(57)【要約】【課題】低騒音化を図ったサンルーフ駆動装置を提供する。【解決手段】駆動原であるＤＣブラシレスモータ１０と、ロータマグネット３８の磁極位置を検出する磁極センサ３２により検出されたロータ３１の回転位置に応じてステータコイル３０へ印加する駆動電圧を切り換えるモータ駆動部９と、磁極センサ３２の検出信号によりモータ駆動部９を通じてサンルーフの開閉動作を制御するＣＰＵ４と、ＤＣブラシレスモータ１０に減速部１１を通じて連繋してケーブル１２を押し引き駆動するケーブル駆動機構とを具備した。【選択図】図１
2005219710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のサンルーフをモータ駆動により開閉するサンルーフ駆動装置において、
駆動源であるＤＣブラシレスモータと、
ロータマグネットの磁極位置を検出する磁極センサにより検出されたロータの回転位置に応じてステータコイルへ印加する駆動電圧を切り換えるモータ駆動部と、
磁極センサの検出信号によりモータ駆動部を通じてサンルーフの開閉動作を制御する制御部と、
ＤＣブラシレスモータに減速部を通じて連繋する押し引き手段を押し引き駆動する押し引き駆動機構とを具備したことを特徴とするサンルーフ駆動装置。
【請求項２】
ステータティース部に巻き回されたステータコイルが３相デルタ結線されていることを特徴とする請求項１記載のサンルーフ駆動装置。
【請求項３】
モータ駆動部は、ステータコイルに正弦波駆動若しくは擬似正弦波駆動を行うことを特徴とする請求項１記載のサンルーフ駆動装置。
【請求項４】
モータ駆動部は低回転で高トルクが必要な場合には矩形波駆動を行い、低騒音が必要な場合には正弦波駆動若しくは擬似正弦波駆動を行うことを特徴とする請求項３記載のサンルーフ駆動装置。
【請求項５】
サンルーフの位置検出として３相分若しくは３相のうちの２相分の磁極センサの検出信号を用い、各磁極検出信号のパルス立ち上がり及びパルス立下がりのエッジをカウントすることにより得られるカウント信号をもとに、制御部の演算処理によりルーフ位置制御及びルーフ速度制御を合わせて行うことを特徴とする請求項１記載のサンルーフ駆動装置。
【請求項６】
制御部によりルーフ速度制御を行ってサンルーフの挟み込み検出を合わせて行うことを特徴とする請求項５記載のサンルーフ駆動装置。
【請求項７】
制御部は、サンルーフ動作制御とモータの回転磁界発生制御を同一のＣＰＵで行わせることを特徴とする請求項１記載のサンルーフ駆動装置。
【請求項８】
ＤＣブラシレスモータは、ステータティース部にステータコイルが巻き回されたステータコアに囲まれた空間内でロータマグネットを備えたモータ軸が回転可能に軸支されたインナーロータ型のモータであることを特徴とする請求項１記載のサンルーフ駆動装置。
【請求項９】
ロータマグネットは、ラジアル方向にスキュー着磁若しくは正弦波着磁されていることを特徴とする請求項１記載のサンルーフ駆動装置。                  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のサンルーフ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のサンルーフ装置は、固定ルーフの開口にスライドパネルが前後動かつ後端側を上下にチルト自在に装着され、スライドパネルがプッシュプルケーブルに連繋して駆動されるようになっている。プッシュプルケーブルは減速機付きモータを正逆回転駆動することにより押し引き動作が行われスライドパネルの開閉が行われる。駆動源としては、ＤＣブラシ付モータが主流となっている。
【０００３】
スライドパネルの開閉動作を行うための制御装置として、以下の技術が提案されている。基準位置からのモータの回転数を検出する一対の回転数センサとスライドパネルの位置を検出する位置検出手段とでサンルーフの絶対位置や回転方向を検出するもの（特許文献１参照）、モータの回転を検出するホールＩＣの出力パルスを開閉体の動作方向がチルト動作とスライド動作とで分けて第１、第２のカウンタでカウントするもの（特許文献２参照）、モータ回転軸の回転数検出とこれと噛み合う出力軸の回転数検出を個別に行って、出力軸検出信号のエッジを基準にモータ回転数をカウントするもの（特許文献３参照）などが提案されている。
