パワーウィンドウ装置
【課題】ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することが可能なパワーウィンドウ装置を提供すること。
【解決手段】ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが該物に加わったときにモータに流れる電流を許容最大電流と規定する。例えば、モータに負荷電流Ｉａが流れている場合にあって、ウィンドウガラスに物が挟まれて該物にΔＴａｃが加わったとき、許容最大電流はＩｃである。コントローラは、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出していないとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータに供給する。
【解決手段】ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが該物に加わったときにモータに流れる電流を許容最大電流と規定する。例えば、モータに負荷電流Ｉａが流れている場合にあって、ウィンドウガラスに物が挟まれて該物にΔＴａｃが加わったとき、許容最大電流はＩｃである。コントローラは、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出していないとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータに供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転駆動力に基づいてウィンドウガラスを自動的に開閉させるパワーウィンドウ装置に関し、より詳しくは、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに何らかの物が挟まれた場合にウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出するための機能（挟まれ検出機能）を有するパワーウィンドウ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパワーウィンドウ装置では、ウィンドウガラスが例えば全開位置にある状態からオート閉スイッチが操作されてウィンドウガラスの閉動作が一旦開始された後においては、ウィンドウガラスの閉動作を解除するための操作が行われた場合等を除いて、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでウィンドウガラスの閉動作が自動的に継続される。このため、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでマニュアル閉スイッチを操作し続ける必要がないことから利便性に優れていると言える一方で、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに何らかの物が挟まれた場合には、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を自動的に検出して適切に対応する必要があるとも言える。
【０００３】
そこで、パワーウィンドウ装置において、挟まれ検出機能を有するものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１に開示されているパワーウィンドウ装置では、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）が該物に加わったとき、モータがロックしてモータに停動電流が流れるように、ウィンドウガラスの位置毎に所定のデューティ比でモータをＰＷＭ制御している。従って、特許文献１に開示されているパワーウィンドウ装置によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重を超える荷重が物に対して加わることが防止されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１３３４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているパワーウィンドウ装置では、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータのＰＷＭ制御が行われる。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度が前記デューティ比に依存して小さなものとなる。その結果、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでに長時間を要することとなる。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することが可能なパワーウィンドウ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】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、モータの回転駆動力に基づいてウィンドウガラスを自動的に開閉させるパワーウィンドウ装置において、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれた場合にウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出する挟まれ検出手段と、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値が該物に加わったときにモータに流れる電流を許容最大電流と規定し、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータに供給するモータ制御手段を備えていることをその要旨としている。
【０００７】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、モータの停動電流が許容最大電流となるような電力よりも大きな電力がモータに供給される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータの停動電流が許容最大電流となるような電力をモータに供給し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力をモータに供給することをその要旨としている。
【０００９】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、モータの停動電流が許容最大電流となるような電力がモータに供給される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）が該物に加わったとき、モータがロックしてモータに許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重を超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、モータをＰＷＭ制御するものであって、同モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、オンデューティ１００％でモータを駆動することをその要旨としている。
【００１１】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、オンデューティ１００％でモータが駆動される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータの停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比でモータを駆動し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるようなデューティ比でモータを駆動することをその要旨としている。
【００１３】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、モータの停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比でモータが駆動される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）が該物に加わったとき、モータがロックしてモータに許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重を超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、前記許容最大電流にモータコイルの電気抵抗値を乗じた電圧である許容最大電圧よりも大きな電圧をモータに印加することをその要旨としている。
