(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウインドガラスの閉成時に、ウインドガラス開閉機構の駆動用モータの回転に同期してパルサから生ずるパルス信号の周期を計測して、その計測したパルス信号の周期にもとづく実測値と予め設定したしきい値との比較を行うことによって異物の挟み込み状態の検知を行い、異物の挟み込み状態が検知されたときにウインドガラスを開放するようにモータの駆動を行わせるようにしたパワーウインド装置において、ウインドガラスを閉成するときのモータの始動時の立上がりに応じて設定された所定のパルス信号数のカウント期間中に、ウインドガラスの曲率に起因する開閉位置に応じたモータの負荷変動によって速度が変動するときの速度が最小になる値に相応するパルス周波数をしきい値として設定して、その期間中に計測したパルス信号の周波数が２パルス以上連続してそのしきい値を越えたのちのそのしきい値を下回ったときに異物の挟み込み状態の検知を行う手段を設けたことを特徴とするパワーウインド装置。
【請求項２】
ウインドガラスの閉成時に、ウインドガラス開閉機構の駆動用モータの回転に同期してパルサから生ずるパルス信号の周期を計測して、その計測したパルス信号の周期にもとづく実測値と予め設定したしきい値との比較を行うことによって異物の挟み込み状態の検知を行い、異物の挟み込み状態が検知されたときにウインドガラスを開放するようにモータの駆動を行わせるようにしたパワーウインド装置において、ウインドガラスを閉成するときのモータの始動時の立上がりに応じて設定された所定のパルス信号数のカウント期間中に、ウインドガラスの曲率に起因する開閉位置に応じたモータの負荷変動によって速度が変動するときの速度が最小になる値に相応するパルス周波数をモータ電源となるバッテリの電圧値に応じて変更したパルス周波数のしきい値が予め設定されたテーブルから、そのとき検出したバッテリの電圧値に応じたしきい値を得て、パルス信号の周波数が２パルス以上連続してそのしきい値を越えたのちにそのしきい値を下回ったときに異物の挟み込み状態の検知を行う手段を設けたことを特徴とするパワーウインド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、モータを駆動源としたウインドガラス開閉機構によって車両のウインドガラスの開，閉を行わせるパワーウインド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種のパワーウインド装置にあっては、ウインドガラスの開閉スイッチの自動全閉操作によってウインドガラスが全閉状態になるまで、または手動閉成操作によってそのスイッチ操作されているあいだ、ウインドガラス開閉機構の駆動用モータの閉方向駆動を行わせるに際して、異物の挟み込み状態を検知して、その検知時にウインドガラス開閉機構の駆動用モータを逆転させてウインドガラスを所定に開放させるようにしたものが開発されている。
【０００３】
従来、このようなパワーウインド装置にあって、ウインドガラスの閉成時に異物によってウインドガラス開閉機構の駆動用モータに負荷がかかると、そのときパルサからモータの回転に同期して発生するパルス信号の周期が変化することに着目して、ウインドガラスの閉成時におけるパルス信号の周期が予め設定されたしきい値以下になったときに異物の挟み込み状態の検知を行うようにしている（特公平５−８７６３２号公報参照）。
【０００４】
図５は、ウインドガラスの閉成時におけるパルス信号の周波数ｆの変化状態を示している。ＴＡはモータ始動時における回転が不安定な立上がり期間を示し、ＴＢはモータの始動完了後における回転が安定した期間を示している。また、ｔ６はウインドガラスの先端がウエザーストリップ内に入る際におけるウインドガラス全閉の基準位置である。図中、点線▲１▼で示す特性は、ウインドガラスを閉成する当初から異物が挟み込まれているときのパルス信号の周波数ｆの変化状態を示している。また、点線▲２▼で示す特性は、ｔ４時点で異物を挟み込んだときのパルス信号の周波数ｆの変化状態を示している。
【０００５】