【特許文献１】特開２００２−８９１３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１８０２８３号公報
【特許文献３】特開２００１−３０７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したサンルーフ装置の駆動制御には、整流子（コミュテータ）及びブラシ付きのＤＣモータを用いており、サンルーフは搭乗者の頭上付近で作動するため、モータ駆動時のブラシと整流子との摺動音が大きく耳障りであるという課題がある。したがって、サンルーフ開閉動作に伴う作動音を静音化したいというニーズがある。
また、モータの回転数やスライドパネルの位置検出を行うための専用のセンサをチルト動作やスライド動作に応じて複数箇所に設ける必要があるため、部品点数が増加して製造コストが嵩み、制御動作も複雑になる。
更に、モータの回転子外径（ロータ径）が大きくなるとバランスの不釣り合いが大きくなり、モータの回転振動が減速機構やプッシュプルケーブルを通じてスライドパネルに伝達され、振動音が発生するおそれがある。加えて、サンルーフ駆動装置は固定ルーフの狭い隙間に配置されるため可能な限り小型化するのが望ましい。更に比較的低電圧電源（バッテリー電圧）を用いても駆動に必要なトルクを維持したいという現実のニーズがある。
【０００５】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、サンルーフ駆動装置の低騒音化を図り、ＤＣブラシレスモータを用いて可能な限り小型で高出力が得られ、更なる静音化を実現したサンルーフ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
車両用のサンルーフをモータ駆動により開閉するサンルーフ駆動装置において、
駆動源であるＤＣブラシレスモータと、ロータマグネットの磁極位置を検出する磁極センサにより検出されたロータの回転位置に応じてステータコイルへ印加する駆動電圧を切り換えるモータ駆動部と、磁極センサの検出信号によりモータ駆動部を通じてサンルーフの開閉動作を制御する制御部と、ＤＣブラシレスモータに減速部を通じて連繋して押し引き手段を押し引き駆動する押し引き駆動機構とを具備したことを特徴とする。
また、ステータティース部に巻き回されたステータコイルどうしが３相デルタ結線されていることを特徴とする。
また、モータ駆動部は、ステータコイルに正弦波駆動若しくは擬似正弦波駆動を行うことを特徴とする。この場合、モータ駆動部は低回転で高トルクが必要な場合には矩形波駆動を行い、低騒音が必要な場合には正弦波駆動若しくは擬似正弦波駆動を行うのが好ましい。
また、サンルーフの位置検出として３相分若しくは３相のうち２相分の磁極センサの検出信号を用い、各磁極検出信号のパルス立ち上がり及びパルス立下がりのエッジをカウントすることにより得られるカウント信号をもとに、制御部の演算処理によりルーフ位置制御及びルーフ速度制御を合わせて行うことを特徴とする。このとき、制御部によりルーフ速度制御を行う場合には、サンルーフの挟み込み検出を合わせて行うことを特徴とする。
また、ＤＣブラシレスモータは、ステータティース部にステータコイルが巻き回されたステータコアに囲まれた空間内でロータマグネットを備えたモータ軸が回転可能に軸支されたインナーロータ型のモータであることを特徴とする。
また、ロータマグネットは、ラジアル方向にスキュー着磁若しくは正弦波着磁されていることを特徴とする。
また、制御部は、ルーフの動作制御とモータの回転磁界発生制御を同一のＣＰＵで行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上述したサンルーフ駆動装置を用いれば、駆動源にＤＣブラシレスモータを用いたので、ＤＣブラシ付モータを用いた場合に比べてサンルーフ駆動時の耳障りな作動音を静音化することができる。