【００１５】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、許容最大電圧よりも大きな電圧がモータに印加される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常に許容最大電圧をモータに印加し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、前記許容最大電圧をモータに印加することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、許容最大電圧がモータに印加される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）が該物に加わったとき、モータがロックしてモータに許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重を超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
本発明によれば、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を車両用のパワーウィンドウ装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、パワーウィンドウ装置１は、スイッチ群１０の操作に応じてパワーウィンドウ制御装置２０によりモータ３０の駆動制御が行われるとともに、そのモータ３０の回転駆動力に基づいてウィンドウガラスを自動的に開閉させるためのものである。
【００２０】
パワーウィンドウ制御装置２０のコントローラ５０は、ウィンドウガラスの開動作及び閉動作がいずれも行われていない待機時には、ＦＥＴ６１〜６４をいずれもＯＦＦ作動させる。このため、待機時には、モータ３０に電流が流れないことからウィンドウガラスの開動作及び閉動作がいずれも行われない。
【００２１】
そして、前記待機時からマニュアル開スイッチ１１が操作されたとき、マニュアル開スイッチ１１からコントローラ５０にマニュアル開要求信号が入力される。すると、コントローラ５０は、マニュアル開要求信号が入力されている期間（マニュアル開スイッチ１１が操作されている期間）に亘って、ＦＥＴ６１，６２をＯＮ作動させるとともに、ＦＥＴ６３，６４をＯＦＦ作動させる。従って、この場合、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６１、モータ３０、ＦＥＴ６２、シャント抵抗７０を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れることによってモータ３０が正転駆動されるとともに、ウィンドウガラスの開動作が行われる。
【００２２】
一方、前記待機時からマニュアル閉スイッチ１２が操作されたとき、マニュアル閉スイッチ１２からコントローラ５０にマニュアル閉要求信号が入力される。すると、コントローラ５０は、マニュアル閉要求信号が入力されている期間（マニュアル閉スイッチ１２が操作されている期間）に亘って、ＦＥＴ６３，６４をＯＮ作動させるとともに、ＦＥＴ６１，６２をＯＦＦ作動させる。従って、この場合、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６３、モータ３０、ＦＥＴ６４、シャント抵抗７０を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れることによってモータ３０が逆転駆動されるとともに、ウィンドウガラスの閉動作が行われる。
【００２３】
他方、前記待機時からオート開スイッチ１３が操作されたとき、オート開スイッチ１３からコントローラ５０にオート開要求信号が入力される。すると、コントローラ５０は、ウィンドウガラスの開動作を解除するための操作が行われた場合を除いて、ウィンドウガラスが全開位置に達するまで、ＦＥＴ６１，６２をＯＮ作動させ続けるとともに、ＦＥＴ６３，６４をＯＦＦ作動させ続ける。従って、この場合、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６１、モータ３０、ＦＥＴ６２、シャント抵抗７０を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れることによってモータ３０が正転駆動されるとともに、ウィンドウガラスの開動作が行われる。
【００２４】
最後に、前記待機時からオート閉スイッチ１４が操作されたとき、オート閉スイッチ１４からコントローラ５０にオート閉要求信号が入力される。すると、コントローラ５０は、ウィンドウガラスの閉動作を解除するための操作が行われた場合等を除いて、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまで、ＦＥＴ６３，６４をＯＮ作動させ続けるとともに、ＦＥＴ６１，６２をＯＦＦ作動させ続ける。従って、この場合、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６３、モータ３０、ＦＥＴ６４、シャント抵抗７０を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れることによってモータ３０が逆転駆動されるとともに、ウィンドウガラスの閉動作が行われる。
【００２５】
尚、コントローラ５０は、シャント抵抗７０の両端電圧を監視するとともに、それをシャント抵抗７０の電気抵抗値で除することにより、モータ３０に流れる負荷電流を検知するようになっている。また、コントローラ５０は、シャフト３１の回転に同期したパルス信号を生成する２個のパルスセンサ３４，３５の各々から入力されるパルス信号を解析して、ウィンドウガラスの移動量やウィンドウガラスの移動方向を検知するとともに、現在のウィンドウガラスの位置を認識するようになっている。
【００２６】
コントローラ５０は、パルスセンサ３４から入力されるパルス信号の立ち上がりの数をカウンタ５１を用いてカウントすることで、ウィンドウガラスの移動量を検知する。また、コントローラ５０は、パルスセンサ３４から入力されるパルス信号の立ち上がりを検出したときの、パルスセンサ３５から入力されるパルス信号のレベル、を検出することで、ウィンドウガラスの移動方向を検知する。
【００２７】
詳述すると、コントローラ５０は、パルスセンサ３４から入力されるパルス信号の立ち上がりを検出したときにあって、パルスセンサ３５から入力されるパルス信号のレベルがＨレベルであるとき、ウィンドウガラスの移動方向が開方向である旨を検知する。また、コントローラ５０は、パルスセンサ３４から入力されるパルス信号の立ち上がりを検出したときにあって、パルスセンサ３５から入力されるパルス信号のレベルがＬレベルであるとき、ウィンドウガラスの移動方向が閉方向である旨を検知する。
【００２８】
そして、コントローラ５０は、ウィンドウガラスの移動方向とウィンドウガラスの移動量とを用いて、現在のウィンドウガラスの位置を認識する。そして、コントローラ５０は、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知したモータ３０の負荷電流をウィンドウガラスの位置と関連付けしてメモリ５２に記憶するようになっている。尚、図２には、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動されるとともに、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流であって、ウィンドウガラスの位置毎のそれが示されている。また、メモリ５２には、モータ３０の「トルク−電流特性」が記憶されている。尚、図３には、モータ３０の「トルク−電流特性」であって、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動されるときのそれが示されている。ちなみに、コントローラ５０は、モータ３０をＰＷＭ制御するモータ制御手段に相当する。
【００２９】
次に、パワーウィンドウ装置１の特徴点について説明する。
図４に示すように、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動されるとともに、モータ３０に負荷電流Ｉａが流れているときにモータ３０が発生するトルクはＴａである。同じくモータ３０に停動電流Ｉｂが流れているときにモータ３０が発生する停動トルクはＴｂである。従って、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動されるとともに、モータ３０に負荷電流Ｉａが流れている場合にあって、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれたことでモータ３０がロックしたとき、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わる荷重ΔＴａｂは、以下の式で表すことができる。
【００３０】
ΔＴａｂ＝Ｔｂ−Ｔａ …（１）
ここで、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが予め設定されている。本実施形態において許容最大荷重ΔＴａｃは、前記ΔＴａｂよりも小さな値に設定されている。そして、本実施形態では、モータ３０に例えば負荷電流Ｉａが流れているときにあって、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して許容最大荷重ΔＴａｃが加わったとき、モータ３０がロックしてモータ３０に停動電流Ｉｃが流れるようなデューティ比でモータ３０が駆動されるようになっている。尚、モータ３０に停動電流Ｉｃが流れているときにモータ３０が発生するトルクはＴｃである。そして、許容最大荷重ΔＴａｃは、以下の式で表すことができる。
【００３１】
ΔＴａｃ＝Ｔｃ−Ｔａ …（２）
