可動部材の駆動装置
【課題】センサを設けることなく可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させ得る利点を生かしながら、可動部材の異常動作の有無を判定できるようにする。
【解決手段】姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材と、可動部材を動作させる電動モータと、可動部材との接当により当該可動部材の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段と、電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させる制御手段と、電動モータへの通電開始から可動部材の動作が阻止されることによって電動モータに生じるロック電流の検出までの時間を測定すると共に、当該測定した時間が基準時間範囲から逸脱しているか否かに基づいて可動部材の異常動作の有無を判定する異常判定処理を実行可能な異常判定手段を備えた。
【解決手段】姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材と、可動部材を動作させる電動モータと、可動部材との接当により当該可動部材の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段と、電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させる制御手段と、電動モータへの通電開始から可動部材の動作が阻止されることによって電動モータに生じるロック電流の検出までの時間を測定すると共に、当該測定した時間が基準時間範囲から逸脱しているか否かに基づいて可動部材の異常動作の有無を判定する異常判定処理を実行可能な異常判定手段を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材と、前記可動部材を動作させる電動モータと、前記可動部材との接当により当該可動部材の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段と、前記電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、前記可動部材を前記設定動作範囲の一端から他端まで動作させる制御手段とを備えた可動部材の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記可動部材の駆動装置の一例として、車両のラジエータグリルにおける可動フィンの駆動装置がある。
可動フィンは、姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材の一例であって、走行中の車両の前部から機関室への空気の侵入量を調節することにより、車両に空気抵抗、揚力或いはダウンフォースを付与して、安定した走行状態を確保できるように設けてある。
可動フィンは、機関室への空気の侵入を阻止する全閉位置と、機関室への空気の侵入を許容する全開位置との二位置に亘る設定動作範囲を回動動作可能で、かつ、可動フィンとの接当により当該可動フィンの設定動作範囲を超える回動動作が阻止手段により阻止される（例えば、特許文献１参照。）。
したがって、可動フィンが設定動作範囲の一端から他端まで回動動作したことを検知するセンサを設けることなく、電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、可動フィンを設定動作範囲の一端から他端まで回動動作させ得る利点がある。
しかしながら、可動フィンにおける異常動作、例えば、所定時間の通電を行っても可動フィンが設定動作範囲の他端まで回動していなかったり、可動フィンを設定動作範囲の一端から他端まで回動させるに要する時間が短くて、可動フィンが設定動作範囲の他端まで回動動作した後の、可動フィンの設定動作範囲を超える回動動作が阻止されている状態での電動モータに対する通電時間が長いなどの異常動作の有無を判定できない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記問題を解決するために、可動フィンが設定動作範囲の一端から他端まで回動動作したことを検知するセンサを設け、そのセンサによる検知タイミングに基づいて異常動作の有無を判定できるようにすることが考えられるが、この場合は、センサを設けることなく可動フィンを設定動作範囲の一端から他端まで回動動作させ得る利点が損なわれる欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、センサを設けることなく可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させ得る利点を生かしながら、可動部材の異常動作の有無を判定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴構成は、姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材と、前記可動部材を動作させる電動モータと、前記可動部材との接当により当該可動部材の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段と、前記電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、前記可動部材を前記設定動作範囲の一端から他端まで動作させる制御手段と、前記電動モータへの通電開始から前記可動部材の動作が阻止されることによって前記電動モータに生じるロック電流の検出までの時間を測定すると共に、当該測定した時間が基準時間範囲から逸脱しているか否かに基づいて前記可動部材の異常動作の有無を判定する異常判定処理を実行可能な異常判定手段を備えた点にある。
【０００６】
本構成の可動部材の駆動装置であれば、電動モータに対して所定時間の通電を行ったときに、可動部材が設定動作範囲の一端から他端まで動作するに要した時間を電動モータへの通電開始からロック電流の検出までの時間として測定して、測定した時間が基準時間範囲から逸脱しているか否かによって、異常動作の有無を判定できる。
したがって、センサを設けることなく可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させ得る利点を生かしながら、可動部材の異常動作の有無を判定できる。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記異常判定手段は、前記車両に搭載されたエンジンに装備してあるイグニッションスイッチの操作回数が、前回の前記異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて設定された設定回数に達する毎に、前記異常判定処理を実行可能に構成してある点にある。
【０００８】
本構成であれば、イグニッションスイッチが操作される毎に異常判定処理を実行するのではなく、前回実行した異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて設定された設定回数に達する毎に、異常判定処理を実行することができる。
したがって、電動モータに対して通電する回数も、可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させる回数も減らして、異常判定処理の実行に伴う負荷を軽減することができ、駆動装置のがたつきや異音の発生を防止して、駆動装置の耐久性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の第３特徴構成は、前記可動部材が、前記車両の前部から機関室への空気の侵入量を調節する可動フィンであり、前記異常判定手段が、前記可動フィンの動作速度に影響を与える外部要因に基づいて前記基準時間範囲を補正可能に構成してある点にある。
【００１０】
本構成であれば、可動フィンの動作速度に影響を与える外部要因に基づいて、可動フィンの動作速度が速くなる時は基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行い、動作速度が遅くなる時は基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行って、機関室への空気の侵入量を調節する可動フィンの異常動作の有無を精度良く判定できる。