また、ステータティース部に巻き回されたステータコイルが３相デルタ結線されていることにより、サンルーフ駆動用の低電圧電源を用いた場合、スター結線に比べてコイル線径が小さくても押し引き手段を押し引き駆動するのに必要なトルクが得られるため、装置の小型化を図りつつ必要なトルクを維持することができる。
また、モータ駆動部は、ステータコイルに正弦波駆動若しくは擬似正弦波駆動を行うことにより、相切替に伴う騒音を低減することができる。また、モータ駆動部は低回転で高トルクが必要な始動時や停止時などには、矩形波駆動を行い、低騒音が必要な場合には正弦波駆動若しくは擬似正弦波駆動を行うと、場面に応じた動作性能と静音化の要請を満たすことができる。
また、ロータマグネットが、ラジアル方向にスキュー着磁若しくは正弦波着磁されていることにより、トルクリップルやコギングトルクを減らすことができロータの回転振動が低減されるため、ステータコイルへの正弦波駆動若しくは擬似正弦波駆動と合わせて更なる静音化が図れる。
また、ＤＣブラシレスモータは、モータ軸にロータマグネットを備えたインナーロータ型のモータを用いることで、ロータ径が小さいので不釣合い量が小さく回転振動が少ないために静音化を促進できるうえにモータ部品の回転バランス取り加工も不要となる。
また、３相ＤＣブラシレスモータに標準的に設けられる３相分の磁極センサの検出信号を用いてモータの相切替制御を行う他に、各磁極検出信号のパルス立ち上がり及びパルス立下がりのエッジをカウントすることにより得られるカウント信号をもとに、制御部の演算処理によりセンサに必要な分解能を高めて、ルーフ位置制御、ルーフ速度制御及びサンルーフの挟み込み検出を合わせて行える。これにより、専用のセンサやエンコーダを設けることなく、制御部を簡略化、小型化することができる。また、制御部は各相の磁極検出信号のパルス立ち上がり及びパルス立下がりのエッジをカウントすることにより、磁極切替付近での往復動作（チャタリング、コギングなど）による誤カウントや、瞬間的なノイズ等による誤カウントを防ぐことができる。
また、制御部は、ルーフの動作制御とモータの回転磁界発生制御を同一のＣＰＵで行うことにより、制御部をコンパクトにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係るサンルーフ駆動装置の最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態の車両用のサンルーフをモータ駆動により開閉するサンルーフ駆動装置に広く適用できる。サンルーフ駆動装置は、モータ駆動により回転する出力ギヤに噛み合うギヤードケーブル（スパイラル状のギヤ溝が形成されたケーブル）、樹脂ベルト等の押し引き手段に連繋するスライドパネルを全開位置と全閉位置との間でスライドさせるスライド動作及び全閉位置から後端側を上昇させるチルト動作を行って、固定ルーフの開口を開閉するようになっている。このサンルーフ駆動装置の駆動源としては後述する３相のＤＣブラシレスモータが好適に用いられる。
【０００９】
図１のブロック図を参照して、車両用のサンルーフ駆動装置の概略構成について説明する。電源１は車両に搭載されているバッテリー、燃料電池等が用いられ、電源電圧（例えばバッテリー電圧１２Ｖ）が電源処理部２へ供給される。電源処理部２は、電源電圧（例えば１２Ｖ）を制御部用電圧（例えば５Ｖ）の変換、電源電圧の安定化、逆接続等の保護、外部信号による電源のＯＮ／ＯＦＦを行う。電圧監視部３はＣＰＵ（中央制御処理装置）４へ供給される制御電圧を監視し、電圧降下が生じた場合には、ＣＰＵ４へ入力信号を送信する。
【００１０】
ＣＰＵ４は、サンルーフ駆動装置を駆動制御するもので、サンルーフの動作制御とモータの回転磁界を形成するための相切替制御とを合せて行うようになっている。即ち、ＣＰＵ４には、ルーフ１３の開閉動作を制御するルーフ動作制御部５と、モータからの磁極検出信号により回転磁界を発生させて回転制御を行う回転磁界発生制御部６が一つのチップに設けられている。ＣＰＵ４には車両の操作パネルに設けられたスイッチ７などから動作開始信号が入力され、ルーフ動作制御部５は回転磁界発生制御部６を通じてモータを起動する。
【００１１】
