(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉体を開閉駆動するモータの回転速度に比例するパルス信号の周期変化に基づいて当該モータの周期を算出し、前記開閉体の全閉駆動時に、前記周期が過負荷判定値よりも大きい状態が所定のパルス数の間連続した場合には前記全閉駆動を中止する挟み込み防止処理を行うようにした開閉体の駆動制御方法であって、
今回の周期と前回の平均化周期とに基づいて平均化周期を求めると共に、前記今回の周期が前記過負荷判定値よりも大きい状態が連続し、かつ前記今回の周期が前記平均化周期よりも大きい場合にのみ前記挟み込み防止処理を行うことを特徴とする開閉体の駆動制御方法。
【請求項２】
前記周期が判定値よりも大きい状態が連続している時に、前記今回の周期から前記前回の周期を引いた今回の周期差が前記前回の周期からその前の周期を引いた前回の周期差をよりも小さくなった場合には前記挟み込み防止処理を中断することを特徴とする請求項１に記載の開閉体の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、自動車に設けられたパワーウィンドウやサンルーフなどの開閉体の駆動制御に適する開閉体の駆動制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の開閉体としてのサイドウィンドウなどを自動的に開閉するようにしたパワーウィンドウ装置があり、そのような車両にあっては、ウィンドウの全閉時に異物を挟み込んだり、モータの部品が破損・脱落した場合などの異常を防止するために、そのような異常を判定する制御を行っている。例えば、モータ回転数に応じて発生するパルス発生器を設け、その信号に基づいて算出されたモータの回転周期が判定値以上になりかつ所定の間続いた場合には異物の挟み込み異常であると判断して、そのような場合にはモータの全閉動作を止めて反転させるなどしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動車に装備したパワーウィンドウ装置にあっては、ドアのフリクションの変動や、ドアを閉めた時の衝撃や、走行時の振動や、電源電圧の変動や、モータ起動直後の動作の不安定時などの種々の要因により、モータの回転周期が上昇し続ける場合が考えられる。そのような場合に、上記挟み込みの判定条件を満たすと、挟み込みであるとして誤動作してしまうという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、挟み込み判定の誤動作を防止することを実現するために、本発明に於いては、開閉体を開閉駆動するモータの回転速度に比例するパルス信号の周期変化に基づいて当該モータの周期を算出し、前記開閉体の全閉駆動時に、前記周期が過負荷判定値よりも大きい状態が所定のパルス数の間連続した場合には前記全閉駆動を中止する挟み込み防止処理を行うようにした開閉体の駆動制御方法であって、今回の周期と前回の平均化周期とに基づいて平均化周期を求めると共に、前記今回の周期が前記過負荷判定値よりも大きい状態が連続し、かつ前記今回の周期が前記平均化周期よりも大きい場合にのみ前記挟み込み防止処理を行うものとした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００６】
図１は、本発明が適用された自動車用パワーウィンドウ装置の制御部の概略図である。図において、本制御回路には本発明に基づく制御を行うためのＣＰＵ１が設けられており、そのＣＰＵ１の電源端子ＶccにバッテリＢＴの電源電圧がイグニッションスイッチＩＧＮを介して供給され、第１・第２・第３・第４の各入力ポートＰ１・Ｐ２・Ｐ３・Ｐ４に、アップ用スイッチＳＷＵ・ダウン用スイッチＳＷＤ・自動アップ用スイッチＳＷＡＵ・自動ダウン用スイッチＳＷＡＤの各スイッチ信号が入力するようになっている。
【０００７】