【００１１】
本発明の第４特徴構成は、前記外部要因が前記電動モータの電源電圧であり、前記異常判定手段は、前記電源電圧が基準電圧よりも高いときは前記基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行い、前記電源電圧が前記基準電圧よりも低いときは前記基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行うように構成してある点にある。
【００１２】
本構成であれば、電源電圧が基準電圧よりも高くて電動モータによる可動フィンの動作速度が速くなるときも、電源電圧が基準電圧よりも低くて電動モータによる可動フィンの動作速度が遅くなるときも、可動フィンの異常動作の有無を精度良く判定できる。
【００１３】
本発明の第５特徴構成は、前記異常判定手段は、前記車両の走行速度と、当該走行速度に応じた前記可動部材の前記基準時間範囲との相関マップに基づいて、前記基準時間範囲を決定するように構成してある点にある。
【００１４】
本構成であれば、車両の走行中において、車両の走行速度に対応する基準時間範囲を相関マップから参照して、走行速度に応じた基準時間範囲に補正できる。
よって、車両の走行中においても、車両の走行速度に応じて基準時間範囲を決定して、可動部材の異常動作の有無を精度良く判定できる。
【００１５】
本発明の第６特徴構成は、前記外部要因が外気温度であり、前記異常判定手段は、前記外気温度が基準温度に対して高いときは前記基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行い、前記外気温度が前記基準温度に対して低いときは前記基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行うように構成してある点にある。
【００１６】
電動モータの電機子コイルが横切る磁束密度は外気温度が高くなるほど低くなるので、外気温度が高くなるほど、電機子に発生する回転トルクが小さくなって、可動フィンの設定動作範囲に亘る動作時間が長くなる。
本構成であれば、外気温度が基準温度に対して高いときは、電動モータの回転トルクが小さくなるので、基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行い、外気温度が基準温度に対して低いときは、電動モータの回転トルクが大きくなるので、基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行う。
よって、外気温度に起因する可動フィンの設定動作範囲に亘る動作時間の変化に応じて、外気温度が基準温度に対して高いときも、低いときも、可動フィンの異常動作の有無を精度良く判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両のエンジンルームの断面図である。
【図２】車両のエンジンルームの断面図である。
【図３】制御装置（制御手段）のブロック図である。
【図４】中央処理装置による制御を示すフローチャートである。
【図５】異常判定処理を示すフローチャートである。
【図６】電圧差と電圧補正時間との相関関係を示すグラフである。
【図７】温度差と温度補正時間との相関関係を示すグラフである。
【図８】電流−電圧特性を示すグラフである。
【図９】走行速度と基準時間範囲との相関関係を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態の制御装置（制御手段）のブロック図である。
【図１１】第３実施形態の中央処理装置による制御を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態の異常判定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、車両の前側部分に設けてあるエンジンルーム（機関室）１の内部を示す。エンジンルーム１には、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータ２が設置され、ラジエータ２は車体ボディ３に取り付けられている。
【００１９】
ラジエータ２の前面上部に対応して、グリル意匠部４に開口された第１グリル開口部５が配設されている。ラジエータ２の前面下部に対応して、バンパー６に開口された第２グリル開口部７が配設されている。
【００２０】
ラジエータ２の前面であって、第１グリル開口部５と第２グリル開口部７との間には、車体ボディ３に取り付けられたバンパー補強材８が配置されている。バンパー補強材８の前面には発泡体緩衝材９が設けられ、緩衝材９を覆うバンパー６の樹脂製外装材１０が取付けられている。
【００２１】
ラジエータ２の前方には、第１筐体１１と第２筐体１２が上下に並設されている。第１筐体１１と第２筐体１２の夫々はブラケット１３，１４を介して車体ボディ３に取り付けられている。
【００２２】
第１筐体１１は、先端に第１蛇腹部１５を形成した第１本体枠１６と、第１本体枠１６の内側に固定された第１筐体枠１７とを備えている。
第１筐体枠１７の内側に、ラジエータ２の前面上部を取り囲むように車幅方向に長い横断面形状が略長方形の第１空気流通路１８が形成されている。
【００２３】
第２筐体１２は、先端に第２蛇腹部１９を形成した第２本体枠２０と、第２本体枠２０の内側に固定された第２筐体枠２１とを備えている。
第２筐体枠２１の内側に、ラジエータ２の前面下部を取り囲むように車幅方向に長い横断面形状が略長方形の第２空気流通路２２が形成されている。
【００２４】
第１蛇腹部１５の内側上部には、ボンネット周囲部材２３から延長された壁材２４が接合され、内側下部にはバンパー６の上部壁２５が接合されている。これによって、第１グリル開口部５からラジエータ２の前面上部に至る第１空気導入通路２６が形成されている。
【００２５】
第２蛇腹部１９の内側には、第２グリル開口部７に形成した開口端部２７が嵌合している。これにより、第２グリル開口部７からラジエータ２の前面下部に至る第２空気導入通路２８が形成されている。
【００２６】
第１筐体枠１７および第２筐体枠２１には、本発明による可動部材の駆動装置の一例である第１シャッタ装置Ａ１と第２シャッタ装置Ａ２が夫々装備されている。
【００２７】
第１シャッタ装置Ａ１は、第１空気流通路１８内に上下方向に間隔を隔てて配設された可動部材の一例としての複数の第１可動フィン２９と、これらの第１可動フィン２９を車幅方向に沿う横軸芯Ｘの周りで一体に回動動作させる図示しない減速ギア付き直流第１電動モータＭ１とを備えている。
【００２８】
第１可動フィン２９の夫々は、図１に示すように第１空気流通路１８からエンジンルーム１への空気の侵入を許容する全開位置と、図２に示すようにエンジンルーム１への空気の侵入を阻止する全閉位置との二位置に亘る範囲が設定動作範囲として設定されている。
【００２９】
第１可動フィン２９を設定動作範囲のいずれか一端から他端まで回動動作させることにより、第１空気導入通路２６を通した車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することができる。
【００３０】
第２シャッタ装置Ａ２は、第２空気流通路２２内に配設された可動部材の一例としての複数の第２可動フィン３０と、これらの第２可動フィン３０を車幅方向に沿う横軸芯Ｘの周りで一体に回動動作させる図示しない減速ギア付き直流第２電動モータＭ２とを備えている。
【００３１】
第１可動フィン２９の両端部は、第１筐体枠１７の両側枠部分に回動可能に支持され、第２可動フィン３０の両端部は、第２筐体枠２１の両側枠部分に回動可能に支持されている。
第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２は、いずれも、車載のバッテリー （図示せず）を駆動電源としている。
【００３２】
第２可動フィン３０の夫々は、図１に示すように第２空気流通路２２からエンジンルーム１への空気の侵入を許容する全開位置と、図２に示すようにエンジンルーム１への空気の侵入を阻止する全閉位置との二位置に亘る範囲が設定動作範囲として設定されている。
【００３３】
第２可動フィン３０を設定動作範囲のいずれか一端から他端まで回動動作させることにより、第２空気導入通路２８を通した車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することができる。
【００３４】