また、不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭなど）８には、現在のルーフ位置情報と予めルーフの動作制御に必要な開閉位置、減速位置やモータ回転数などに関する制御データが書き込まれており、必要に応じてデータを書き換えることができるようになっている。例えば、電源投入時に前回記憶した位置情報を読み出し、電源電圧低下を電圧監視部３が検出したときに不揮発性メモリ８にルーフ位置情報を書き込む。また、回転磁界発生制御部６から送信された相切替信号に応じてモータ駆動部９は、トランジスタ、ＩＧＢＴ、ＦＥＴなどのスイッチング素子を設けた駆動回路（３相ブリッジ回路）を通じて駆動源である３相ＤＣブラシレスモータ１０へ相切替信号（駆動電圧）を出力する。モータ駆動部９の駆動電源は電源処理部２から供給される。ＤＣブラシレスモータ１０は後述する減速部１１を通じて連繋するルーフ駆動用ケーブル１２（押し引き手段）を押し引き駆動する。これにより、ルーフ駆動用ケーブル１２に連繋するルーフ（スライドパネル）１３を開閉動作するようになっている。
【００１２】
ルーフ動作制御部５及び回転磁界発生制御部６にはＤＣブラシレスモータ１０に設けられた磁極センサ（ホール素子、ホールＩＣ、ＭＲセンサなどの磁電変換素子）から３相の検出パルス信号が各々入力される。また、ルーフ動作制御部５は制御プログラムに基づいてルーフ速度（モータ回転数）と相切替信号のパルス数を監視しており、ルーフ速度（モータ回転数）に過不足がある場合には、回転磁界発生制御部６に指令して相切替信号を更新する。また、ルーフ動作制御部５は、３相の検出パルス信号を用いてルーフの位置情報を生成している。
【００１３】
次に、サンルーフ駆動装置の具体的な構成について図２及び図３を参照して説明する。
図２（ａ）（ｂ）において、サンルーフ駆動装置は、基板ケース１５と該基板ケース１５を覆うモータケース１４及び外装ケース１６とを組み合わせて構成されている。モータケース１４には、３相ＤＣブラシレスモータ１０や該ＤＣブラシレスモータ１０に減速部１１を通じて連繋してルーフ駆動用ケーブル１２を押し引き駆動するケーブル駆動機構（押し引き駆動機構）が収納されている。基板ケース１５には、ＣＰＵ４、モータ駆動部９、不揮発性メモリ８などの制御回路を構成する電子部品を搭載した制御基板１８が組み付けられている。外装ケース１６は基板ケース１５に組み付けられた制御基板１８を覆っている。
【００１４】
３相ＤＣブラシレスモータ１０はモータケース１４に挿入され、蓋体１７を嵌め込むことでケース内で支持固定される。モータケース１４の外面にはルーフ駆動用ケーブル１２の移動をガイドする一対のガイドプレート１９が外側に向かって突設されている（図２（ｂ）参照）。また、図３（ａ）において、モータケース１４にはルーフ駆動用ケーブル１２の移動経路に沿って２箇所に貫通孔２０が各々形成されている。図３（ｂ）において、各貫通孔２０の内壁に形成されたＣ型止め部２１に、ダンパー（グロメット、防振ゴムなど）２２が外周に形成された周溝（凹溝）にて各々嵌め込まれている。これらのダンパー２２は、ＤＣブラシレスモータ１０の回転振動がモータケース１４を通じてルーフ駆動装置支持部やルーフ駆動用ケーブル１２に伝達しないように設けられている。
【００１５】
図２（ａ）（ｂ）において、基板ケース１５には、制御基板１８が円筒状の防振ゴム（グロメット）２３によりケース内面側に挟み込まれて固定され、更に止めねじ２４を防振ゴム２３の軸孔を貫通してモータケース１４側のねじ孔にねじ嵌合して最終的に固定される。本実施例では、基板ケース１５に対して制御基板１８を４箇所に設けられた防振ゴム２３及び止めねじ２４で固定している。制御基板１８にはコネクタ部２５が接続されており、基板ケース１５に設けられた切欠部より外方へ突設されている。コネクタ部２５は、サンルーフ駆動装置を車両の固定ルーフ内に組み付ける際に、車両側の端子部（図示せず）と結合して電気的に接続される。
【００１６】