そして、ウィンドウガラスに物が挟まれたことによる電流の増加分ΔＩａｃは、以下の式で表すことができる。
【００３２】
ΔＩａｃ＝Ｉｃ−Ｉａ …（３）
そして、（３）式をＩｃについて解くと、Ｉｃは、以下の式で表すことができる。
Ｉｃ＝ΔＩａｃ＋Ｉａ …（４）
ここで、モータ３０の「トルク−電流特性」において、トルクの変化に対する電流の変化の度合を示す傾きＫは、以下の式で表すことができる。
【００３３】
Ｋ＝ΔＩａｃ／ΔＴａｃ …（５）
そして、（５）式をΔＩａｃについて解くと、ΔＩａｃは、以下の式で表すことができる。
【００３４】
ΔＩａｃ＝Ｋ×ΔＴａｃ …（６）
よって、（６）式を（４）式に代入すると、Ｉｃは、以下の式で表すことができる。
Ｉｃ＝Ｋ×ΔＴａｃ＋Ｉａ …（７）
従って、（７）式に、既知数であるＫと、予め設定されているΔＴａｃと、シャント抵抗７０の両端電圧を指標としてコントローラ５０により検知されるＩａとを入れることで、Ｉａに関連付けされているウィンドウガラスの位置でのＩｃを算出することができる。尚、Ｋ及びΔＴａｃは、メモリ５２に記憶されている。
【００３５】
そして、コントローラ５０は、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知したモータ３０の負荷電流が例えばＩａである場合、（７）式に、そのＩａと、メモリ５２に記憶されているＫ及びΔＴａｃとを入れることで、Ｉａに関連付けされているウィンドウガラスの位置でのＩｃを算出するようになっている。尚、Ｉｃは、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して許容最大荷重ΔＴａｃが加わったときにモータ３０に流れる電流であって、本実施形態ではこのＩｃを許容最大電流と規定する。
【００３６】
そして、コントローラ５０は、（７）式に、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流（例えばＩａ）と、メモリ５２に記憶されているＫ及びΔＴａｃとを入れることで、モータ３０の負荷電流（この場合、Ｉａ）に関連付けされているウィンドウガラスの位置での許容最大電流（この場合、Ｉｃ）を算出する。そして、コントローラ５０は、このように算出した許容最大電流をウィンドウガラスの位置と関連付けしてメモリ５２に記憶するようになっている。
【００３７】
尚、図５には、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流であって、ウィンドウガラスの位置毎のそれが実線で示されている。また、図５には、（７）式に、メモリ５２に記憶されているＫ及びΔＴａｃと、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流とを入れることで算出される許容最大電流であって、ウィンドウガラスの位置毎のそれが一点鎖線で示されている。
【００３８】
次に、パワーウィンドウ装置１の作用について説明する。
図５に実線で示すように、メモリ５２には、ウィンドウガラスに物が挟まれることなくウィンドウガラスが全開位置から全閉位置まで移動されたときのモータ３０の負荷電流（前回のウィンドウガラスの閉動作が正常に完了されたときのモータ３０の負荷電流）であって、ウィンドウガラスの位置毎のそれが記憶されている。また、図５に一点鎖線で示すように、メモリ５２には、ウィンドウガラスの位置毎の許容最大電流が記憶されている。
【００３９】
そして、コントローラ５０は、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流を、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知するとともに、それが許容最大電流に達しているか否かを判断する。ここで、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれていない場合、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流は、前回のウィンドウガラスの閉動作に伴うそれと略同じである。従って、この場合、シャント抵抗７０の両端電圧を指標としてコントローラ５０により検知されるモータ３０の負荷電流は許容最大電流に達しないから、コントローラ５０は、オンデューティ１００％でモータ３０を駆動する。このようにコントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出していないとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータ３０に供給する。
【００４０】
これに対して、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴って図５にＰ０で示されたウィンドウガラスの位置でウィンドウガラスに物が挟まれた場合、図５に二点鎖線で示すように、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流は、Ｐ０でのモータ３０の負荷電流を基点として、前回のウィンドウガラスの閉動作に伴うそれから上昇する。そして、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流は、図５にＰ１で示されたウィンドウガラスの位置で許容最大電流（この場合、Ｉｃ）に達することとなる。
【００４１】
すると、コントローラ５０は、このように今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流が許容最大電流（この場合、Ｉｃ）に達したとき、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出する。そして、コントローラ５０は、このようにウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出したとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流（この場合、Ｉｃ）となるようなデューティ比でモータ３０を駆動する。このようにコントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出したとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力をモータ３０に供給する。
【００４２】
尚、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨がコントローラ５０により検出されたとき、ウィンドウガラスの閉動作が一旦停止された後、所定の時間に亘ってウィンドウガラスの開動作が行われる。その結果、ウィンドウガラスに挟まれた物は、このようなウィンドウガラスの反転動作に基づいて、解放されることになる。
【００４３】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力よりも大きな電力がモータ３０に供給される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力をモータ３０に供給し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００４４】
（２）ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力がモータ３０に供給される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが該物に加わったとき、モータ３０がロックしてモータ３０に許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重ΔＴａｃを超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００４５】
（３）ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータ３０の停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比でモータ３０を駆動し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００４６】
（４）ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比でモータ３０が駆動される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが該物に加わったとき、モータ３０がロックしてモータ３０に許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重ΔＴａｃを超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００４７】
（５）許容最大荷重ΔＴａｃは、ΔＴａｂよりも小さな値に設定されている。従って、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わる荷重を低減できる。
（６）ウィンドウガラスの位置毎に許容最大電流が設定されている。従って、ウィンドウガラスの閉動作に伴う摺動抵抗がウィンドウガラスの位置毎に異なる場合でも、モータ３０の負荷電流がウィンドウガラスの位置毎の許容最大電流に達しているか否かを判断することで、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かをウィンドウガラスの位置毎に確実に検出できる。