第１筐体枠１７及び第２筐体枠２１の側枠部分の夫々には、第１可動フィン２９のうちの一つ又は第２可動フィン３０のうちの一つとの接当により、当該第１可動フィン２９の全部又は第２可動フィン３０の全部の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段３１を突設してある。
【００３５】
阻止手段３１は、第１可動フィン２９のうちの一つ又は第２可動フィン３０のうちの一つの夫々が全開位置において接当することにより、第１可動フィン２９の全部又は第２可動フィン３０の全部の全開位置を越える回動動作を阻止する第１阻止部材３１ａと、第１可動フィン２９のうちの一つ又は第２可動フィン３０のうちの一つの夫々が全閉位置において接当することにより、第１可動フィン２９の全部又は第２可動フィン３０の全部の全閉位置を越える回動動作を阻止する第２阻止部材３１ｂとを突設して構成してある。
【００３６】
第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の夫々は、図１に示すように、全開位置では互いに平行で水平な角度位置に回動されていて、第１空気流通路１８又は第２空気流通路２２を開いている。
【００３７】
第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の夫々は、図２に示すように、全閉位置では、隣り合う第１可動フィン２９の端部どうし又は隣り合う第２可動フィン３０の端部どうしが近接している位置に回動されていて、第１空気流通路１８又は第２空気流通路２２を閉じている。
【００３８】
第１シャッタ装置Ａ１における第１可動フィン２９と、第２シャッタ装置Ａ２における第２可動フィン３０を各別に全開位置又は全閉位置の二位置に回動動作させることにより、走行中の車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することができる。
【００３９】
したがって、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の夫々は、姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材の一例であって、車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することにより、走行中の車両に空気抵抗、揚力或いはダウンフォースを付与して、安定した走行状態を確保できるように構成してある。
【００４０】
すなわち、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の全てを全閉位置に回動させることにより、空気抵抗（空気抵抗係数）及び揚力が低下すると共に、車両の前方側の空気が床面の下側に流れて、車両を下向きに引っ張るダウンフォースが発生する。
【００４１】
また、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の全てを全開位置に移動させることにより、空気抵抗が高くなると共に、エンジンルーム１に導入される空気によってエンジンルーム１内の圧力が上昇し、揚力が高くなる。
【００４２】
一定の走行速度においても、第１可動フィン２９の開閉位置（全閉位置又は全開位置）と、第２可動フィン３０の開閉位置（全閉位置又は全開位置）との組合せを変更することにより、発生する空気抵抗や揚力，ダウンフォースの大きさを調節することができる。
【００４３】
図３は、第１シャッタ装置Ａ１における第１電動モータＭ１と第２シャッタ装置Ａ２における第２電動モータＭ２の作動を制御する制御装置（制御手段）Ｂのブロック図を示す。
【００４４】
制御装置Ｂは、メモリ３２とクロック回路３３とを有する中央処理装置３４と、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２の作動を各別に制御するモータ制御回路３５と、第１シャッタ装置Ａ１と第２シャッタ装置Ａ２の作動用電源（バッテリー）（図示せず）の電圧を監視する電圧モニタ回路３６と、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２に流れる電流を各別に監視する電流モニタ回路３７と、走行速度や外気温度、ラジエータ２における冷却水温度などの車両情報が入力される通信回路３８とを備えている。
【００４５】
中央処理装置３４は、図４に示すように、イグニッションスイッチ（ＩＧ）３９がＯＮ操作されると（ステップ＃１）、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の夫々について異常判定処理を実行し（ステップ＃２）、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０のいずれにも異常動作が無いと判定したときは、第１シャッタ装置Ａ１と第２シャッタ装置Ａ２の作動を制御するためのシャッタ開閉制御をイグニッションスイッチ（ＩＧ）３９がＯＦＦ操作されるまで、つまりエンジンの駆動が停止されるまで所定時間毎または所定走行距離毎に実行する（ステップ＃３，４）。
【００４６】
異常判定処理では、図５に示すように、第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２への通電開始から、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の回動動作が阻止されることによって第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に生じるロック電流を検出するまでの動作時間Ｔ１，Ｔ２を測定すると共に、当該測定した動作時間Ｔ１，Ｔ２が上限時間ＴＡmax ，ＴＢmax と下限時間ＴＡmin ，ＴＢmin とで規定される基準時間範囲から逸脱している場合に、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の異常動作の有無を判定する
【００４７】
上限時間ＴＡmax 及び下限時間ＴＡmin は第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の全閉位置から全開位置への回動動作方向に対応する開動作用基準時間範囲を規定する時間であり、上限時間ＴＢmax 及び下限時間ＴＢmin は第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の全開位置から全閉位置への回動動作方向に対応する閉動作用基準時間範囲を規定する時間である。
【００４８】
中央処理装置３４は、異常判定手段としての異常判定プログラムと、予め設定してある設定基準時間範囲を規定する上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin と、後述する第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の動作速度に影響を与える外部要因と補正時間ＴＡａ，ＴＡｂ，ＴＢａ，ＴＢｂとの相関関係とをメモリ３２に予め記憶している。
【００４９】
したがって、中央処理装置３４は、異常判定プログラムと、設定基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin と、外部要因と補正時間ＴＡａ，ＴＡｂ，ＴＢａ，ＴＢｂとの相関関係とをメモリ３２から読み出して異常判定処理を実行する。
【００５０】
外部要因と補正時間ＴＡａ，ＴＡｂ，ＴＢａ，ＴＢｂとの相関関係は、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の全閉位置から全開位置への動作方向と、全開位置から全閉位置への動作方向との夫々に対応してメモリ３２に記憶してある。
補正時間ＴＡａ，ＴＡｂは全閉位置から全開位置への動作方向に対応する補正時間を示し、補正時間ＴＢａ，ＴＢｂは全開位置から全閉位置への動作方向に対応する補正時間を示す。
【００５１】
図５は異常判定処理のフローチャートを示し、イニシャル処理においては、外部要因としての第１電動モータの電源電圧Ｖと、外部要因としての外気温度Ｔemp とに基づいて、設定基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin に補正時間ＴＡａ，ＴＡｂ，ＴＢａ，ＴＢｂを加算して基準時間範囲を補正する（ステップ＃１０）。
【００５２】
