の異音の発生などを抑制できる。

また、ウインドガラスＷＧがウェザーストリップＤａに対して摺動する状態では、パワーウインド装置１のシステムにきしみ音が発生する。そして、上記のソフトストップ処理では、ウインドガラスＷＧがウェザーストリップＤａに対して摺動する状態、つまり、システムのきしみ音が発生している最中に、モータＭの駆動が停止される。これにより、モータＭの駆動停止時に発生する音（リレー音など）を、上記のシステムのきしみ音によって目立たなくすることができる。

また、制御部５は、基準位置Ｐｓの更新後に前記ソフトストップ処理がＮ回（例えば５０回）実行されると、次回の閉作動においてソフトストップ処理を無効化する。ソフトストップ処理が無効化された状態では、閉作動中のウインドガラスＷＧが可動域端部又はその付近に到達したときに前述のロック停止処理が実行される。このとき、制御部５は、ロック電流を検知した位置（モータＭの拘束位置）で基準位置Ｐｓを更新するとともに、ソフトストップ処理を有効化する。

図４に示すように、制御部５は、例えば工場での組み立て段階での初期設定時においてウインドガラスＷＧを閉作動させて、その作動におけるモータＭの拘束位置を初期基準位置Ｐｉ（初期状態における基準位置Ｐｓ）として記憶するとともに、該初期基準位置Ｐｉからのマスク区間Ａ１の長さを、予め設定された基準値Ｘに設定する。なお、この基準値Ｘは、マスク区間Ａ１の開始位置（下端位置）がウェザーストリップＤａの下端から数ミリメートル程度下側に位置するように設定されることが好ましい。

そして、制御部５は、初期設定後の閉作動においてモータＭの回転が拘束されたとき、その拘束位置で基準位置Ｐｓを更新するとともに、その拘束位置（更新した基準位置Ｐｓ）と初期基準位置Ｐｉとの差分Ｙを算出し、その差分Ｙを相殺すべくマスク区間Ａ１の長さを補正する。詳しくは、モータＭの拘束位置（更新した基準位置Ｐｓ）が初期基準位置Ｐｉよりも閉方向側（上側）であった場合、制御部５は、そのモータＭの拘束位置と初期基準位置Ｐｉとの差分Ｙを、基準値Ｘに加算する。反対に、モータＭの拘束位置（更新した基準位置Ｐｓ）が初期基準位置Ｐｉよりも開方向側（下側）であった場合、制御部５は、そのモータＭの拘束位置と初期基準位置Ｐｉとの差分Ｙを、基準値Ｘから減算する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
ウェザーストリップＤａの経年変化などによって、ソフトストップ処理の無効化時におけるウインドガラスＷＧの閉じ切り位置（つまり、モータＭの拘束位置）は上方に移動する。このとき、制御部５は、モータＭの拘束位置で基準位置Ｐｓを更新するとともに、その拘束位置（更新した基準位置Ｐｓ）と初期基準位置Ｐｉとの差分Ｙを、基準値Ｘに加算する。これにより、基準位置Ｐｓが上方に更新されても、マスク区間Ａ１の開始位置（下端位置）が初期設定時の状態から変化しないようになっている。

また、ソフトストップ処理が有効化された状態でのウインドガラスＷＧの閉作動時においても、マスク区間Ａ１に入ってからソフトストップ区間Ａ３に入るまでの区間では、異物の挟み込みによってモータＭの拘束が生じる場合がある。そして、この区間で異物の挟み込みが生じた場合、その挟み込みによるモータＭの拘束位置で基準位置Ｐｓが更新されるため、更新後の基準位置Ｐｓは所望の位置より下方にずれてしまう。このとき、制御部５は、更新した基準位置Ｐｓと初期基準位置Ｐｉとの差分Ｙを、基準値Ｘから減算する。これにより、基準位置Ｐｓが下方に更新されても、マスク区間Ａ１の開始位置（下端位置）が初期設定時の状態から変化しないようになっている。

上記の補正処理によって、基準位置Ｐｓが変動しても、マスク区間Ａ１の開始位置が初期設定時の状態から変わらず一定となる。これにより、基準位置Ｐｓが変動しても、マスク区間Ａ１の開始位置がウェザーストリップＤａの下端から数ミリメートル程度下側に位置する状態が維持されるようになっている。

