JP7107891B2

JP7107891B2 - パワーウィンドウ装置初期化方法

Info

Publication number: JP7107891B2
Application number: JP2019093929A
Authority: JP
Inventors: 秀旭前田; 章芳小原
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2022-07-27
Anticipated expiration: 2039-05-17
Also published as: JP2020186626A

Description

本発明は、車両のパワーウィンドウ装置初期化方法に関する。

パワーウィンドウ装置は、車両の各席に対応したドアガラスをスイッチ操作に基づいて電動で開閉させる装置であり、乗員のスイッチ操作に従ってレギュレータをモータで上下に動かすことによりドアガラスを開閉する。

パワーウィンドウ装置は、ドアガラスを閉める際に、ドアガラスと車体のサッシとの間に乗員の指又は頭等を挟み込むおそれがあるので、当該挟み込みを検知してモータを反転させる自動反転機構を採用している。

しかしながら、ドアガラスを閉め切る位置である上死点近くで自動反転機構を作動させるとドアガラスを完全に閉鎖することができなくなるので、上死点近くでは自動反転機構を作動させず、上死点でドアガラスがサッシに突き当たった場合に、上述のモータに供給する電源を停止する処理を行う。従って、パワーウィンドウ装置の制御装置（パワーウィンドウＥＣＵ）に、ドアガラスの上死点を予め学習させておくことを要する。また、下降するドアガラスが全開位置である下死点で確実に停止するために、制御装置に、ドアガラスの下死点を予め学習させておく必要がある。

かかるドアガラスの停止位置である上死点及び下死点を制御装置に学習させる停止位置学習処理は、車両の生産ラインにおいて、作業員が手動で各席のウィンドウの開閉を行うことを要し、作業が煩雑であると共に、作業員の身体が上死点に向かって上昇するドアガラスに挟まれるおそれがあった。

特許文献１には、各席のウィンドウの上死点学習回数が０回のときに、運転席のスイッチに連動して全席のパワーウィンドウを動作させることで全席のウィンドウの停止位置学習処理を実行するパワーウィンドウ装置が開示されている。

２００５－２８１９７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のパワーウィンドウ装置は、運転席のスイッチに連動して全席のパワーウィンドウを動作させることができるものの、閉じるドアガラスが上死点に達した際に手動のスイッチ操作でドアガラスを停止させることを要し、依然として作業が煩雑であるのみならず、作業員の身体がドアガラスに挟まれるおそれが否定できないという問題があった。

本発明は、以上の事実を考慮して成されたもので、ドアガラスの下死点及び上死点の学習処理を簡易かつ安全に実行できるパワーウィンドウ装置初期化方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、ドアガラスの下死点から上死点までの距離の設計値を入力する手順と、前記ドアガラスを初期化開始位置から下降させる手順と、下降する前記ドアガラスがドア内部に突き当たって停止した位置を下死点として記憶すると共に、前記ドアガラスが前記下死点から前記設計値まで上昇した位置を上死点として仮学習する手順と、上昇する前記ドアガラスが前記仮学習した上死点付近以外で異物を挟み込んだ場合に前記ドアガラスを下降させる自動反転を設定する手順と、前記下死点から前記ドアガラスを上昇させる手順と、前記下死点から上昇する前記ドアガラスが前記ドアのサッシに突き当たった場合に前記ドアガラスを停止させると共に前記ドアガラスの停止位置を上死点として本学習する手順と、を含む。

請求項１に記載の発明によれば、ドアガラスが下死点から予め入力された下死点と上死点との距離の設計値まで上昇した位置を上死点として仮学習し、下死点から上昇するドアガラスがドアのサッシに突き当たった場合に、ドアガラスの上昇を停止させると共に、ドアガラスを停止させた位置を上死点として本学習する。初期化処理において、上昇するドアガラス１０Ａは、ドアのサッシに突き当たった位置で停止するので、作業員が手動でドアガラス１０Ａの上昇を停止させる必要がない。また、初期化処理で上昇するドアガラス１０Ａは、仮学習した上死点付近以外で異物を挟み込んだ場合にドアガラスを自動反転させて、ドアガラスを一定量下降させる。

以上説明したように本発明によれば、ドアガラスの下死点及び上死点の学習処理を簡易かつ安全に実行できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るパワーウィンドウ装置の一例を示した概略図である。（Ａ）は初期化処理時のドアガラスの動きの一例を示した概略図であり、（Ｂ）は初期化処理の一例を示した説明図である。本発明の実施の形態に係るパワーウィンドウ制御装置の初期化処理のうち、下死点の学習の一例を示したフローチャートである。本発明の実施の形態に係るパワーウィンドウ制御装置の初期化処理のうち、上死点の学習の一例を示したフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るパワーウィンドウ装置１００の一例を示した概略図である。図１に示したように、本実施の形態に係るパワーウィンドウ装置１００は、パワーウィンドウ制御装置２０を含む。そして、パワーウィンドウ制御装置２０は、運転席側のドアガラス１０Ａの昇降に係る運転席側のパワーウィンドウ制御装置２０Ａと、助手席側のドアガラス１０Ｂの昇降に係る助手席側のパワーウィンドウ制御装置２０Ｂと、を有している。