【００４８】
尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータ３０に供給する構成は、オンデューティ１００％でモータ３０を駆動する構成に限定されない。即ち、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、オンデューティ１００％でなくても、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比よりも大きなデューティ比でモータ３０が駆動されればよい。
【００４９】
・ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比よりも大きなデューティ比でモータ３０が駆動される構成において、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、ウィンドウガラスの閉動作の速度が一定となるようなデューティ比でモータ３０が駆動されるようにしてもよい。尚、ウィンドウガラスの位置毎に摺動抵抗は異なるので、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流は、ウィンドウガラスの位置毎に異なる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、常に同じデューティ比でモータ３０を駆動し続ける構成では、ウィンドウガラスの閉動作の速度がウィンドウガラスの位置毎に異なってしまう。そこで、本別例のように構成すれば好適である。
【００５０】
・前回のウィンドウガラスの閉動作が正常に完了されたときのモータ３０の負荷電流から許容最大電流を算出する構成に限定されない。即ち、次のようにして許容最大電流を設定してもよい。
【００５１】
コントローラ５０は、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流を、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知するとともに、それをウィンドウガラスの位置と関連付けしてメモリ５２に記憶する。そして、コントローラ５０は、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知したモータ３０の負荷電流が例えばＩａである場合、（７）式に、そのＩａと、メモリ５２に記憶されているＫ及びΔＴａｃとを入れることで、Ｉａに関連付けされているウィンドウガラスの位置でのＩｃを算出するとともに、このＩｃを許容最大電流として設定する。尚、このように許容最大電流（例えばＩｃ）を設定したとき、それを算出するに際して用いたモータ３０の負荷電流（この場合、Ｉａ）をメモリ５２から消去しても差し支えない。
【００５２】
そして、コントローラ５０は、許容最大電流（例えばＩｃ）に関連付けされているウィンドウガラスの位置（この場合、Ｐ１）の次のウィンドウガラスの位置（これをＰ２とする）でのモータ３０の負荷電流が許容最大電流（この場合、Ｉｃ）に達しているとき、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出する。そして、コントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出したとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流（この場合、Ｉｃ）となるようなデューティ比でモータ３０を駆動する。
【００５３】
このようにすれば、前回のウィンドウガラスの閉動作が正常に完了されたときのモータ３０の負荷電流をメモリ５２に記憶しておかなくても事が足りる。従って、小容量のメモリ５２を使用することができる。
【００５４】
・コントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出していないとき、許容最大電流にモータコイルの電気抵抗値を乗じた電圧である許容最大電圧よりも大きな電圧をモータ３０に印加するようにしてもよい。この場合、メモリ５２には、モータコイルの電気抵抗値が記憶される。同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、許容最大電圧よりも大きな電圧がモータ３０に印加される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常に許容最大電圧をモータ３０に印加し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００５５】
・上記別例において、コントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出したとき、許容最大電圧をモータ３０に印加するようにしてもよい。同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、許容最大電圧がモータ３０に印加される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが該物に加わったとき、モータ３０がロックしてモータ３０に許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重ΔＴａｃを超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００５６】
・ウィンドウガラスに物が挟まれることなくウィンドウガラスの閉動作が正常に完了される度に、その閉動作に伴うモータ３０の負荷電流にあって、ウィンドウガラスの位置毎のそれを、前回のそれから更新してメモリ５２に記憶するようにしてもよい。このようにすれば、ウィンドウガラスの位置毎の摺動抵抗が経年変化により変動したとしても、モータ３０の負荷電流が、最新の記憶内容を用いて設定されるウィンドウガラスの位置毎の許容最大電流に達しているか否かを判断することで、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かをウィンドウガラスの位置毎に確実に検出できる。
【００５７】
・ウィンドウガラスに物が挟まれたか否かを判断する手法は、モータ３０の負荷電流が許容最大電流に達したか否かを判断する手法に限定されない。即ち、パルスセンサ３４からコントローラ５０に入力されるパルス信号の間隔が基準間隔よりも広いか否かをコントローラ５０が判断する手法により、ウィンドウガラスに物が挟まれたか否かを判断してもよい。このようにすれば、モータ３０の周辺環境（例えば、モータ３０の雰囲気温度）の変化により、今回のモータ３０の負荷電流が前回のモータ３０の負荷電流から変動するような場合でも、温度変化による変動の度合の小さなパルス信号の間隔を基に、ウィンドウガラスに物が挟まれたか否かを検出する訳であるから、それを確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】パワーウィンドウ装置の構成を示す電気回路図。
【図２】ウィンドウガラスの位置とモータの負荷電流との関係を示す特性図。
【図３】モータのトルクと電流との関係を示す特性図。
【図４】パワーウィンドウ装置の特徴点を説明するための説明図。
【図５】パワーウィンドウ装置の作用を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００５９】
１…パワーウィンドウ装置、３０…モータ、５０…コントローラ（挟まれ検出手段、モータ制御手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転駆動力に基づいてウィンドウガラスを自動的に開閉させるパワーウィンドウ装置に関し、より詳しくは、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに何らかの物が挟まれた場合にウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出するための機能（挟まれ検出機能）を有するパワーウィンドウ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパワーウィンドウ装置では、ウィンドウガラスが例えば全開位置にある状態からオート閉スイッチが操作されてウィンドウガラスの閉動作が一旦開始された後においては、ウィンドウガラスの閉動作を解除するための操作が行われた場合等を除いて、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでウィンドウガラスの閉動作が自動的に継続される。このため、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでマニュアル閉スイッチを操作し続ける必要がないことから利便性に優れていると言える一方で、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに何らかの物が挟まれた場合には、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を自動的に検出して適切に対応する必要があるとも言える。
【０００３】