尚、基板ケース１５及び制御基板１８のダンパー２２に対応する部位及び後述する出力軸に対応する部位には貫通孔２６が設けられている。サンルーフ駆動装置は、ルーフ駆動用ケーブル１２のねじ止め部にモータケース１４の貫通孔２０を位置合わせして取り付けられる。即ち、基板ケース１５側よりダンパー２２にワッシャーを重ねて、ねじをダンパー２２の軸孔へ挿入してねじ止め部へねじ嵌合することでサンルーフ駆動装置がルーフ駆動用ケーブル１２へ連繋して固定される。また、貫通孔２７は、サンルーフ駆動装置が非常停止した場合、基板ケース１５側より工具を出力軸に嵌合させて出力ギヤを回転させることで、ルーフ駆動用ケーブル１２を移動させてルーフ１３を手動で開閉するために設けられている。
【００１７】
次に、図３及び図４を参照してＤＣブラシレスモータ１０の構成について説明する。
図４において、ＤＣブラシレスモータ１０としては、例えば４極６スロットのインナーロータ型の３相ＤＣブラシレスモータが好適に用いられる。ステータコア２８は例えば積層コアが用いられ、径方向内側に向かってステータティース部２９が６カ所に突設されている。各ステータティース部２９にはステータコイル３０が巻き回されている。このステータコア２８に囲まれた空間内にロータ３１が組み込まれている。このような、ロータ径が小さいインナーロータ型のモータを用いることでイナーシャが小さく、回転振動が少ないので静音化を促進するうえにロータ３１の回転バランス取り加工も不要となる。ロータ外周付近にはロータ３１に対向して磁極センサ（ホール素子、ホールＩＣ、ＭＲセンサなどの磁電変換素子）３２が３箇所に設けられている。尚、ＤＣブラシレスモータ１０は、４極６スロットに限らず、例えば８極１２スロット等のモータであっても良い。
図３（ａ）において、磁極センサ３２はモータ軸３３と直交して配置されたセンサ基板３４に設けられている。センサ基板３４は、ステータコア２８の端面に突き当てられ、Ｏリング等の弾性体３５を介して蓋体１７との間で挟み込まれてモ−タケース１４内で固定されている。センサ基板３４は制御基板１８と配線接続され、制御回路に接続されている。
【００１８】
図３（ａ）において、ロータ３１はモータ軸３３がモータケース１４と蓋体１７とで合計３カ所に設けられた軸受部３６にてラジアル方向で軸支されている。モータ軸３３の両端部は、モータケース１４及び蓋体１７に設けられたスラスト受け３７に突き当てられている。ロータ３１は、モータ軸３３の周囲に円筒状のロータマグネット３８が嵌め込まれている。ロータマグネット３８は、回転方向でＮ極及びＳ極が交互に着磁されている。ロータマグネット３８は、ラジアル方向にスキュー着磁若しくは正弦波着磁されていても良く、この場合にはモータのトルクリップルやコギングトルクを減らして回転振動を低減することができる。
【００１９】
ＤＣブラシレスモータ１０の減速機構について説明する。図３（ａ）において、ＤＣブラシレスモータ１０のモータ軸３３は、ステータコア２８を貫通して、一端側がモータケース１４側で軸受部３６にてラジアル方向に軸支されており、他端側は蓋体１７の軸受部３６にてラジアル方向に軸支されている。この一端側に延設されたモータ軸３３には、スパイラル状のギヤ溝が形成されたウォーム部３９が形成されている。
【００２０】
図３（ｃ）において、モータケース１４の軸孔１４ａには、出力ギヤ（ピニオンギヤ）４０が一体に形成された出力軸４１が外面側より嵌め込まれる。モータケース１４の内面側には軸孔１４ａの周囲に円筒状のボス部４２が起立形成されており、ボス部４２には減速ギヤ（ウォームギヤ）４３の軸孔が嵌め込まれる。減速ギヤ４３は、内周側をボス部４２に、外周側をモータケース１４に形成されたギヤ収納壁４４に囲まれてモータケース１４内に組み込まれ、モータ軸３３のウォーム部３９と回転方向が直交する位置で噛み合う。
減速ギヤ４３の内周面側には複数箇所で挿入されたダンパー４５がロックプレート４６により一体に組み付けられている。減速ギヤ４３はボス部４２に嵌め込まれ、出力軸４１が軸孔１４ａに嵌め込まれて減速ギヤ４３の側面より突出した軸端側にＣ形止め輪４７が取り付けられて一体に連繋する。
【００２１】