運転席側のドアガラス１０Ａの昇降にかかる構成及び助手席側のドアガラス１０Ｂの昇降に係る構成は、各々略同じである。本実施の形態では、運転席側のドアガラス１０Ａの昇降にかかる構成の符号の末尾にはＡを、助手席側のドアガラス１０Ｂの昇降に係る構成の符号の末尾にはＢを、各々付すと共に、原則として、運転席側のドアガラス１０Ａの昇降に係る構成を中心に説明する。

図１に示したように、パワーウィンドウ制御装置２０Ａは、パワーウィンドウスイッチ２ＡのＵＰ又はＤＯＷＮの操作に基づく信号により、バッテリ４を電源として、モータ６Ａを回転させて、窓開閉機構（レギュレータ）８Ａを駆動してドア１４Ａのドアガラス１０Ａをドア内部１６Ａとサッシ１２Ａとの間で昇降させる。

パワーウィンドウ制御装置２０Ａは、パワーウィンドウスイッチ２Ａからの信号が入力される挟み込み回避制御部２２Ａと、モータ６Ａに供給する電力を制御する出力制御部２４Ａと、モータ６Ａの負荷を検出する負荷変動検出器２６Ａと、を含む。

負荷変動検出器２６Ａは、モータ６Ａの回転軸の回転速度を検出するための図示しないホール素子及びモータ６Ａの巻線の電流を検出する電流センサ等を含む。モータ６Ａは、負荷が増大すると回転速度が低下し、巻線の電流が大きくなる。負荷変動検出器２６Ａは、図示しないホール素子等で検出したモータ６Ａの回転速度、若しくは電流センサで検出したモータ６Ａの巻線の電流とに基づいて、モータ６Ａの負荷を検出する。

負荷変動検出器２６Ａにより検出したモータ６Ａの負荷は、判定部３８Ａで検出基準値３４Ａと比較される。判定部３８Ａは、負荷変動検出器２６Ａにより検出したモータ６Ａの負荷が検出基準値３４Ａ以上の場合に、ドアガラス１０Ａが異物を挟み込んだと判定し、挟み込み回避制御部２２Ａに異物検出を示す信号を出力する。

挟み込み回避制御部２２Ａは、判定部３８Ａから異物検出を示す信号が入力されると、パワーウィンドウスイッチ２Ａの操作にかかわらず、モータ６Ａの回転を反転させる指示を出力制御部２４Ａに出力する。そして、出力制御部２４Ａは、モータ６Ａの回転を反転させる電力をモータ６Ａの巻線に供給する。

以上は、ドアガラス１０Ａの上死点及び下死点等が設定された後の、パワーウィンドウ装置１００の通常動作の一例である。本実施の形態に係るパワーウィンドウ装置１００は、ドアガラス１０Ａの上死点及び下死点等を設定（学習）する初期化処理を要し、かかる初期化処理では、初期化制御部４０Ａ、学習機能部２８Ａ、検出基準値作成部３０Ａ、学習値３２Ａ、検出基準値３４Ａ、検出基準値補正部３６Ａ及び外部ツール５０等の構成が用いられる。

パワーウィンドウ装置１００の初期化処理は、外部ツール５０がパワーウィンドウ制御装置２０に接続されることで開始される。パワーウィンドウ装置１００の初期化処理では、出力制御部２４Ａからモータ６Ａの巻線に供給する電力に係る情報と、負荷変動検出器２６Ａからモータ６Ａの負荷を示す信号とが検出基準値作成部３０Ａに入力される。モータ６Ａの巻線に供給する電力に係る情報は、モータ６Ａの巻線に印加する電圧の電圧値であり、例えば、出力制御部２４Ａがパルス幅変調（ＰＷＭ）によりモータ６Ａの巻線に供給する電力を生成するのであれば、ＰＷＭにおける電圧のデューティ比である。

初期化制御部４０Ａは、初期化処理の開始の指示を出力制御部２４Ａ及び検出基準値作成部３０Ａに各々出力する。出力制御部２４Ａは、初期化処理開始の指示に従って、モータ６Ａの回転を開始させる電力を生成し、回転するモータ６Ａの負荷が負荷変動検出器２６Ａから検出基準値作成部３０Ａに入力される。