図６は、全閉位置から全開位置への動作方向に対応する電源電圧Ｖと基準電圧Ｖ0との電圧差（Ｖ−Ｖ0）と、設定基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin に加算する電圧補正時間ＴＡａとの相関関係を示し、電圧差（Ｖ−Ｖ0）と電圧補正時間ＴＡａとが正比例している。
全開位置から全閉位置への動作方向に対応する電圧差（Ｖ−Ｖ0）と電圧補正時間ＴＢａとの相関関係は、図６に示す相関関係における比例定数のみが異なるので、その図示は省略する。
【００５３】
電源電圧Ｖが基準電圧Ｖ0よりも高いときは、電圧差（Ｖ−Ｖ0）に応じたマイナス符号の電圧補正時間ＴＡａを加算して基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin を短縮する補正を行い、電源電圧Ｖが基準電圧Ｖ0よりも低いときは、電圧差（Ｖ−Ｖ0）に応じたプラス符号の電圧補正時間ＴＡａを加算して基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin を延長する補正を行う。
【００５４】
図７は、全閉位置から全開位置への動作方向に対応する外気温度Ｔemp と基準温度Ｔemp ０との温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）と、設定基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin に加算する温度補正時間ＴＡｂとの相関関係を示し、温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）と温度補正時間ＴＡｂとが正比例している。
全開位置から全閉位置への動作方向に対応する温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）と温度補正時間ＴＢｂとの相関関係は、図７に示す相関関係における比例定数のみが異なるので、その図示は省略する。
【００５５】
外気温度Ｔemp が基準温度Ｔemp ０を越えて高くなるほど、電機子コイルが横切る磁束密度が低くなって、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２の回転トルクが小さくなるので、温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）に応じたプラス符号の温度補正時間ＴＡｂを加算して基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin を延長する補正を行い、外気温度Ｔemp が基準温度Ｔemp ０よりも低くなるほど、電機子コイルが横切る磁束密度が高くなって、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２の回転トルクが大きくなるので、温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）に応じたマイナス符号の温度補正時間ＴＡｂを加算して基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin を短縮する補正を行う。
【００５６】
基準時間範囲の補正は、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の全閉位置から全開位置への動作方向と、全開位置から全閉位置への動作方向との夫々に対応して行う。
【００５７】
次に、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を全閉位置に回動動作させた後（ステップ＃１１）、全開位置に回動動作させて、図８に示すように、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を全閉位置から全開位置に回動動作させるための第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２への通電開始から、電流モニタ回路３７により当該第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に生じるロック電流が所定時間に亘って検出されるまでの開動作時間Ｔ１をクロック回路３３により測定する（ステップ＃１２）。
【００５８】
次に、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を全閉位置に回動動作させて、図８に示すように、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を全開位置から全閉位置に回動動作させるための第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２への通電開始から、電流モニタ回路３７により当該第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に生じるロック電流が所定時間に亘って検出されるまでの閉動作時間Ｔ２をクロック回路３３により測定する（ステップ＃１３）。
【００５９】
次に、開動作時間Ｔ１が開動作用基準時間範囲から逸脱しているか否か、及び、閉動作時間Ｔ２が閉動作用基準時間範囲から逸脱しているか否かを判定し、いずれの基準時間範囲からも逸脱していないときは、異常動作無し（正常）と判定する（ステップ＃１４）。
【００６０】
開動作時間Ｔ１と閉動作時間Ｔ２の少なくともいずれかが基準時間範囲から逸脱している場合は、異常動作有り（異常）と判定して、警告ランプを点灯するなどの異常処理を実行した後（ステップ＃１４，１５）、異常判定処理を終了する。
【００６１】
異常動作無しと判定されると、中央処理装置３４はシャッタ開閉制御を実行する。
シャッタ開閉制御においては、冷却水温度が設定温度以下になるように制御する冷却水温度制御と、車両の空力特性を調節する空力制御とを所定時間毎または所定走行距離毎に実行する。
【００６２】
冷却水温度制御では、入力された冷却水温度に基づいて、冷却水温度が設定温度以下になるように第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を回動動作させるために、第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に所定時間に亘って通電する通電指令をモータ制御回路３５に入力する。
【００６３】
空力制御は、冷却水温度が設定温度以下であることを条件に実行され、車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することにより、入力された走行速度に基づいて車両に空気抵抗、揚力或いはダウンフォースを付与するために、第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に所定時間に亘って通電する通電指令をモータ制御回路３５に入力する。
【００６４】
モータ制御回路３５は、中央処理装置３４から通電指令が入力されると、第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に対して所定時間に亘って通電することにより、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を設定動作範囲の一端から他端まで回動動作させるモータ制御を実行する。
【００６５】
つまり、中央処理装置３４は、シャッタ開閉制御において、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０が全開位置にあるときは必要に応じていずれか又は双方を全閉位置まで回動動作させ、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０が全閉位置にあるときは必要に応じていずれか又は双方を全開位置まで回動動作させための通電指令をモータ制御回路３５に入力する。
【００６６】
〔第２実施形態〕
車両の走行中において、可動部材（可動フィン２９，３０）の異常動作の有無を判定する異常判定手段の実施形態を示す。
異常判定手段としての異常判定プログラムは、車両の走行速度Ｓと、当該走行速度Ｓに応じた第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の上限時間ＴＡmax ，ＴＢmax 及び下限時間ＴＡmin ，ＴＢmin で規定される基準時間範囲との相関マップに基づいて、基準時間範囲を決定するように構成してある。