しかして、従来のパワーウインド装置では、図５に示すように、ＴＡ期間におけるｔ１時点で異物の挟み込み状態の検知を迅速に行わせ、またＴＢ期間のｔ４時点で挟み込んだ異物をｔ５時点で迅速に検知することができるように、高めのしきい値ＳＬ（Ｈ）に設定するのでは、異物を何ら挟み込んでいない通常のウインドガラスの閉成時におけるＴＡ期間におけるｔ２の時点で異物の挟み込みの誤検知をしてしまうことになる。また、低めのしきい値ＳＬ（Ｌ）に設定するのでは、例えば、ＴＡ期間におけるｔ３時点で異物の挟み込み状態が検知されるようになり、その検知のタイミングが遅くなって人の腕などの異物にウインドガラスの挟み込みによる比較的大きな荷重が加わってしまうことになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、従来の異物の挟み込みを検知するようにしたパワーウインド装置では、ウインドガラスを閉成するときのモータの始動時における回転が不安定な立上がり期間における異物の挟み込みを的確に検知することができないことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ウインドガラスの閉成時に、ウインドガラス開閉機構の駆動用モータの回転に同期してパルサから生ずるパルス信号の周期を計測して、その計測したパルス信号の周期にもとづく実測値と予め設定したしきい値との比較を行うことによって異物の挟み込み状態の検知を行い、異物の挟み込み状態が検知されたときにウインドガラスを開放するようにモータの駆動を行わせるようにしたパワーウインド装置において、ウインドガラスを閉成するときのモータ始動時における回転が不安定な立上がり期間中、特に硬い異物の挟み込み状態を的確に検知できるようにするべく、ウインドガラスを閉成するときのモータの始動時の立上がりに応じて設定された所定のパルス信号数のカウント期間中に、ウインドガラスの曲率に起因する開閉位置に応じたモータの負荷変動によって速度が変動するときの速度が最小になる値に相応するパルス周波数をしきい値として設定して、その期間中に計測したパルス信号の周波数が２パルス以上連続してそのしきい値を越えたのちのそのしきい値を下回ったときに異物の挟み込み状態の検知を行う手段を設けるようにしている。
【０００８】
また、本発明によるパワーウインド装置は、ウインドガラスを閉成するときのモータ始動時における回転が不安定な立上がり期間にあって、特に人の腕などの柔軟性のある異物の挟み込みを的確に検知できるようにするべく、ウインドガラスを閉成するときのモータの始動時の立上がりに応じて設定された所定のパルス信号数のカウント期間中に、ウインドガラスの曲率に起因する開閉位置に応じたモータの負荷変動によって速度が変動するときの速度が最小になる値に相応するパルス周波数をモータ電源となるバッテリの電圧値に応じて変更したパルス周波数のしきい値が予め設定されたテーブルから、そのとき検出したバッテリの電圧値に応じたしきい値を得て、パルス信号の周波数が２パルス以上連続してそのしきい値を越えたのちにそのしきい値を下回ったときに異物の挟み込み状態の検知を行う手段を設けるようにしている。
【０００９】
【実施例】
図１はパワーウインド装置における電気系統の構成例を示しており、ここではウインドガラス開閉機構の駆動用モータＭと、そのモータＭの回転に同期してパルス信号を発生するパルサＰと、モータＭが正転する極性でもってバッテリ電源ＢＡＴの投入，引外しを行う開方向駆動用リレーＲＹ１およびモータＭが逆転する極性でもってバッテリ電源ＢＡＴの投入，引外しを行う閉方向駆動用リレーＲＹ２と、運転席側に設けられたパワーウインド操作用マスタースイッチＭ・ＳＷの操作状態を読み込んで、開方向駆動用リレーＲＹ１または閉方向駆動用リレーＲＹ２の付勢、消勢の制御を適宜行う制御ユニットＥＣＵとによって構成されている。
【００１０】
そして、マスタースイッチＭ・ＳＷが開または閉方向に一段階押し込まれて手動位置Ｍに操作されたときには、制御ユニットＥＣＵの制御下において、その押し込みによる手動操作がなされているあいだ、開方向の制御信号ＯＣＳまたは閉方向の制御信号ＣＣＳをそれまでのハイレベルからローレベルに切り換えることによって開方向駆動用リレーＲＹ１または閉方向駆動用リレーＲＹ２のリレーコイルを付勢して、モータＭを正転または逆転駆動してウインドガラスの開放または閉成が行われるようになっている。
【００１１】