ＣＰＵ１の出力ポートＰ５・Ｐ６には、本パワーウィンドウ装置の駆動源としてのモータ２が接続されており、上記各入力ポートＰ１・Ｐ２・Ｐ３・Ｐ４への信号に応じて各出力ポートＰ５・Ｐ６からモータ２へ駆動信号が出力されて、モータ２の正逆転により、図示されないサイドウィンドウが開閉駆動される。また、モータ２に装備されたパルス発信器（図示せず）からのパルス信号が、パルス入力回路３を介してＣＰＵ１の入力ポートＰ７に入力するようになっている。そして、上記ＣＰＵ１内では、上記パルス信号の入力毎に、前回のパルス信号入力時との間の時間から、その時のモータ回転の周期ｔを算出して記憶しておく。
【０００８】
次に、上記したように構成されたパワーウィンドウ装置に適用された本発明に基づく制御について以下に示す。ウィンドウの全閉動作時に例えば異物を挟み込んだ場合には、モータ２の回転が遅くなって停止するようになるため、停止状態に向かう（パルス数ｎの減少）に連れて周期ｔ(n)が上昇するようになる。
【０００９】
従来は、周期ｔ(n)（ｎパルス目の周期）が判定値Ｃ(n)よりも大きくなった状態が、所定のパルス数をカウントアップするまでの判定区間Ａの間（図２参照）、継続したら挟み込み状態であると判定して、モータ２を停止し、さらに反転させていた。なお、判定値Ｃ(n)は、１つ前の周期ｔ（ｎ−１）に所定の関数や係数を掛けて負荷の上昇によるモータ回転数の低下に伴う今回の周期ｔの上昇が過負荷によるものか通常の回転変動によるものかを判定するために算出される。
【００１０】
ところで、ドアのフリクションの変動などの場合には、図２に示されるように、周期が一旦上昇した後に下降するように変動する。このとき、従来例の制御においては、判定区間Ａよりも周期ｔ(n)の上昇中の区間の方が長くなるような周期の変動の場合には、判定区間Ａ内では継続して周期が上昇していることから、挟み込みであるとする誤判定を行ってしまう。
【００１１】
それに対して、本発明では、周期ｔ(n)をその平均化周期ｔav(n)と比較して、判定を好適に行うようにしている。その平均化周期ｔav(n)を次式により求める。
【００１２】
ｔav(n)＝｛ｂ＊ｔav(n-1)＋ｃ＊ｔ(n)｝／ａ      …（１）
【００１３】
ここで、ａ＝ｂ＋ｃ、ｂ＞ｃとする。
【００１４】
挟み込み状態では周期は比較的急激に増大し続けるため、ｔ(n)＞ｔav(n)となる。それに対して、何らかのフリクションなどにより周期が変動する場合には、周期は上昇から下降に転ずることから、波形の山の頂上に達する手前から上昇の伸びが鈍化するため、式（１）より、周期ｔ(n)の上昇中の区間において、ｔ(n)＜ｔav(n)に変化するようになる。
【００１５】
したがって、判定区間Ａにおいてｔ(n)＜ｔav(n)に変化したら、挟み込みによる周期の上昇ではなく、周期の変動における上昇状態であると判断することができる。その状態は図２における区間Ｂであり、従来では区間Ａの間で周期ｔ(n)が上昇していたら挟み込みの判定を行ってしまうが、本発明では、区間Ｂを挟み込み判定区間と限定して、誤判定を防止することができる。
【００１６】
次に、本発明に基づく制御フローの主要部を図３を参照して以下に示す。まず、第１ステップＳＴ１で、周期ｔ(n)が平均化周期ｔav(n)以上であるか否かを判別し、周期ｔ(n)が平均化周期ｔav(n)より小さい場合には第２ステップＳＴ２に進む。第２ステップＳＴ２では、挟み込み判定中フラグＦが立っているか否かを判別し、フラグＦが立っていない場合には第３ステップＳＴ３で挟み込みカウンタＡＥ及び外乱カウンタＡＤを共にリセットする。挟み込み判定中フラグＦが立っている場合または第３ステップＳＴ３を経た後に第４ステップＳＴ４に進み、フラグＦをリセットし、今回のサイクルを終了する。
【００１７】
第１ステップＳＴ１で、周期ｔ(n)が平均化周期ｔav(n)以上である場合には第５ステップＳＴ５に進み、前記した周期ｔ(n)と判定値Ｃ(n)に基づいてパルス幅ＰＷが判定値ＣＪ以上であるか否かを判別する。ここで、パルス幅ＰＷが判定値ＣＪより小さい場合には第６ステップＳＴ６に進むが、第１ステップＳＴ１の判別により挟み込みの可能性があるため、挟み込み判定中フラグＦを立てて、今回のサイクルを終了する。