また、本実施形態の制御部５は、基準位置Ｐｓ近傍のソフトストップ区間Ａ３において、モータＭの回転が拘束される前（ロック電流を検知する前）にモータＭへの通電を停止させるソフトストップ処理を実行する。そして、制御部５は、基準位置Ｐｓの更新後にソフトストップ処理がＮ回実行されると、次回の閉作動においてソフトストップ処理を無効化する。つまり、ソフトストップ処理が無効化された閉作動では、モータＭの拘束の検知が可能、つまり、基準位置Ｐｓの更新が可能となる。これにより、ソフトストップ処理を適用しつつも、レギュレータＲの経年劣化などに応じた適切な基準位置Ｐｓを設定することが可能となっている。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）制御部５は、初期設定後の閉作動においてモータＭの回転が拘束されたとき、その拘束位置で基準位置Ｐｓを更新するとともに、その拘束位置と初期基準位置Ｐｉ（初期設定時の基準位置Ｐｓ）との差分Ｙを相殺すべく、マスク区間Ａ１の長さを補正する。これにより、ウェザーストリップＤａに対するマスク区間Ａ１の開始位置を、基準位置Ｐｓの変動によらず一定とすることができ、その結果、ウェザーストリップＤａに対するマスク区間Ａ１のずれを抑制できる。

（２）制御部５は、閉作動中のモータＭの回転が拘束される前に該モータＭへの通電を停止するソフトストップ処理を行うものであり、基準位置Ｐｓの更新後にソフトストップ処理がＮ回実行された次の閉作動においては、ソフトストップ処理を実行しない。この構成によれば、ソフトストップ処理が有効化された状態では、ロック電流の検知に基づいてモータＭが停止される状況が生じにくいため、基準位置Ｐｓの更新後、しばらくの間（最大でソフトストップ処理がＮ回実行されるまでの間）、基準位置Ｐｓが固定される。従って、このような処理を行う制御部５において、上記のマスク区間Ａ１長さの補正処理を実行することで、マスク区間Ａ１のずれを抑制する効果をより顕著に得ることができる。

また、ソフトストップ処理によれば、ウインドガラスＷＧがウェザーストリップＤａに対して摺動する状態、つまり、システムのきしみ音が発生している最中に、モータＭの駆動を停止させることができる。すなわち、モータＭの駆動停止時に発生する音（リレー音など）を、上記のシステムのきしみ音によって目立たなくすることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のようなパワーウインド装置１では、ウインドガラスＷＧとモータＭとを駆動連結するレギュレータＲやギヤなどの伝達部材の経年劣化（例えばワイヤの弛みやギヤのがたなど）によって、モータＭの駆動量に対するウインドガラスＷＧの移動量が減少していく傾向がある。つまり、伝達部材の経年劣化によって、回転検出センサ２からのパルス信号に基づき制御部５が認識する位置情報と、実際のウインドガラスＷＧの位置との間にずれが生じ、それに伴い、ウェザーストリップＤａに対するマスク区間Ａ１のずれが生じるおそれがある。そこで、上記実施形態の制御部５が実行する処理として、モータＭの累計駆動回数や累計駆動量などの駆動履歴に基づいてマスク区間Ａ１の長さを補正する処理を追加してもよい。これによれば、マスク区間Ａ１のずれをより好適に抑制することができる。また、ウインドガラスＷＧの位置を監視可能な外部センサ（負荷センサ、位置センサ、カメラなど）を設け、その外部センサからのウインドガラスＷＧの位置情報に基づいてマスク区間Ａ１の長さを補正する処理を追加してもよい。これによっても、マスク区間Ａ１のずれをより好適に抑制することができる。

・上記実施形態では、ロック電流に基づいてモータＭの回転の拘束を検知したが、モータＭの回転速度に基づいてモータＭの回転の拘束を検知してもよい。
・上記実施形態では、制御部５はモータＭと一体的に設けられて車両ドアＤに固定されるものとしたが、これに限定されず、例えば、モータＭとは別体で離間した位置に設けられてモータＭを駆動制御するものとしてもよい。

・上記実施形態では、車両のパワーウインド装置１に具体化したが、これに限定されず、ウインドガラスＷＧ以外の開閉体（サンルーフなど）を駆動制御する開閉体駆動装置としてもよい。

・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１…パワーウインド装置（開閉体駆動装置）、５…制御部、Ｍ…モータ、Ｐｓ…基準位置、Ａ１…マスク区間、Ｐｉ…初期基準位置、Ｘ…基準値、Ｙ…差分。

Claims

開閉体を開閉させるためのモータと、前記モータの駆動を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、閉作動時に前記モータの回転が拘束されたとき、その拘束位置を基準位置として認識し、該基準位置からその開方向側に所定長さを有するマスク区間を除く区間で挟み込み検出処理を実行する開閉体駆動装置であって、
前記制御部は、初期設定時の前記基準位置である初期基準位置を記憶しており、閉作動時に前記モータの回転が拘束されたときに、その拘束位置と前記初期基準位置との差分を相殺すべく前記マスク区間の長さを補正するものであって、
前記制御部は、閉作動中の前記モータの回転が拘束される前に該モータへの通電を停止するソフトストップ処理を行うものであり、前記基準位置の更新後に前記ソフトストップ処理がＮ回実行された次の閉作動においては、前記ソフトストップ処理を実行しないことを特徴とする開閉体駆動装置。