また、マスタースイッチＭ・ＳＷが開または閉方向にさらに瞬時押し込まれて自動位置Ａに操作されたときには、制御ユニットＥＣＵの制御下において、開方向の制御信号ＯＣＳまたは閉方向の制御信号ＣＣＳをそれまでのハイレベルからローレベルに切り換えることによって開方向駆動用リレーＲＹ１または閉方向駆動用リレーＲＹ２のリレーコイルを付勢してモータＭの正転または逆転の駆動を行わせる。そして、モータＭの回転にともないパルサＰから発生するパルス信号ＰＳを読み込んで、ウインドガラスが全開または全閉状態になってパルス信号ＰＳが停止するまで開方向の制御信号ＯＣＳまたは閉方向の制御信号ＣＣＳをローレベル状態に保持するようになっている。
【００１２】
このようなパワーウインド装置にあって、本発明では、基本的に、制御ユニットＥＣＵにおいて、ウインドガラスの閉成時に、ウインドガラス開閉機構の駆動用モータＭの回転に同期してパルサＰから生ずるパルス信号の周期を計測して、その計測したパルス信号の周期にもとづく実測値と予め設定したしきい値との比較を行うことによって異物の挟み込み状態の有無の検知を行うようにしている。
【００１３】
そして、ウインドガラスの閉成時に異物の挟み込みが検知されたときには、制御ユニットＥＣＵの制御下で、モータＭが停止され、その後直ちに一定期間のあいだモータＭの正転駆動が行われてウインドガラスが開放されるようになっている。
【００１４】
そして、特に本発明では、制御ユニットＥＣＵにおいて、ウインドガラスを閉成するときのモータＭの始動時の立上がりに要する時間に応じて設定された所定のパルス信号数のカウント期間中に、ウインドガラスを閉成するときの速度が最小になる値に相応するパルス周波数をしきい値として設定して、その期間中に計測したパルス信号の周波数がそのしきい値以下になったときに異物の挟み込みの検知をなすようにしている。
【００１５】
具体的には、パルサＰから生ずる互いに９０°位相のずれたＡ，Ｂ相の各パルス信号のエッジを回転の方向性をみながらカウントすることによってウインドガラスの開閉位置を求める２相パルス方式を採用する。そして、例えば、ウインドガラスを開閉させるときの全駆動パルス数が３２０程度の場合に、モータＭの始動時の立上がりに要する時間に応じて設定された所定のパルス信号数のカウント期間を４０パルス程度に設定する。そして、ウインドガラスの曲率に起因する開閉位置に応じたモータの負荷変動によって速度が変動するときの速度が最小になる値に相応するパルス周波数を１０Ｈｚ程度に設定する。
【００１６】
したがって、ウインドガラスを閉成させる際のモータＭの始動時における回転が不安定な立上がり期間にあって、特に硬い異物を挟み込んでウインドガラスがほとんど動かないような場合に、パルス信号の周波数が１０Ｈｚ以下となって、そのときの異物の挟み込み状態を的確に検知できるようになる。
【００１７】
また、本発明では、特に、制御ユニットＥＣＵにおいて、ウインドガラスを閉成するときのモータＭの始動時の立上がりに応じて設定された所定のパルス信号数（４０パルス程度）のカウント期間中に、バッテリ電源ＢＡＴの電圧値を検出して、予めバッテリ電圧値に応じたパルス周波数のしきい値が設定されたテーブルから、そのとき検出したバッテリ電圧値に応じたしきい値を得るようにしている。そして、人の腕などの柔軟性のある異物を挟み込んで、パルス信号の周波数が２パルス以上連続してそのしきい値を越えたのちにそのしきい値を下回ったときに、異物の挟み込み状態の検知を行うようにしている。
【００１８】
図２は、モータＭを駆動することによってウインドガラスを閉成する際におけるパルス信号の周波数ｆ特性を示している。
【００１９】
ここで、ＴＡはモータＭの始動時における回転が不安定な立上がり期間（４０パルス分程度）であり、モータＭの突入電流によるピーク点ｐを示している。ＴＢは、モータＭの立上がり完了後の回転が安定した期間を示している。
【００２０】
また、ｔ６はウインドガラスの先端がウエザーストリップ内に入る際における全閉の基準位置にさしかかった時点を示している。その全閉の基準位置でウインドガラスの位置のカウント内容をオフセットすることによって、バッテリ電圧や環境温度などの変化によるウエザーストリップ内へのウインドガラスの進入量の差の影響をなくすことができるようになる。
【００２１】
図３は、予めテーブルに設定されているバッテリ電圧値に応じたパルス周波数のしきい値の特性を示している。
【００２２】
図４は、モータＭを駆動することによってウインドガラスを閉成する際のバッテリ電圧の各値Ｖ１＝１５Ｖ，Ｖ２＝１３．５Ｖ，Ｖ３＝８Ｖに対するパルス信号の周波数ｆの特性およびその各バッテリ電圧値に応じて設定されたしきい値ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３をそれぞれ示している。