そこで、パワーウィンドウ装置において、挟まれ検出機能を有するものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１に開示されているパワーウィンドウ装置では、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）が該物に加わったとき、モータがロックしてモータに停動電流が流れるように、ウィンドウガラスの位置毎に所定のデューティ比でモータをＰＷＭ制御している。従って、特許文献１に開示されているパワーウィンドウ装置によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重を超える荷重が物に対して加わることが防止されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１３３４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているパワーウィンドウ装置では、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータのＰＷＭ制御が行われる。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度が前記デューティ比に依存して小さなものとなる。その結果、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでに長時間を要することとなる。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することが可能なパワーウィンドウ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】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、モータの回転駆動力に基づいてウィンドウガラスを自動的に開閉させるパワーウィンドウ装置において、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれた場合にウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出する挟まれ検出手段と、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値が該物に加わったときにモータに流れる電流を許容最大電流と規定し、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータに供給するモータ制御手段を備えていることをその要旨としている。
【０００７】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、モータの停動電流が許容最大電流となるような電力よりも大きな電力がモータに供給される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータの停動電流が許容最大電流となるような電力をモータに供給し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力をモータに供給することをその要旨としている。
【０００９】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、モータの停動電流が許容最大電流となるような電力がモータに供給される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）が該物に加わったとき、モータがロックしてモータに許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重を超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、モータをＰＷＭ制御するものであって、同モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、オンデューティ１００％でモータを駆動することをその要旨としている。
【００１１】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、オンデューティ１００％でモータが駆動される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータの停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比でモータを駆動し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるようなデューティ比でモータを駆動することをその要旨としている。
【００１３】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、モータの停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比でモータが駆動される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）が該物に加わったとき、モータがロックしてモータに許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重を超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、前記許容最大電流にモータコイルの電気抵抗値を乗じた電圧である許容最大電圧よりも大きな電圧をモータに印加することをその要旨としている。
【００１５】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、許容最大電圧よりも大きな電圧がモータに印加される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常に許容最大電圧をモータに印加し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のパワーウィンドウ装置において、前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、前記許容最大電圧をモータに印加することをその要旨としている。
【００１７】
同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、許容最大電圧がモータに印加される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）が該物に加わったとき、モータがロックしてモータに許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重を超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
本発明によれば、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を車両用のパワーウィンドウ装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、パワーウィンドウ装置１は、スイッチ群１０の操作に応じてパワーウィンドウ制御装置２０によりモータ３０の駆動制御が行われるとともに、そのモータ３０の回転駆動力に基づいてウィンドウガラスを自動的に開閉させるためのものである。
【００２０】
パワーウィンドウ制御装置２０のコントローラ５０は、ウィンドウガラスの開動作及び閉動作がいずれも行われていない待機時には、ＦＥＴ６１〜６４をいずれもＯＦＦ作動させる。このため、待機時には、モータ３０に電流が流れないことからウィンドウガラスの開動作及び閉動作がいずれも行われない。
【００２１】
そして、前記待機時からマニュアル開スイッチ１１が操作されたとき、マニュアル開スイッチ１１からコントローラ５０にマニュアル開要求信号が入力される。すると、コントローラ５０は、マニュアル開要求信号が入力されている期間（マニュアル開スイッチ１１が操作されている期間）に亘って、ＦＥＴ６１，６２をＯＮ作動させるとともに、ＦＥＴ６３，６４をＯＦＦ作動させる。従って、この場合、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６１、モータ３０、ＦＥＴ６２、シャント抵抗７０を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れることによってモータ３０が正転駆動されるとともに、ウィンドウガラスの開動作が行われる。
【００２２】
一方、前記待機時からマニュアル閉スイッチ１２が操作されたとき、マニュアル閉スイッチ１２からコントローラ５０にマニュアル閉要求信号が入力される。すると、コントローラ５０は、マニュアル閉要求信号が入力されている期間（マニュアル閉スイッチ１２が操作されている期間）に亘って、ＦＥＴ６３，６４をＯＮ作動させるとともに、ＦＥＴ６１，６２をＯＦＦ作動させる。従って、この場合、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６３、モータ３０、ＦＥＴ６４、シャント抵抗７０を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れることによってモータ３０が逆転駆動されるとともに、ウィンドウガラスの閉動作が行われる。