検出基準値作成部３０Ａは、例えば、ドアガラス１０Ａが上死点又は下死点に到達した際のモータ６Ａの負荷に基づいて検出基準値３４Ａを生成し、検出基準値補正部３６Ａに出力する。

初期化処理で動作するモータ６Ａの負荷を示す信号は学習機能部２８Ａにも入力される。学習機能部２８Ａは、入力されたモータ６Ａの負荷に基づいて学習値３２Ａを生成し、検出基準値補正部３６Ａに出力する。

検出基準値補正部３６Ａは、検出基準値３４Ａを学習値３２Ａで補正して判定部３８Ａに出力する。

学習機能部２８Ａには、検出基準値補正部３６Ａから補正後の検出基準値と、判定部３８Ａから判定結果と、がフィードバックされる。学習機能部２８Ａは、フィードバックされた補正後の検出基準値と判定結果とに基づいて補正された新たな学習値３２Ａを出力する。

図２（Ａ）は初期化処理時のドアガラス１０Ａの動きの一例を示した概略図であり、図２（Ｂ）は初期化処理の一例を示した説明図である。

本実施の形態では、図２（Ａ）で示した、ドアガラス１０Ａが工場組付け位置（初期化開始位置）にある状態で、外部ツール５０を介してドアガラス１０Ａの下死点から上死点までの距離（車両固有の設計値）を入力して、当該距離をパワーウィンドウ制御装置２０Ａに学習させる。

次いで、図２（Ａ）、（Ｂ）の（１）で示したように、下死点へのドアガラス１０Ａの下降を開始する。（１）では、ドアガラス１０Ａがドア内部１６Ａに突き当たり、例えばモータ６Ａの電流値が閾値以上になった場合、モータ６Ａの回転が一定時間検出できない場合、及びモータ６Ａの回転数の減速量が所定値よりも大きい場合のいずれかの場合に、パワーウィンドウ制御装置２０Ａは、ドアガラス１０Ａが下死点に到達したと学習する。同時に、パワーウィンドウ制御装置２０Ａは、学習した下死点から入力された距離に上死点が存在すると仮学習する。

さらに、図２（Ａ）、（Ｂ）の（２）で示したように、ドアガラス１０Ａが下死点から上死点へ上昇する。本実施の形態に係るパワーウィンドウ制御装置２０Ａは、ドアガラス１０Ａがサッシ１２Ａに突き当たり、上死点を本学習する。ドアガラス１０Ａがサッシ１２Ａ又はドア内部１６Ａに突き当たることは、例えば、モータ６Ａの電流値が閾値以上になった場合、モータ６Ａの回転が一定時間検出できない場合、及びモータ６Ａの回転数の減速量が所定値よりも大きい場合のいずれかを負荷変動検出器２６Ａを用いて検出することによって検知される。

従来は、作業員が手動でスイッチ２Ａを操作し、ドアガラス１０Ａがサッシ１２Ａ又はドア内部１６Ａに突き当たり、モータ６Ａの回転が停止するまでの一連の作業を行っていたが、本実施の形態では、ドアガラス１０Ａがドア内部１６Ａに突き当たった位置を下死点と学習し、ドアガラス１０Ａがサッシ１２Ａに突き当たった場合に、ドアガラス１０Ａの上昇を停止させると共に、ドアガラス１０Ａを停止させた位置を上死点として本学習する。

図３は、本実施の形態に係るパワーウィンドウ装置１００の初期化処理のうち、下死点の学習の一例を示したフローチャートである。図３の処理は、パワーウィンドウ制御装置２０Ａに外部ツール５０が接続され、外部ツール５０から初期化処理の開始のコマンドが入力されることによって開始される。

ステップ３００では、外部ツール５０からコマンドに従ってドアガラス１０Ａが下降を開始する。

ステップ３０２では、ドアガラス１０Ａがドア内部１６Ａに突き当たって停止したことにより、ドアガラス１０Ａが下死点に到達したか否かを判定する。ドアガラス１０Ａのドア内部１６Ａへの突き当たりは、種々の方法で検知され得るが、本実施の形態においては、モータ６Ａの電流値が閾値以上になった場合、モータ６Ａの回転が一定時間検出できない場合、及びモータ６Ａの回転数の減速量が所定値よりも大きい場合のいずれかの場合を検出することで検知される。ステップ３０２で、ドアガラス１０Ａが下死点に到達した場合は手順をステップ３０４に移行し、ドアガラス１０Ａが下死点に到達していない場合はステップ３００におけるドアガラス１０Ａの下降を継続する。

ステップ３０４では、モータ６Ａの回転を停止する。そして、ステップ３０６では、ドアガラス１０Ａが停止している位置を下死点として記憶（学習）して処理を終了する。ステップ３０６では、下死点の学習に伴って、下死点からドアガラス１０Ａが所定距離上昇した位置を上死点として仮学習する。また、外部ツール５０は、上死点の仮学習がされたことを前提に、ドアガラス１０Ａが上昇し、仮学習した上死点付近以外で異物を挟み込んだ場合にドアガラス１０Ａを下降させるパワーウィンドウ制御装置２０Ａの自動反転機能をオンに設定する。