【００２３】
図２において、ＳＬｘはモータＭの始動時のバッテリ電圧値に応じて設定されたしきい値である。
【００２４】
いま、ウイドガラスの閉成初期時に人の腕などの柔軟性のある異物を挟み込むと、モータＭの始動時における回転が不安定な立上がり期間ＴＡにおいて、パルス信号の周波数ｆが図２中点線で示すように変化する。
【００２５】
その際、パルス信号の周波数ｆが２パルス（Ｐ１，Ｐ２）以上連続してそのしきい値ＳＬｘを越えたのち、そのしきい値ＳＬｘを下回った時点ｔ１で異物の挟み込みの検知が行われることになる。
【００２６】
したがって、本発明によれば、モータＭの始動時におけるバッテリ電圧値に即した適切なしきい値ＳＬｘが設定され、異物を何ら挟み込んでいない通常のウインドガラスの閉成時に異物の挟み込みの誤検知をなすようなことなく、人の腕などの柔軟性のある異物を挟み込んでいるときにはその挟み込み状態を迅速に検知して、その異物に比較的小さな挟み込み荷重が加わっている段階でウインドガラスを反転させることができるようになる。
【００２７】
【効果】
以上、本発明によれば、ウインドガラスの閉成時に、ウインドガラス開閉機構の駆動用モータの回転に同期してパルサから生ずるパルス信号の周期を計測して、その計測したパルス信号の周期にもとづく実測値と予め設定したしきい値との比較を行うことによって異物の挟み込み状態の検知を行い、異物の挟み込み状態が検知されたときにウインドガラスを開放するようにモータの駆動を行わせるようにしたパワーウインド装置において、ウインドガラスを閉成するときのモータの始動時の立上がりに応じて設定された所定のパルス信号数のカウント期間中に、ウインドガラスの曲率に起因する開閉位置に応じたモータの負荷変動によって速度が変動するときの速度が最小になる値に相応するパルス周波数をしきい値として設定して、その期間中に計測したパルス信号の周波数が２パルス以上連続してそのしきい値を越えたのちのそのしきい値を下回ったときに異物の挟み込みの検知を行うようにしているので、ウインドガラスを閉成するときのモータ始動時における回転が不安定な立上がり期間にあって、特に硬い異物の挟み込みを的確に検知できるという利点を有している。
【００２８】
また、本発明によれば、ウインドガラスを閉成するときのモータの始動時の立上がりに応じて設定された所定のパルス信号数のカウント期間中に、ウインドガラスの曲率に起因する開閉位置に応じたモータの負荷変動によって速度が変動するときの速度が最小になる値に相応するパルス周波数をモータ電源となるバッテリの電圧値に応じて変更したパルス周波数のしきい値が予め設定されたテーブルから、そのとき検出したバッテリの電圧値に応じたしきい値を得て、パルス信号の周波数が２パルス以上連続してそのしきい値を越えたのちにそのしきい値を下回ったときに異物の挟み込み状態の検知を行うようにしているので、ウインドガラスを閉成する際のモータの始動時における回転が不安定な立上がり期間にあって、特に人の腕などの柔軟性のある異物の挟み込みを迅速かつ的確に検知できるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパワーウインド装置における電気系統の構成例を示す電気回路図である。
【図２】本発明によって異物の挟み込み状態を検知するときのモータを駆動することによってウインドガラスを閉成する際におけるパルス信号の周波数の特性図である。
【図３】予めテーブルに設定されているバッテリ電圧値に応じたパルス周波数のしきい値の特性図である。
【図４】ウインドガラスを閉成する際のバッテリ電圧の各値に対するバルス信号の周波数およびその各値に応じて設定されたしきい値をそれぞれ示す特性図である。
【図５】従来の異物の挟み込み状態を検知するときのモータを駆動することによってウインドガラスを閉成する際におけるパルス信号の周波数の特性図である。
【符号の説明】
Ｍ  モータ
Ｐ  パルサ
ＲＹ１  開方向駆動用リレー
ＲＹ２  閉方向駆動用リレー
Ｍ・ＳＷ  パワーウインド操作用マスタースイッチ
ＥＣＵ  制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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