モータケース１４内に組み込まれた減速ギヤ４３は、遮蔽材（シート材）４８で覆われて、モータケース１４と基板ケース１５とが組み付けられる。即ち、制御基板１８と減速ギヤ４３とが遮蔽材４８に仕切られてケース内で同室配置される。遮蔽材４８は、減速ギヤ４３のギヤ歯に塗布されるグリースなどの基板側への漏れを防止している。遮蔽材４８は、例えばギヤ側の面がビロードやベロア等の布シート、基板側の面が樹脂シートとなるように素材が異なるシートどうしを貼り合された複合シート材が好適に用いられるが、単一素材のシート材であっても良い。遮蔽材４８は、ギヤ収納壁４４の端面に突き当てられてシール性を保持するようになっている。
【００２２】
ＤＣブラシレスモータ１０を起動すると、モータ軸３３が所定方向へ回転し、ウォーム部３９と噛み合う減速ギヤ４３により減速されて出力軸４１及び出力ギヤ４０を回転駆動する。これにより、出力ギヤ４０に噛み合うルーフ駆動用ケーブル１２が所定方向へ移動（押し引き駆動）して、ルーフ１３の開閉動作が行われる（図１参照）。
【００２３】
次に、モータの結線構造及び相切替動作の一例について図５及び図６を参照して説明する。図５（ａ）（ｂ）において、本実施例の４極６スロットの３相ＤＣブラシレスモータ１０は、ステータコア２８のステータティース部２９に巻き回された３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のステータコイル３０がデルタ結線されている。即ち、Ｕ相コイルの巻き始めとＶ相コイルの巻き終わり（図５（ｂ）Ａ端子）、Ｖ相コイルの巻き始めとＷ相コイルの巻き終わり（図５（ｂ）Ｂ端子）、Ｗ相コイルの巻き始めとＵ相コイルの巻き終わり（図５（ｂ）Ｃ端子）がそれぞれ環状にデルタ結線されている。デルタ結線された各相コイル３０は、ツイストされて口出し線を形成しセンサ基板３４にはんだ付けされる。
【００２４】
一般に、３相ＤＣブラシレスモータのコイル結線はスター結線が採用されている。車両用のような比較的低電圧電源（バッテリー電圧等）を使用する場合には、電気抵抗を低くして電流を多く流すためステータコイルの巻き数を少なくし、線径の太い巻線仕様を採用する必要がある。
サンルーフ駆動用のモータは、固定ルーフの狭いスペースに配置されるため、小型化を要求されつつ必要なトルクを維持したいというニーズがある。トルクを維持するためには、ステータティース部２９との対向面積を増やす必要があるため、隣接するステータティース部２９の間隔をできるだけ小さくする必要がある。上述した低電圧電源を用いる場合には、必要なトルクを得るべく電流値を上げるためにはコイル線径を太くしなければならないが、ステータティース部２９の間隔を広げざるを得ず小型化を図れない。
そこで、サンルーフ駆動用の低電圧電源を用いた場合、スター結線に比べてコイル線径が小さくても駆動に必要なトルクが得られるデルタ結線を採用して小型化を図りつつ、必要トルクを維持することにした。尚、設置スペースに許容量があれば、３相ＤＣブラシレスモータのコイル結線としてスター結線を採用することも可能である。
【００２５】
次に、３相ＤＣブラシレスモータ１０の相切替動作について図６のタイミングチャートを参照して説明する。上段のＣ１、Ｃ２、Ｃ３は磁極センサ（ホールセンサ）３２からの検出信号（ホール信号）を示す。下段は図５（ｂ）において電気角で１２０度ずれたＡ端子、Ｂ端子、Ｃ端子へモータ駆動部９から出力される駆動電圧を示す。磁極センサ３２の出力に応じて相切替を行って所定の各相コイル３０へモータ駆動部９から駆動電圧を印加する（図１参照）。例えば、磁極センサ３２の出力が、Ｃ１がＬレベル、Ｃ２がＬレベル、Ｃ３がＨレベルの場合には、Ｂ端子からＣ端子へ通電し、Ｃ１がＨレベル、Ｃ２がＬレベル、Ｃ３がＨレベルの場合には、相切替を行ってＢ端子からＡ端子へ通電するようになっている。
【００２６】
次に、ＣＰＵ４によるルーフ１３の位置検出を行う手法について、図７における磁極センサの検出信号のタイミングチャートを参照して説明する。本実施例では、４極モータのため各磁極センサ３２から２パルス／回転で出力され、電気角で１２０度位相がずれて３相分出力される（本モータでは電気角３６０度＝機械角１８０度）。
【００２７】