【００６７】
メモリ３２は、走行速度Ｓと開動作用基準時間範囲及び開動作用基準時間範囲との相関関係を記憶している。
図９は、走行速度Ｓと開動作用基準時間範囲との相関関係を示し、走行速度Ｓに正比例して上限時間ＴＡmax 及び下限時間ＴＡmin が増大する。
走行速度Ｓと閉動作用基準時間範囲との相関関係は、図９に示す相関関係における比例定数のみが異なるので、その図示は省略する。
【００６８】
異常判定処理のイニシャル処理（ステップ＃１０）において、現在の車両の走行速度Ｓに対応する開動作用基準時間範囲の上限時間ＴＡmax 及び下限時間ＴＡmin をメモリ３２から読み出して開動作用基準時間範囲を決定し、現在の車両の走行速度Ｓに対応する閉動作用基準時間範囲の上限時間ＴＢmax 及び下限時間ＴＢmin をメモリ３２から読み出して開動作用基準時間範囲を決定する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６９】
〔第３実施形態〕
図１０は、別実施形態の制御装置（制御手段）のブロック図を示し、本実施形態では、車両に搭載されたエンジンに装備してあるイグニッションスイッチ（ＩＧ）３９のＯＮ操作回数Ｎ、つまりエンジンを起動させる側への操作回数Ｎをカウントするカウンタ回路４０を中央処理装置３４が備えている点で、第１実施形態と異なっている。
【００７０】
本実施形態の中央処理装置３４は、図１１に示すように、イグニッションスイッチ（ＩＧ）３９のＯＮ操作回数Ｎが、前回の異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて設定された設定回数Ｍに達する毎に、異常判定処理を実行する。
【００７１】
すなわち、イグニッションスイッチ（ＩＧ）３９がＯＮ操作されると（ステップ＃２０）、ＯＮ操作回数Ｎをカウントアップし（ステップ＃２１）、前回の異常判定処理において異常動作が無い（異常検出無し）と判定されているときは （ステップ＃２２）、ＯＮ操作回数Ｎが設定回数Ｍ（但し、Ｍは２以上）であるか否かが判別される（ステップ＃２３）。
【００７２】
前回の異常判定処理において異常動作が有る（異常検出有り）と判定されているとき、及び、ＯＮ操作回数Ｎが設定回数Ｍ以上であると判別されたときには、異常判定処理を実行する（ステップ＃２４）。
【００７３】
したがって、前回の異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて、異常動作が有ると判定されているときは設定回数Ｍが実質的に１と設定され、異常動作が無いと判定されているときは設定回数Ｍが２以上に設定される。本実施形態では、異常動作が無いと判定されているときに判別される設定回数Ｍは例えば１０に設定されている。
【００７４】
ステップ＃２３においてＯＮ操作回数Ｎが設定回数Ｍ未満であると判別されたときは、第１実施形態で示したシャッタ開閉制御と同様のシャッタ開閉制御をイグニッションスイッチ（ＩＧ）３９がＯＦＦ操作されるまで、つまりエンジンの駆動が停止されるまで所定時間毎または所定走行距離毎に実行する（ステップ ＃２５，２６）。
【００７５】
図１２は、本実施形態における異常判定処理のフローチャートを示す。
本実施形態の異常判定処理におけるステップ＃３０〜ステップ＃３４の動作は、第１実施形態で示した異常判定処理（図５）のステップ＃１０〜ステップ＃１４の動作と同じであるので、ステップ＃３５以降の動作について説明する。
【００７６】
ステップ＃３４において異常動作無しと判定されたときは、カウンタ回路４０を初期化してＯＮ操作回数Ｎを「０」とした後（ステップ＃３５）、図１１に示したステップ＃２５のシャッタ開閉制御を実行する。
【００７７】
ステップ＃３４において異常動作有りと判定されたときは、現在までに異常動作有りと判定された回数が２回以上か否かを判別し（ステップ＃３６）、２回未満のときは、図１１に示したステップ＃２５のシャッタ開閉制御を実行し、２回以上のときは、警告ランプを点灯するなどの異常処理を実行して（ステップ＃３７）、異常判定処理を終了する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００７８】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による可動部材の駆動装置は、可動部材の動作速度が速くなる時は基準時間範囲の下限時間のみを短縮する補正を行い、可動部材の動作速度が遅くなる時は基準時間範囲の上限時間のみを延長する補正を行うように構成してあってもよい。
２．本発明による可動部材の駆動装置は、イグニッションスイッチのエンジンの駆動を停止させる側への操作回数が設定回数に達する毎に、異常判定処理を実行可能に構成してあってもよい。
３．本発明による可動部材の駆動装置は、異常判定処理が実行可能となる設定回数を、エンジンの延べ運転時間や、車両の延べ走行距離に応じて変更設定可能に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１ 機関室
２９ 可動部材（可動フィン）
３０ 可動部材（可動フィン）
３１ 阻止手段
３９ イグニッションスイッチ
Ｂ 制御手段
Ｎ 操作回数
Ｍ 設定回数
Ｍ１ 電動モータ
Ｍ２ 電動モータ
Ｓ 走行速度
Ｔemp 外気温度
Ｔemp ０ 基準温度
Ｔmin 下限時間
Ｔmax 上限時間
Ｖ 電源電圧
Ｖ0 基準電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材と、前記可動部材を動作させる電動モータと、前記可動部材との接当により当該可動部材の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段と、前記電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、前記可動部材を前記設定動作範囲の一端から他端まで動作させる制御手段とを備えた可動部材の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記可動部材の駆動装置の一例として、車両のラジエータグリルにおける可動フィンの駆動装置がある。
可動フィンは、姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材の一例であって、走行中の車両の前部から機関室への空気の侵入量を調節することにより、車両に空気抵抗、揚力或いはダウンフォースを付与して、安定した走行状態を確保できるように設けてある。
可動フィンは、機関室への空気の侵入を阻止する全閉位置と、機関室への空気の侵入を許容する全開位置との二位置に亘る設定動作範囲を回動動作可能で、かつ、可動フィンとの接当により当該可動フィンの設定動作範囲を超える回動動作が阻止手段により阻止される（例えば、特許文献１参照。）。
したがって、可動フィンが設定動作範囲の一端から他端まで回動動作したことを検知するセンサを設けることなく、電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、可動フィンを設定動作範囲の一端から他端まで回動動作させ得る利点がある。
しかしながら、可動フィンにおける異常動作、例えば、所定時間の通電を行っても可動フィンが設定動作範囲の他端まで回動していなかったり、可動フィンを設定動作範囲の一端から他端まで回動させるに要する時間が短くて、可動フィンが設定動作範囲の他端まで回動動作した後の、可動フィンの設定動作範囲を超える回動動作が阻止されている状態での電動モータに対する通電時間が長いなどの異常動作の有無を判定できない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記問題を解決するために、可動フィンが設定動作範囲の一端から他端まで回動動作したことを検知するセンサを設け、そのセンサによる検知タイミングに基づいて異常動作の有無を判定できるようにすることが考えられるが、この場合は、センサを設けることなく可動フィンを設定動作範囲の一端から他端まで回動動作させ得る利点が損なわれる欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、センサを設けることなく可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させ得る利点を生かしながら、可動部材の異常動作の有無を判定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１特徴構成は、姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材と、前記可動部材を動作させる電動モータと、前記可動部材との接当により当該可動部材の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段と、前記電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、前記可動部材を前記設定動作範囲の一端から他端まで動作させる制御手段と、前記電動モータへの通電開始から前記可動部材の動作が阻止されることによって前記電動モータに生じるロック電流の検出までの時間を測定すると共に、当該測定した時間が基準時間範囲から逸脱しているか否かに基づいて前記可動部材の異常動作の有無を判定する異常判定処理を実行可能な異常判定手段を備えた点にある。