【００２３】
他方、前記待機時からオート開スイッチ１３が操作されたとき、オート開スイッチ１３からコントローラ５０にオート開要求信号が入力される。すると、コントローラ５０は、ウィンドウガラスの開動作を解除するための操作が行われた場合を除いて、ウィンドウガラスが全開位置に達するまで、ＦＥＴ６１，６２をＯＮ作動させ続けるとともに、ＦＥＴ６３，６４をＯＦＦ作動させ続ける。従って、この場合、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６１、モータ３０、ＦＥＴ６２、シャント抵抗７０を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れることによってモータ３０が正転駆動されるとともに、ウィンドウガラスの開動作が行われる。
【００２４】
最後に、前記待機時からオート閉スイッチ１４が操作されたとき、オート閉スイッチ１４からコントローラ５０にオート閉要求信号が入力される。すると、コントローラ５０は、ウィンドウガラスの閉動作を解除するための操作が行われた場合等を除いて、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまで、ＦＥＴ６３，６４をＯＮ作動させ続けるとともに、ＦＥＴ６１，６２をＯＦＦ作動させ続ける。従って、この場合、車載バッテリのプラス側端子からＦＥＴ６３、モータ３０、ＦＥＴ６４、シャント抵抗７０を介して車載バッテリのマイナス側端子に電流が流れることによってモータ３０が逆転駆動されるとともに、ウィンドウガラスの閉動作が行われる。
【００２５】
尚、コントローラ５０は、シャント抵抗７０の両端電圧を監視するとともに、それをシャント抵抗７０の電気抵抗値で除することにより、モータ３０に流れる負荷電流を検知するようになっている。また、コントローラ５０は、シャフト３１の回転に同期したパルス信号を生成する２個のパルスセンサ３４，３５の各々から入力されるパルス信号を解析して、ウィンドウガラスの移動量やウィンドウガラスの移動方向を検知するとともに、現在のウィンドウガラスの位置を認識するようになっている。
【００２６】
コントローラ５０は、パルスセンサ３４から入力されるパルス信号の立ち上がりの数をカウンタ５１を用いてカウントすることで、ウィンドウガラスの移動量を検知する。また、コントローラ５０は、パルスセンサ３４から入力されるパルス信号の立ち上がりを検出したときの、パルスセンサ３５から入力されるパルス信号のレベル、を検出することで、ウィンドウガラスの移動方向を検知する。
【００２７】
詳述すると、コントローラ５０は、パルスセンサ３４から入力されるパルス信号の立ち上がりを検出したときにあって、パルスセンサ３５から入力されるパルス信号のレベルがＨレベルであるとき、ウィンドウガラスの移動方向が開方向である旨を検知する。また、コントローラ５０は、パルスセンサ３４から入力されるパルス信号の立ち上がりを検出したときにあって、パルスセンサ３５から入力されるパルス信号のレベルがＬレベルであるとき、ウィンドウガラスの移動方向が閉方向である旨を検知する。
【００２８】
そして、コントローラ５０は、ウィンドウガラスの移動方向とウィンドウガラスの移動量とを用いて、現在のウィンドウガラスの位置を認識する。そして、コントローラ５０は、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知したモータ３０の負荷電流をウィンドウガラスの位置と関連付けしてメモリ５２に記憶するようになっている。尚、図２には、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動されるとともに、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流であって、ウィンドウガラスの位置毎のそれが示されている。また、メモリ５２には、モータ３０の「トルク−電流特性」が記憶されている。尚、図３には、モータ３０の「トルク−電流特性」であって、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動されるときのそれが示されている。ちなみに、コントローラ５０は、モータ３０をＰＷＭ制御するモータ制御手段に相当する。
【００２９】
次に、パワーウィンドウ装置１の特徴点について説明する。
図４に示すように、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動されるとともに、モータ３０に負荷電流Ｉａが流れているときにモータ３０が発生するトルクはＴａである。同じくモータ３０に停動電流Ｉｂが流れているときにモータ３０が発生する停動トルクはＴｂである。従って、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動されるとともに、モータ３０に負荷電流Ｉａが流れている場合にあって、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれたことでモータ３０がロックしたとき、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わる荷重ΔＴａｂは、以下の式で表すことができる。
【００３０】
ΔＴａｂ＝Ｔｂ−Ｔａ …（１）
ここで、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが予め設定されている。本実施形態において許容最大荷重ΔＴａｃは、前記ΔＴａｂよりも小さな値に設定されている。そして、本実施形態では、モータ３０に例えば負荷電流Ｉａが流れているときにあって、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して許容最大荷重ΔＴａｃが加わったとき、モータ３０がロックしてモータ３０に停動電流Ｉｃが流れるようなデューティ比でモータ３０が駆動されるようになっている。尚、モータ３０に停動電流Ｉｃが流れているときにモータ３０が発生するトルクはＴｃである。そして、許容最大荷重ΔＴａｃは、以下の式で表すことができる。
【００３１】
ΔＴａｃ＝Ｔｃ−Ｔａ …（２）
そして、ウィンドウガラスに物が挟まれたことによる電流の増加分ΔＩａｃは、以下の式で表すことができる。
【００３２】
ΔＩａｃ＝Ｉｃ−Ｉａ …（３）
そして、（３）式をＩｃについて解くと、Ｉｃは、以下の式で表すことができる。
Ｉｃ＝ΔＩａｃ＋Ｉａ …（４）
ここで、モータ３０の「トルク−電流特性」において、トルクの変化に対する電流の変化の度合を示す傾きＫは、以下の式で表すことができる。
【００３３】
Ｋ＝ΔＩａｃ／ΔＴａｃ …（５）
そして、（５）式をΔＩａｃについて解くと、ΔＩａｃは、以下の式で表すことができる。
【００３４】
ΔＩａｃ＝Ｋ×ΔＴａｃ …（６）
よって、（６）式を（４）式に代入すると、Ｉｃは、以下の式で表すことができる。
Ｉｃ＝Ｋ×ΔＴａｃ＋Ｉａ …（７）
従って、（７）式に、既知数であるＫと、予め設定されているΔＴａｃと、シャント抵抗７０の両端電圧を指標としてコントローラ５０により検知されるＩａとを入れることで、Ｉａに関連付けされているウィンドウガラスの位置でのＩｃを算出することができる。尚、Ｋ及びΔＴａｃは、メモリ５２に記憶されている。
【００３５】
そして、コントローラ５０は、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知したモータ３０の負荷電流が例えばＩａである場合、（７）式に、そのＩａと、メモリ５２に記憶されているＫ及びΔＴａｃとを入れることで、Ｉａに関連付けされているウィンドウガラスの位置でのＩｃを算出するようになっている。尚、Ｉｃは、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して許容最大荷重ΔＴａｃが加わったときにモータ３０に流れる電流であって、本実施形態ではこのＩｃを許容最大電流と規定する。
【００３６】
そして、コントローラ５０は、（７）式に、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流（例えばＩａ）と、メモリ５２に記憶されているＫ及びΔＴａｃとを入れることで、モータ３０の負荷電流（この場合、Ｉａ）に関連付けされているウィンドウガラスの位置での許容最大電流（この場合、Ｉｃ）を算出する。そして、コントローラ５０は、このように算出した許容最大電流をウィンドウガラスの位置と関連付けしてメモリ５２に記憶するようになっている。
【００３７】
尚、図５には、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流であって、ウィンドウガラスの位置毎のそれが実線で示されている。また、図５には、（７）式に、メモリ５２に記憶されているＫ及びΔＴａｃと、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流とを入れることで算出される許容最大電流であって、ウィンドウガラスの位置毎のそれが一点鎖線で示されている。
【００３８】
次に、パワーウィンドウ装置１の作用について説明する。
図５に実線で示すように、メモリ５２には、ウィンドウガラスに物が挟まれることなくウィンドウガラスが全開位置から全閉位置まで移動されたときのモータ３０の負荷電流（前回のウィンドウガラスの閉動作が正常に完了されたときのモータ３０の負荷電流）であって、ウィンドウガラスの位置毎のそれが記憶されている。また、図５に一点鎖線で示すように、メモリ５２には、ウィンドウガラスの位置毎の許容最大電流が記憶されている。