【００１８】
上記第５ステップＳＴ５でパルス幅ＰＷが判定値ＣＪ以上であった場合には、第７ステップＳＴ７に進み、挟み込みカウンタＡＥのイクリメント処理を行って、第８ステップＳＴ８に進む。
【００１９】
なお、本具体例では第８ステップＳＴ８で周期差（今回の周期ｔ(n)から前回の周期ｔ(n-1)を引いたもの）の傾き（２回微分値に相当）である周期差微分値Δ2ｔ(n)が負であるか否かを判別している。これにより、周期の上昇率が増加傾向にあるか、低減傾向にあるかを判別することができ、挟み込み時には周期の上昇率は停止に至るまで増加するとみなすことができる。
【００２０】
ここで、周期差微分値Δ2ｔを次式により求めている。
【００２１】
Δ2ｔ(n)＝｛（ｔ(n)−ｔ(n-1)）−（ｔ(n-1)−ｔ(n-2)）｝
【００２２】
ここでは、今回の周期ｔ(n)から前回の周期ｔ(n-1)を引いたものから、前回の周期ｔ(n-1)から前々回の周期ｔ(n-2)を引いたものを引いて、求めている。このようにすることにより、周期ｔ(n)を２回微分して得られる値となる。また、この周期差微分値Δ2ｔ(n)は、今回の周期ｔ(n)が前回の周期ｔ(n-1)よりも大きい場合には正の値となり、図２に示されるように周期が変動して上昇途中で下降に転じる場合には、傾斜の変化率が前回よりも小さくなる点で負の値となり、その後その負の値は、傾斜の変化率が前回よりも大きくなるまで継続する。
【００２３】
なお、判定値Ｃ(n)を、前回の周期ｔ(n-1)よりも若干大きい値になるように、前回の周期ｔ(n-1)を変数とした関数により算出している。したがって、周期の増大中であっても傾斜の変化率が前回よりもある程度小さくなる（図２の区間Ｂの終わり）と、挟み込み判定を行わない。
【００２４】
第８ステップＳＴ８で周期差微分値Δ2ｔ(n)が負ではない（挟み込み時の挙動に相当する）場合には第９ステップＳＴ９に進み、挟み込みであると判断して外乱カウンタＡＤをリセットし、第１０ステップＳＴ１０に進む。第１０ステップＳＴ１０では、１サイクルにおける周期の上昇判定のみで挟み込みであるとすることはできないから、所定区間の挙動を監視するべく、挟み込みカウンタＡＥが挟み込み判定カウント値ＣＥに達したか否かの判別を行う。
【００２５】
第１０ステップＳＴ１０で、挟み込み判定カウント値ＣＥに達していないと判別された場合には第６ステップＳＴ６に進み、挟み込み判定カウント値ＣＥに達したと判別された場合には、周期の上昇率の増加状態が所定区間続いたことから、挟み込み時の挙動とみなすことができるため、第１１ステップＳＴ１１に進み、モータを反転させる処理を行わせるための反転モードのセットを行って、本サイクルを終了する。
【００２６】
第８ステップＳＴ８で周期差微分値Δ2ｔ(n)が負であると判別された場合には第１２ステップＳＴ１２に進み、外乱カウンタＡＤのイクリメント処理を行って、第１３ステップＳＴ１３に進む。第１３ステップＳＴ１３では外乱カウンタＡＤが外乱判定カウント値ＣＤに達したか否かの判別を行う。
【００２７】
第１３ステップＳＴ１３で、外乱判定カウント値ＣＤに達していないと判別された場合には第１４ステップＳＴ１４に進み、外乱判定カウント値ＣＤに達したと判別された場合には、挟み込みではないとみなすことができる状態が所定区間続いたことから、挟み込み判定状態を解除することができるとして、第１４ステップＳＴ１４で挟み込みカウンタＡＥ及び外乱カウンタＡＤを共にリセットし、第１０ステップＳＴ１０に進む。
【００２８】
周期変動による周期上昇区間が長い場合に、その上昇初期から挟み込み判定を行ってしまうと、所定の区間経過時点でも周期の上昇があれば、挟み込み状態であるとして誤った判定を行ってしまう。それに対して、周期ｔ(n)と平均化周期ｔav(n)とを比較し、平均化周期ｔav(n)よりも周期ｔ(n)の方が大きい場合にのみ、挟み込みの判定処理を行うことから、図２に示されるように従来の挟み込み判定区間Ａに対して、区間Ｂで示されるように挟み込み判定区間を狭めることができる。