【０００６】
本構成の可動部材の駆動装置であれば、電動モータに対して所定時間の通電を行ったときに、可動部材が設定動作範囲の一端から他端まで動作するに要した時間を電動モータへの通電開始からロック電流の検出までの時間として測定して、測定した時間が基準時間範囲から逸脱しているか否かによって、異常動作の有無を判定できる。
したがって、センサを設けることなく可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させ得る利点を生かしながら、可動部材の異常動作の有無を判定できる。
【０００７】
本発明の第２特徴構成は、前記異常判定手段は、前記車両に搭載されたエンジンに装備してあるイグニッションスイッチの操作回数が、前回の前記異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて設定された設定回数に達する毎に、前記異常判定処理を実行可能に構成してある点にある。
【０００８】
本構成であれば、イグニッションスイッチが操作される毎に異常判定処理を実行するのではなく、前回実行した異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて設定された設定回数に達する毎に、異常判定処理を実行することができる。
したがって、電動モータに対して通電する回数も、可動部材を設定動作範囲の一端から他端まで動作させる回数も減らして、異常判定処理の実行に伴う負荷を軽減することができ、駆動装置のがたつきや異音の発生を防止して、駆動装置の耐久性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の第３特徴構成は、前記可動部材が、前記車両の前部から機関室への空気の侵入量を調節する可動フィンであり、前記異常判定手段が、前記可動フィンの動作速度に影響を与える外部要因に基づいて前記基準時間範囲を補正可能に構成してある点にある。
【００１０】
本構成であれば、可動フィンの動作速度に影響を与える外部要因に基づいて、可動フィンの動作速度が速くなる時は基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行い、動作速度が遅くなる時は基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行って、機関室への空気の侵入量を調節する可動フィンの異常動作の有無を精度良く判定できる。
【００１１】
本発明の第４特徴構成は、前記外部要因が前記電動モータの電源電圧であり、前記異常判定手段は、前記電源電圧が基準電圧よりも高いときは前記基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行い、前記電源電圧が前記基準電圧よりも低いときは前記基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行うように構成してある点にある。
【００１２】
本構成であれば、電源電圧が基準電圧よりも高くて電動モータによる可動フィンの動作速度が速くなるときも、電源電圧が基準電圧よりも低くて電動モータによる可動フィンの動作速度が遅くなるときも、可動フィンの異常動作の有無を精度良く判定できる。
【００１３】
本発明の第５特徴構成は、前記異常判定手段は、前記車両の走行速度と、当該走行速度に応じた前記可動部材の前記基準時間範囲との相関マップに基づいて、前記基準時間範囲を決定するように構成してある点にある。
【００１４】
本構成であれば、車両の走行中において、車両の走行速度に対応する基準時間範囲を相関マップから参照して、走行速度に応じた基準時間範囲に補正できる。
よって、車両の走行中においても、車両の走行速度に応じて基準時間範囲を決定して、可動部材の異常動作の有無を精度良く判定できる。
【００１５】
本発明の第６特徴構成は、前記外部要因が外気温度であり、前記異常判定手段は、前記外気温度が基準温度に対して高いときは前記基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行い、前記外気温度が前記基準温度に対して低いときは前記基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行うように構成してある点にある。
【００１６】
電動モータの電機子コイルが横切る磁束密度は外気温度が高くなるほど低くなるので、外気温度が高くなるほど、電機子に発生する回転トルクが小さくなって、可動フィンの設定動作範囲に亘る動作時間が長くなる。
本構成であれば、外気温度が基準温度に対して高いときは、電動モータの回転トルクが小さくなるので、基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行い、外気温度が基準温度に対して低いときは、電動モータの回転トルクが大きくなるので、基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行う。
よって、外気温度に起因する可動フィンの設定動作範囲に亘る動作時間の変化に応じて、外気温度が基準温度に対して高いときも、低いときも、可動フィンの異常動作の有無を精度良く判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両のエンジンルームの断面図である。
【図２】車両のエンジンルームの断面図である。
【図３】制御装置（制御手段）のブロック図である。
【図４】中央処理装置による制御を示すフローチャートである。
【図５】異常判定処理を示すフローチャートである。
【図６】電圧差と電圧補正時間との相関関係を示すグラフである。
【図７】温度差と温度補正時間との相関関係を示すグラフである。
【図８】電流−電圧特性を示すグラフである。
【図９】走行速度と基準時間範囲との相関関係を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態の制御装置（制御手段）のブロック図である。
【図１１】第３実施形態の中央処理装置による制御を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態の異常判定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、車両の前側部分に設けてあるエンジンルーム（機関室）１の内部を示す。エンジンルーム１には、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータ２が設置され、ラジエータ２は車体ボディ３に取り付けられている。
【００１９】
ラジエータ２の前面上部に対応して、グリル意匠部４に開口された第１グリル開口部５が配設されている。ラジエータ２の前面下部に対応して、バンパー６に開口された第２グリル開口部７が配設されている。
【００２０】
ラジエータ２の前面であって、第１グリル開口部５と第２グリル開口部７との間には、車体ボディ３に取り付けられたバンパー補強材８が配置されている。バンパー補強材８の前面には発泡体緩衝材９が設けられ、緩衝材９を覆うバンパー６の樹脂製外装材１０が取付けられている。
【００２１】
ラジエータ２の前方には、第１筐体１１と第２筐体１２が上下に並設されている。第１筐体１１と第２筐体１２の夫々はブラケット１３，１４を介して車体ボディ３に取り付けられている。
【００２２】