【００３９】
そして、コントローラ５０は、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流を、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知するとともに、それが許容最大電流に達しているか否かを判断する。ここで、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれていない場合、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流は、前回のウィンドウガラスの閉動作に伴うそれと略同じである。従って、この場合、シャント抵抗７０の両端電圧を指標としてコントローラ５０により検知されるモータ３０の負荷電流は許容最大電流に達しないから、コントローラ５０は、オンデューティ１００％でモータ３０を駆動する。このようにコントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出していないとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータ３０に供給する。
【００４０】
これに対して、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴って図５にＰ０で示されたウィンドウガラスの位置でウィンドウガラスに物が挟まれた場合、図５に二点鎖線で示すように、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流は、Ｐ０でのモータ３０の負荷電流を基点として、前回のウィンドウガラスの閉動作に伴うそれから上昇する。そして、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流は、図５にＰ１で示されたウィンドウガラスの位置で許容最大電流（この場合、Ｉｃ）に達することとなる。
【００４１】
すると、コントローラ５０は、このように今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流が許容最大電流（この場合、Ｉｃ）に達したとき、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出する。そして、コントローラ５０は、このようにウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出したとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流（この場合、Ｉｃ）となるようなデューティ比でモータ３０を駆動する。このようにコントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出したとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力をモータ３０に供給する。
【００４２】
尚、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨がコントローラ５０により検出されたとき、ウィンドウガラスの閉動作が一旦停止された後、所定の時間に亘ってウィンドウガラスの開動作が行われる。その結果、ウィンドウガラスに挟まれた物は、このようなウィンドウガラスの反転動作に基づいて、解放されることになる。
【００４３】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力よりも大きな電力がモータ３０に供給される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力をモータ３０に供給し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００４４】
（２）ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力がモータ３０に供給される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが該物に加わったとき、モータ３０がロックしてモータ３０に許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重ΔＴａｃを超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００４５】
（３）ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、オンデューティ１００％でモータ３０が駆動される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常にモータ３０の停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比でモータ３０を駆動し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００４６】
（４）ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比でモータ３０が駆動される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが該物に加わったとき、モータ３０がロックしてモータ３０に許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重ΔＴａｃを超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００４７】
（５）許容最大荷重ΔＴａｃは、ΔＴａｂよりも小さな値に設定されている。従って、ウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わる荷重を低減できる。
（６）ウィンドウガラスの位置毎に許容最大電流が設定されている。従って、ウィンドウガラスの閉動作に伴う摺動抵抗がウィンドウガラスの位置毎に異なる場合でも、モータ３０の負荷電流がウィンドウガラスの位置毎の許容最大電流に達しているか否かを判断することで、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かをウィンドウガラスの位置毎に確実に検出できる。
【００４８】
尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータ３０に供給する構成は、オンデューティ１００％でモータ３０を駆動する構成に限定されない。即ち、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、オンデューティ１００％でなくても、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比よりも大きなデューティ比でモータ３０が駆動されればよい。
【００４９】
・ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流となるようなデューティ比よりも大きなデューティ比でモータ３０が駆動される構成において、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、ウィンドウガラスの閉動作の速度が一定となるようなデューティ比でモータ３０が駆動されるようにしてもよい。尚、ウィンドウガラスの位置毎に摺動抵抗は異なるので、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときのモータ３０の負荷電流は、ウィンドウガラスの位置毎に異なる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、常に同じデューティ比でモータ３０を駆動し続ける構成では、ウィンドウガラスの閉動作の速度がウィンドウガラスの位置毎に異なってしまう。そこで、本別例のように構成すれば好適である。
【００５０】
・前回のウィンドウガラスの閉動作が正常に完了されたときのモータ３０の負荷電流から許容最大電流を算出する構成に限定されない。即ち、次のようにして許容最大電流を設定してもよい。
【００５１】
コントローラ５０は、今回のウィンドウガラスの閉動作に伴うモータ３０の負荷電流を、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知するとともに、それをウィンドウガラスの位置と関連付けしてメモリ５２に記憶する。そして、コントローラ５０は、シャント抵抗７０の両端電圧を指標として検知したモータ３０の負荷電流が例えばＩａである場合、（７）式に、そのＩａと、メモリ５２に記憶されているＫ及びΔＴａｃとを入れることで、Ｉａに関連付けされているウィンドウガラスの位置でのＩｃを算出するとともに、このＩｃを許容最大電流として設定する。尚、このように許容最大電流（例えばＩｃ）を設定したとき、それを算出するに際して用いたモータ３０の負荷電流（この場合、Ｉａ）をメモリ５２から消去しても差し支えない。
【００５２】