図４は、本実施の形態に係るパワーウィンドウ装置１００の初期化処理のうち、上死点の学習の一例を示したフローチャートである。ステップ４００では、外部ツール５０からのコマンドに従ってドアガラス１０Ａが上昇を開始する。

ステップ４０２では、ドアガラス１０Ａがサッシ１２Ａに突き当たって停止したことにより、ドアガラス１０Ａが上死点に到達したか否かを判定する。ドアガラス１０Ａのドア内部１６Ａへの突き当たりは、種々の方法で検知され得るが、本実施の形態においては、モータ６Ａの電流値が閾値以上になった場合、モータ６Ａの回転が一定時間検出できない場合、及びモータ６Ａの回転数の減速量が所定値よりも大きい場合のいずれかの場合を検出することで検知される。ステップ４０２で、ドアガラス１０Ａが上死点に到達した場合は手順をステップ４０４に移行し、ドアガラス１０Ａが上死点に到達していない場合はステップ４００におけるドアガラス１０Ａの上昇を継続する。

ステップ４０４では、モータ６Ａの回転を停止する。そして、ステップ４０６では、ドアガラス１０Ａが停止している位置を上死点として記憶（学習）して処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ドアガラス１０Ａが下死点から予め入力された下死点と上死点との距離の設計値まで上昇した位置を上死点として仮学習する。そして、ドアガラス１０Ａがサッシ１２Ａに突き当たり、ドアガラス１０Ａの上昇を停止させると共に、モータ６Ａの電流値が閾値以上になった場合、モータ６Ａの回転が一定時間検出できない場合、及びモータ６Ａの回転数の減速量が所定値よりも大きい場合のいずれかの場合に、ドアガラス１０Ａのとる位置を上死点として本学習する。

初期化処理において、ドアガラス１０Ａは、自動反転機能がオンの状態で仮学習した上死点位置まで上昇をし、仮学習した上死点付近では自動反転機能をオフにすることで、ドアガラス１０Ａを自動で上昇させて上死点を本学習させることができるので、作業員が手動でドアガラス１０Ａの上昇を停止させる必要がなく、作業を簡略化できる。

初期化処理では、仮学習した上死点付近以外でドアガラス１０Ａが異物を挟み込んだ場合に、ドアガラス１０Ａを自動反転させてドアガラス１０Ａを一定量下降させる。従って、初期化処理で作業員の身体等がドアガラス１０Ａに挟まった場合でもドアガラス１０Ａを自動反転することができるので、安全にパワーウィンドウ装置１００の初期化処理を行うことができる。

また、本実施の形態では、外部ツール５０を用いることにより、運転席側のパワーウィンドウ制御装置２０Ａと共に、助手席側のパワーウィンドウ制御装置２０Ｂの下死点及び上死点の学習が可能である。車種によっては、前席のパワーウィンドウ制御装置に加えて後席のパワーウィンドウ制御装置の下死点及び上死点の学習が可能になるので、パワーウィンドウ制御装置の初期化処理を迅速に行うことができる。

本発明は、上記の形態例に限定されるものではなく、上記の形態例以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

６Ａモータ
１０Ａドアガラス
１２Ａサッシ
１４Ａドア
１６Ａドア内部
２０、２０Ａパワーウィンドウ制御装置
２２Ａ挟み込み回避制御部
２４Ａ出力制御部
２６Ａ負荷変動検出器
２８Ａ学習機能部
３０Ａ検出基準値作成部
３２Ａ学習値
３４Ａ検出基準値
３６Ａ検出基準値補正部
３８Ａ判定部
４０Ａ初期化制御部
５０外部ツール
１００パワーウィンドウ装置

Claims

ドアガラスの下死点から上死点までの距離の設計値を入力する手順と、
前記ドアガラスを初期化開始位置から下降させる手順と、
下降する前記ドアガラスがドア内部に突き当たって停止した位置を下死点として記憶すると共に、前記ドアガラスが前記下死点から前記設計値まで上昇した位置を上死点として仮学習する手順と、
上昇する前記ドアガラスが前記仮学習した上死点付近以外で異物を挟み込んだ場合に前記ドアガラスを下降させる自動反転を設定する手順と、
前記下死点から前記ドアガラスを上昇させる手順と、
前記下死点から上昇する前記ドアガラスが前記ドアのサッシに突き当たった場合に前記ドアガラスを停止させると共に前記ドアガラスの停止位置を上死点として本学習する手順と、
を含むパワーウィンドウ装置初期化方法。