第１筐体１１は、先端に第１蛇腹部１５を形成した第１本体枠１６と、第１本体枠１６の内側に固定された第１筐体枠１７とを備えている。
第１筐体枠１７の内側に、ラジエータ２の前面上部を取り囲むように車幅方向に長い横断面形状が略長方形の第１空気流通路１８が形成されている。
【００２３】
第２筐体１２は、先端に第２蛇腹部１９を形成した第２本体枠２０と、第２本体枠２０の内側に固定された第２筐体枠２１とを備えている。
第２筐体枠２１の内側に、ラジエータ２の前面下部を取り囲むように車幅方向に長い横断面形状が略長方形の第２空気流通路２２が形成されている。
【００２４】
第１蛇腹部１５の内側上部には、ボンネット周囲部材２３から延長された壁材２４が接合され、内側下部にはバンパー６の上部壁２５が接合されている。これによって、第１グリル開口部５からラジエータ２の前面上部に至る第１空気導入通路２６が形成されている。
【００２５】
第２蛇腹部１９の内側には、第２グリル開口部７に形成した開口端部２７が嵌合している。これにより、第２グリル開口部７からラジエータ２の前面下部に至る第２空気導入通路２８が形成されている。
【００２６】
第１筐体枠１７および第２筐体枠２１には、本発明による可動部材の駆動装置の一例である第１シャッタ装置Ａ１と第２シャッタ装置Ａ２が夫々装備されている。
【００２７】
第１シャッタ装置Ａ１は、第１空気流通路１８内に上下方向に間隔を隔てて配設された可動部材の一例としての複数の第１可動フィン２９と、これらの第１可動フィン２９を車幅方向に沿う横軸芯Ｘの周りで一体に回動動作させる図示しない減速ギア付き直流第１電動モータＭ１とを備えている。
【００２８】
第１可動フィン２９の夫々は、図１に示すように第１空気流通路１８からエンジンルーム１への空気の侵入を許容する全開位置と、図２に示すようにエンジンルーム１への空気の侵入を阻止する全閉位置との二位置に亘る範囲が設定動作範囲として設定されている。
【００２９】
第１可動フィン２９を設定動作範囲のいずれか一端から他端まで回動動作させることにより、第１空気導入通路２６を通した車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することができる。
【００３０】
第２シャッタ装置Ａ２は、第２空気流通路２２内に配設された可動部材の一例としての複数の第２可動フィン３０と、これらの第２可動フィン３０を車幅方向に沿う横軸芯Ｘの周りで一体に回動動作させる図示しない減速ギア付き直流第２電動モータＭ２とを備えている。
【００３１】
第１可動フィン２９の両端部は、第１筐体枠１７の両側枠部分に回動可能に支持され、第２可動フィン３０の両端部は、第２筐体枠２１の両側枠部分に回動可能に支持されている。
第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２は、いずれも、車載のバッテリー （図示せず）を駆動電源としている。
【００３２】
第２可動フィン３０の夫々は、図１に示すように第２空気流通路２２からエンジンルーム１への空気の侵入を許容する全開位置と、図２に示すようにエンジンルーム１への空気の侵入を阻止する全閉位置との二位置に亘る範囲が設定動作範囲として設定されている。
【００３３】
第２可動フィン３０を設定動作範囲のいずれか一端から他端まで回動動作させることにより、第２空気導入通路２８を通した車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することができる。
【００３４】
第１筐体枠１７及び第２筐体枠２１の側枠部分の夫々には、第１可動フィン２９のうちの一つ又は第２可動フィン３０のうちの一つとの接当により、当該第１可動フィン２９の全部又は第２可動フィン３０の全部の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段３１を突設してある。
【００３５】
阻止手段３１は、第１可動フィン２９のうちの一つ又は第２可動フィン３０のうちの一つの夫々が全開位置において接当することにより、第１可動フィン２９の全部又は第２可動フィン３０の全部の全開位置を越える回動動作を阻止する第１阻止部材３１ａと、第１可動フィン２９のうちの一つ又は第２可動フィン３０のうちの一つの夫々が全閉位置において接当することにより、第１可動フィン２９の全部又は第２可動フィン３０の全部の全閉位置を越える回動動作を阻止する第２阻止部材３１ｂとを突設して構成してある。
【００３６】
第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の夫々は、図１に示すように、全開位置では互いに平行で水平な角度位置に回動されていて、第１空気流通路１８又は第２空気流通路２２を開いている。
【００３７】
第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の夫々は、図２に示すように、全閉位置では、隣り合う第１可動フィン２９の端部どうし又は隣り合う第２可動フィン３０の端部どうしが近接している位置に回動されていて、第１空気流通路１８又は第２空気流通路２２を閉じている。
【００３８】
第１シャッタ装置Ａ１における第１可動フィン２９と、第２シャッタ装置Ａ２における第２可動フィン３０を各別に全開位置又は全閉位置の二位置に回動動作させることにより、走行中の車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することができる。
【００３９】
したがって、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の夫々は、姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材の一例であって、車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することにより、走行中の車両に空気抵抗、揚力或いはダウンフォースを付与して、安定した走行状態を確保できるように構成してある。
【００４０】
すなわち、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の全てを全閉位置に回動させることにより、空気抵抗（空気抵抗係数）及び揚力が低下すると共に、車両の前方側の空気が床面の下側に流れて、車両を下向きに引っ張るダウンフォースが発生する。
【００４１】
また、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の全てを全開位置に移動させることにより、空気抵抗が高くなると共に、エンジンルーム１に導入される空気によってエンジンルーム１内の圧力が上昇し、揚力が高くなる。
【００４２】
一定の走行速度においても、第１可動フィン２９の開閉位置（全閉位置又は全開位置）と、第２可動フィン３０の開閉位置（全閉位置又は全開位置）との組合せを変更することにより、発生する空気抵抗や揚力，ダウンフォースの大きさを調節することができる。
【００４３】
図３は、第１シャッタ装置Ａ１における第１電動モータＭ１と第２シャッタ装置Ａ２における第２電動モータＭ２の作動を制御する制御装置（制御手段）Ｂのブロック図を示す。
【００４４】
制御装置Ｂは、メモリ３２とクロック回路３３とを有する中央処理装置３４と、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２の作動を各別に制御するモータ制御回路３５と、第１シャッタ装置Ａ１と第２シャッタ装置Ａ２の作動用電源（バッテリー）（図示せず）の電圧を監視する電圧モニタ回路３６と、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２に流れる電流を各別に監視する電流モニタ回路３７と、走行速度や外気温度、ラジエータ２における冷却水温度などの車両情報が入力される通信回路３８とを備えている。
【００４５】
中央処理装置３４は、図４に示すように、イグニッションスイッチ（ＩＧ）３９がＯＮ操作されると（ステップ＃１）、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の夫々について異常判定処理を実行し（ステップ＃２）、第１可動フィン２９と第２可動フィン３０のいずれにも異常動作が無いと判定したときは、第１シャッタ装置Ａ１と第２シャッタ装置Ａ２の作動を制御するためのシャッタ開閉制御をイグニッションスイッチ（ＩＧ）３９がＯＦＦ操作されるまで、つまりエンジンの駆動が停止されるまで所定時間毎または所定走行距離毎に実行する（ステップ＃３，４）。