そして、コントローラ５０は、許容最大電流（例えばＩｃ）に関連付けされているウィンドウガラスの位置（この場合、Ｐ１）の次のウィンドウガラスの位置（これをＰ２とする）でのモータ３０の負荷電流が許容最大電流（この場合、Ｉｃ）に達しているとき、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出する。そして、コントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出したとき、モータ３０の停動電流が許容最大電流（この場合、Ｉｃ）となるようなデューティ比でモータ３０を駆動する。
【００５３】
このようにすれば、前回のウィンドウガラスの閉動作が正常に完了されたときのモータ３０の負荷電流をメモリ５２に記憶しておかなくても事が足りる。従って、小容量のメモリ５２を使用することができる。
【００５４】
・コントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出していないとき、許容最大電流にモータコイルの電気抵抗値を乗じた電圧である許容最大電圧よりも大きな電圧をモータ３０に印加するようにしてもよい。この場合、メモリ５２には、モータコイルの電気抵抗値が記憶される。同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれていないとき、許容最大電圧よりも大きな電圧がモータ３０に印加される。このため、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かに拘わらず、常に許容最大電圧をモータ３０に印加し続ける構成と比較して、ウィンドウガラスに物が挟まれていないときにあって、ウィンドウガラスの閉動作の速度を上昇させることが可能となる。従って、ウィンドウガラスが全閉位置に達するまでの時間を短縮することができる。
【００５５】
・上記別例において、コントローラ５０は、ウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出したとき、許容最大電圧をモータ３０に印加するようにしてもよい。同構成によると、ウィンドウガラスに物が挟まれたとき、許容最大電圧がモータ３０に印加される。つまり、ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値（許容最大荷重）ΔＴａｃが該物に加わったとき、モータ３０がロックしてモータ３０に許容最大電流となるよう制御された停動電流が流れる。従って、ウィンドウガラスに物が挟まれたとしても、許容最大荷重ΔＴａｃを超える荷重が該物に対して加わることを防止できる。
【００５６】
・ウィンドウガラスに物が挟まれることなくウィンドウガラスの閉動作が正常に完了される度に、その閉動作に伴うモータ３０の負荷電流にあって、ウィンドウガラスの位置毎のそれを、前回のそれから更新してメモリ５２に記憶するようにしてもよい。このようにすれば、ウィンドウガラスの位置毎の摺動抵抗が経年変化により変動したとしても、モータ３０の負荷電流が、最新の記憶内容を用いて設定されるウィンドウガラスの位置毎の許容最大電流に達しているか否かを判断することで、ウィンドウガラスに物が挟まれているか否かをウィンドウガラスの位置毎に確実に検出できる。
【００５７】
・ウィンドウガラスに物が挟まれたか否かを判断する手法は、モータ３０の負荷電流が許容最大電流に達したか否かを判断する手法に限定されない。即ち、パルスセンサ３４からコントローラ５０に入力されるパルス信号の間隔が基準間隔よりも広いか否かをコントローラ５０が判断する手法により、ウィンドウガラスに物が挟まれたか否かを判断してもよい。このようにすれば、モータ３０の周辺環境（例えば、モータ３０の雰囲気温度）の変化により、今回のモータ３０の負荷電流が前回のモータ３０の負荷電流から変動するような場合でも、温度変化による変動の度合の小さなパルス信号の間隔を基に、ウィンドウガラスに物が挟まれたか否かを検出する訳であるから、それを確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】パワーウィンドウ装置の構成を示す電気回路図。
【図２】ウィンドウガラスの位置とモータの負荷電流との関係を示す特性図。
【図３】モータのトルクと電流との関係を示す特性図。
【図４】パワーウィンドウ装置の特徴点を説明するための説明図。
【図５】パワーウィンドウ装置の作用を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００５９】
１…パワーウィンドウ装置、３０…モータ、５０…コントローラ（挟まれ検出手段、モータ制御手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転駆動力に基づいてウィンドウガラスを自動的に開閉させるパワーウィンドウ装置において、
ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれた場合にウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出する挟まれ検出手段と、
ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値が該物に加わったときにモータに流れる電流を許容最大電流と規定し、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータに供給するモータ制御手段を備えていることを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力をモータに供給することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、モータをＰＷＭ制御するものであって、
同モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、オンデューティ１００％でモータを駆動することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるようなデューティ比でモータを駆動することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、前記許容最大電流にモータコイルの電気抵抗値を乗じた電圧である許容最大電圧よりも大きな電圧をモータに印加することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、前記許容最大電圧をモータに印加することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項１】
モータの回転駆動力に基づいてウィンドウガラスを自動的に開閉させるパワーウィンドウ装置において、
ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに物が挟まれた場合にウィンドウガラスに物が挟まれた旨を検出する挟まれ検出手段と、
ウィンドウガラスの閉動作に伴ってウィンドウガラスに挟まれた物に対して加わることが許される荷重の最大値が該物に加わったときにモータに流れる電流を許容最大電流と規定し、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力よりも大きな電力をモータに供給するモータ制御手段を備えていることを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるような電力をモータに供給することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、モータをＰＷＭ制御するものであって、
同モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、オンデューティ１００％でモータを駆動することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、モータの停動電流が前記許容最大電流となるようなデューティ比でモータを駆動することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されていないとき、前記許容最大電流にモータコイルの電気抵抗値を乗じた電圧である許容最大電圧よりも大きな電圧をモータに印加することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパワーウィンドウ装置において、
前記モータ制御手段は、前記挟まれ検出手段によりウィンドウガラスに物が挟まれた旨が検出されたとき、前記許容最大電圧をモータに印加することを特徴とするパワーウィンドウ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−３２７２２０（Ｐ２００７−３２７２２０Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５８３９８（Ｐ２００６−１５８３９８）
【出願日】平成１８年６月７日（２００６．６．７）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月７日（２００６．６．７）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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