各磁極センサ３２から出力される３相検出パルスのうち、各パルスの立ち上がり及び立ち下がりの両エッジをカウントすることで、１２カウント／回転をルーフの位置情報とする。ルーフがクローズ方向に移動した場合を＋１としてカウントし、オープン方向に移動した場合を−１としてカウントする。ルーフの移動方向の検出は、各信号の進相順が異なることを利用して検出する。例えば、Ｃ２がＬレベル、Ｃ３がＨレベルのとき、Ｃ１が立ちあがりエッジを検出した場合にはクローズ方向で＋１をカウントし、Ｃ１が立ち下がりエッジを検出した場合にはオ−プン方向で−１をカウントするようにして移動方向の判定を行う。
また、Ｃ２がＨレベル、Ｃ３がＬレベルのとき、Ｃ１が立ち下がりエッジを検出した場合にはクローズ方向で＋１をカウントし、Ｃ１が立ち上がりエッジを検出した場合にはオ−プン方向で−１をカウントするようにして移動方向の判定を行う。尚、分解能を高める必要がない場合には、３相検出パルスのうち２相分を用いても良い。
【００２８】
このように、ＣＰＵ４が磁極センサ３２から出力される３相分の検出パルスの立ちあがり及び立ち下がりエッジをカウントすることでセンサの分解能を高め、磁極切替付近での往復動作（チャタリング、コギングなど）による誤カウントや、瞬間的なノイズ等による誤カウントを防ぐことができる。
【００２９】
次に、ＣＰＵ４によるルーフ１３の速度検出を行う手法について、図８における磁極センサの出力信号のタイミングチャートを参照して説明する。速度制御を行うために、磁極センサ３２の検出パルスの周期より速度を測定する。磁極センサ３２で検出される各相検出パルスの立ちあがりエッジ間の時間間隔を計測するため、エッジ間の時間Ｔ＝ｔ２−ｔ１より求め、その逆数が速度となる。具体的には、４極モータの場合、２パルス／回転の出力信号が電気角で１２０度位相がずれて３相出力され、ｔ１−ｔ２間の電気角は１２０度であり機械角は６０度となるので、回転角はπ／３［ｒａｄ］となる。この場合の角速度Ｖ［ｒａｄ／ｓｅｃ］は、演算によりＶ＝（π／３）／（ｔ２−ｔ１）と求められる。尚、他の速度検出を行う手法としては、単位時間あたりの検出パルス数をカウントして演算により速度を算出する方法や、上述したパルスエッジ間の時間計測による速度検出とパルスカウント値からの速度検出を併用しても良い。
【００３０】
図１でルーフ動作制御部５は、演算処理によりルーフ動作速度を監視しており、ルーフ速度に変動がある場合には必要に応じて回転磁界発生制御部６に指令してモータ回転数（モータ印加電圧）を増減制御する。このルーフの速度制御によって、挟み込み検知を合せて行うようになっている。図９のフローチャートに示すように、速度制御の場合、指令速度を予め設定しておくと（ステップＳ１）、ルーフ動作制御部５は、磁極センサ３２から検出される３相パルス信号より、ルーフ速度を演算処理により算出して指令速度と比較する（ステップＳ２）。指令速度と現在の速度が一致していればそのまま速度監視し続け、現在の速度が指定速度と異なる場合に、回転磁界発生制御部６を通じてモータ駆動部９によるモータ印加電圧を増減させる（ステップＳ３）。これにより、ルーフの動作速度を指令速度にしたがって速度制御できる。また、指令速度を変化させることで、ルーフの可変速制御を行うことも可能である。例えば、ルーフがチルト動作を行ったり、ストッパーにあたる場合には減速をして、ルーフ移動速度の最適化を図ることができる。
【００３１】
また、速度制御を行う場合、ルーフ速度の監視により負荷が増加（低下）すると、速度が低下（増加）するため、モータ印加加電圧を上げる（下げる）。これにより、負荷と見合うトルクまでステータコイルに流れる電流値が上がる（下がる）。速度制御を行うと、モータ印加電圧と負荷に上述した相関関係があるため、これを利用してある負荷設定値を超えたときに、挟み込みと判定して、モータ（ルーフ）を停止させ、オープン方向へ少し移動させるようになっている。
【００３２】
このように、ＤＣブラシレスモータ１０に標準的に設けられる磁極センサ３２の検出信号を用いてＣＰＵ４は３相分のステータコイル３０への相切替を行い、ＣＰＵ４の演算処理により、ルーフの位置制御、ルーフの速度制御及びサンルーフの挟み込み検出を合わせて行えるので、専用のセンサやエンコーダは不要であり、部品点数が少なく制御回路が簡略化し、装置の小型化を促進することができる。
【００３３】