【００２９】
このようにすることにより、周期ｔ(n)の小さい範囲における周期の増大部分を無視することになるが、周期の小さい部分にあっては、比較的高速に駆動されていたことから、挟み込み判定については無視しても良い。したがって、挟み込み防止処理機能を損なわれることなく、誤判定を防止することができる。
【００３０】
なお、挟み込みであると誤判定する虞のある部分（周期の上昇部分）のみに着目すれば良く、平均化周期ｔav(n)よりも周期ｔ(n)の方が大きい場合は図２に示されるように区間Ｃとなるが、本具体例では、周期差微分値Δ2ｔ(n)が負の状態が連続して所定回数（ＣＤ）継続した場合に外乱であると判断して、挟み込み判定区間を終了している。
【００３１】
また、図４に第２の実施の形態を示す制御フローの主要部を示し、以下にその説明を行う。なお、第１ステップＳＴ１から第６ステップＳＴ６までの処理については、前記制御フローと同様のため、その詳しい説明を省略する。
【００３２】
図４の第５ステップＳＴ５でパルス幅ＰＷが判定値ＣＪ以上であった場合には、第７ステップＳＴ７に進み、周期差微分値Δ2ｔ(n)が負であるか否かを判別する。その第７ステップＳＴ７で周期差微分値Δ2ｔ(n)が負ではない（挟み込み時の挙動に相当する）場合には、挟み込みであると判断して第８ステップＳＴ８に進み、挟み込みカウンタＡＥのイクリメント処理を行って、第９ステップＳＴ９に進む。なお、第７ステップＳＴ７で周期差微分値Δ2ｔ(n)が負であると判別された場合には、周期の上昇率が低減傾向にあり、周期変動による上昇曲線であると判断し得るため、挟み込み防止処理を中断するべく、挟み込みカウンタＡＥのイクリメント処理を行わずに直接第９ステップＳＴ９に進む。
【００３３】
第９ステップＳＴ９では、第１の実施の形態における第１０ステップＳＴ１０と同様に、挟み込みカウンタＡＥが挟み込み判定カウント値ＣＥに達したか否かの判別を行う。挟み込み判定カウント値ＣＥに達していないと判別された場合には第６ステップＳＴ６に進み、挟み込み判定カウント値ＣＥに達したと判別された場合には、前記と同様に挟み込み時の挙動とみなすことができるため、第１０ステップＳＴ１０に進み、モータを反転させる処理を行わせるための反転モードのセットを行って、本サイクルを終了する。
【００３４】
この第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態と同様に周期ｔ(n)と平均化周期ｔav(n)とを比較し、平均化周期ｔav(n)よりも周期ｔ(n)の方が大きい場合にのみ、挟み込みの判定処理を行うことから、挟み込み判定区間を狭めることができ、誤判定を防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、開閉体を駆動するモータの回転周期の変化に基づいて挟み込み判定を行う制御において、機械部分のフリクション変動などにより一時的に挟み込み時と同様な挙動を示す場合の挟み込み防止処理の誤動作を防止することができ、より一層確実な挟み込み判定制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された自動車用パワーウィンドウ装置の制御部の概略図。
【図２】フリクション変動によるモータ周期の変化を示す図。
【図３】本発明に基づく制御フローの主要部を示す図。
【図４】第２の実施の形態における制御フローの主要部を示す図。
【符号の説明】
１  ＣＰＵ
２  モータ
３  パルス発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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