モータ駆動部９は、ブラシレスによる静音化に加えて、モータのトルクリップルを抑制して回転振動を低減し静音化を促進するため、ステータコイル３０に正弦波電流若しくは擬似正弦波電流が流れるように駆動電圧を印加するのが好ましい。具体的には、モータ駆動部９は低回転で高トルクが必要な始動時や停止時には、各相コイルに矩形波通電を行い、低騒音が必要な場合には正弦波通電若しくは擬似正弦波通電を行うのが好ましい。また、ロータマグネット３８が、ラジアル方向にスキュー着磁若しくは正弦波着磁されている場合には、モータのトルクリップルやコギングトルクを減らすことで回転振動を低減できるので、ステータコイル３０への正弦波通電若しくは擬似正弦波通電と合わせて更なる静音化が図れる。
【００３４】
ここで、図１０において、ＤＣブラシ付モータ（試料Ａ）、低騒音化用のＤＣブラシ付モータ（試料Ｂ）及びＤＣブラシレスモータ（試料Ｃ；本実施例）について、各々一定電源電圧（ＤＣ１３．５Ｖ）を供給して、各モータを定格電圧で一定負荷の条件で反時計回り（ＣＣＷ）方向へ回転駆動した場合の、騒音レベルの周波数解析結果を示す。騒音測定値は、モータケース１４から３０ｃｍ離れた地点で測定した。本実施例に係る試料Ｃのブラシレスモータは、試料Ａ及び試料Ｂのモータに比べて騒音レベルが低下したうえに、広い周波数領域（おおよそ１ｋＨｚ〜７．５ｋＨｚぐらいの間）で低騒音駆動が行えることが判明した。
【００３５】
以上の実施例は、押し引き手段としてルーフ駆動用ケーブルを用いたサンルーフ駆動装置について説明したが、樹脂製ベルトを用いたサンルーフ駆動装置にも同様に適用できる。また、主として固定ルーフの開口を開閉するサンルーフ駆動装置について説明したが、固定ルーフを開口することなくサンシェードを開閉可能に具備したサンシェード駆動装置についても同様の構成を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】サンルーフ駆動装置のブロック構成図である。
【図２】サンルーフ駆動装置を基板ケース側から見た平面図及び正面図である。
【図３】サンルーフ駆動装置をモータケース側から見た部分破断図、矢印Ａ−Ａ部分断面図及び矢印Ｂ−Ｂ断面図である。
【図４】３相ＤＣブラシレスモータの説明図である。
【図５】ステータコイルのデルタ結線の説明図及び等価回路図である。
【図６】磁極センサの３相パルス検出信号と各相ステータコイルへ出力される相切替信号（駆動通電）のタイミングチャートである。
【図７】磁極センサの３相パルス検出信号のエッジ検出によるルーフの位置検出及び移動方向検出の説明図である。
【図８】磁極センサの３相パルス検出信号に基づくルーフの速度検出の説明図である。
【図９】ルーフの一定速度制御のフローチャートである。
【図１０】各種モータ駆動時の騒音レベルの周波数解析データを比較するグラフ図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  電源
２  電源処理部
３  電圧監視部
４  ＣＰＵ
５  ルーフ動作制御部
６  回転磁界発生制御部
７  スイッチ
８  不揮発性メモリ
９  モータ駆動部
１０  ３相ＤＣブラシレスモータ
１１  減速部
１２  ルーフ駆動用ケーブル
１３  ルーフ
１４  モータケース
１５  基板ケース
１６  外装ケース
１７  蓋体
１８  制御基板
１９  ガイドプレート
２０、２６、２７  貫通孔
２１  Ｃ形止め部
２２、４５  ダンパー
２３  防振ゴム
２４  止めねじ
２５  コネクタ部
２８  ステータコア
２９  ステータティース部
３０  コイル
３１  ロータ
３２  磁極センサ
３３  モータ軸
３４  センサ基板
３５  弾性体
３６  軸受部
３７  スラスト受け
３８  ロータマグネット
３９  ウォーム部
４０  出力ギヤ
４１  出力軸
４２  ボス部
４３  減速ギヤ
４４  ギヤ収納壁
４６  ロックプレート
４７  Ｃ形止め輪
４８  遮蔽材                          
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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