【００４６】
異常判定処理では、図５に示すように、第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２への通電開始から、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の回動動作が阻止されることによって第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に生じるロック電流を検出するまでの動作時間Ｔ１，Ｔ２を測定すると共に、当該測定した動作時間Ｔ１，Ｔ２が上限時間ＴＡmax ，ＴＢmax と下限時間ＴＡmin ，ＴＢmin とで規定される基準時間範囲から逸脱している場合に、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の異常動作の有無を判定する
【００４７】
上限時間ＴＡmax 及び下限時間ＴＡmin は第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の全閉位置から全開位置への回動動作方向に対応する開動作用基準時間範囲を規定する時間であり、上限時間ＴＢmax 及び下限時間ＴＢmin は第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の全開位置から全閉位置への回動動作方向に対応する閉動作用基準時間範囲を規定する時間である。
【００４８】
中央処理装置３４は、異常判定手段としての異常判定プログラムと、予め設定してある設定基準時間範囲を規定する上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin と、後述する第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の動作速度に影響を与える外部要因と補正時間ＴＡａ，ＴＡｂ，ＴＢａ，ＴＢｂとの相関関係とをメモリ３２に予め記憶している。
【００４９】
したがって、中央処理装置３４は、異常判定プログラムと、設定基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin と、外部要因と補正時間ＴＡａ，ＴＡｂ，ＴＢａ，ＴＢｂとの相関関係とをメモリ３２から読み出して異常判定処理を実行する。
【００５０】
外部要因と補正時間ＴＡａ，ＴＡｂ，ＴＢａ，ＴＢｂとの相関関係は、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の全閉位置から全開位置への動作方向と、全開位置から全閉位置への動作方向との夫々に対応してメモリ３２に記憶してある。
補正時間ＴＡａ，ＴＡｂは全閉位置から全開位置への動作方向に対応する補正時間を示し、補正時間ＴＢａ，ＴＢｂは全開位置から全閉位置への動作方向に対応する補正時間を示す。
【００５１】
図５は異常判定処理のフローチャートを示し、イニシャル処理においては、外部要因としての第１電動モータの電源電圧Ｖと、外部要因としての外気温度Ｔemp とに基づいて、設定基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin に補正時間ＴＡａ，ＴＡｂ，ＴＢａ，ＴＢｂを加算して基準時間範囲を補正する（ステップ＃１０）。
【００５２】
図６は、全閉位置から全開位置への動作方向に対応する電源電圧Ｖと基準電圧Ｖ0との電圧差（Ｖ−Ｖ0）と、設定基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin に加算する電圧補正時間ＴＡａとの相関関係を示し、電圧差（Ｖ−Ｖ0）と電圧補正時間ＴＡａとが正比例している。
全開位置から全閉位置への動作方向に対応する電圧差（Ｖ−Ｖ0）と電圧補正時間ＴＢａとの相関関係は、図６に示す相関関係における比例定数のみが異なるので、その図示は省略する。
【００５３】
電源電圧Ｖが基準電圧Ｖ0よりも高いときは、電圧差（Ｖ−Ｖ0）に応じたマイナス符号の電圧補正時間ＴＡａを加算して基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin を短縮する補正を行い、電源電圧Ｖが基準電圧Ｖ0よりも低いときは、電圧差（Ｖ−Ｖ0）に応じたプラス符号の電圧補正時間ＴＡａを加算して基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin を延長する補正を行う。
【００５４】
図７は、全閉位置から全開位置への動作方向に対応する外気温度Ｔemp と基準温度Ｔemp ０との温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）と、設定基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin に加算する温度補正時間ＴＡｂとの相関関係を示し、温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）と温度補正時間ＴＡｂとが正比例している。
全開位置から全閉位置への動作方向に対応する温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）と温度補正時間ＴＢｂとの相関関係は、図７に示す相関関係における比例定数のみが異なるので、その図示は省略する。
【００５５】
外気温度Ｔemp が基準温度Ｔemp ０を越えて高くなるほど、電機子コイルが横切る磁束密度が低くなって、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２の回転トルクが小さくなるので、温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）に応じたプラス符号の温度補正時間ＴＡｂを加算して基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin を延長する補正を行い、外気温度Ｔemp が基準温度Ｔemp ０よりも低くなるほど、電機子コイルが横切る磁束密度が高くなって、第１電動モータＭ１と第２電動モータＭ２の回転トルクが大きくなるので、温度差（Ｔemp −Ｔemp ０）に応じたマイナス符号の温度補正時間ＴＡｂを加算して基準時間範囲の上限時間Ｔmax 及び下限時間Ｔmin を短縮する補正を行う。
【００５６】
基準時間範囲の補正は、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０の全閉位置から全開位置への動作方向と、全開位置から全閉位置への動作方向との夫々に対応して行う。
【００５７】
次に、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を全閉位置に回動動作させた後（ステップ＃１１）、全開位置に回動動作させて、図８に示すように、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を全閉位置から全開位置に回動動作させるための第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２への通電開始から、電流モニタ回路３７により当該第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に生じるロック電流が所定時間に亘って検出されるまでの開動作時間Ｔ１をクロック回路３３により測定する（ステップ＃１２）。
【００５８】
次に、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を全閉位置に回動動作させて、図８に示すように、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を全開位置から全閉位置に回動動作させるための第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２への通電開始から、電流モニタ回路３７により当該第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に生じるロック電流が所定時間に亘って検出されるまでの閉動作時間Ｔ２をクロック回路３３により測定する（ステップ＃１３）。
【００５９】
次に、開動作時間Ｔ１が開動作用基準時間範囲から逸脱しているか否か、及び、閉動作時間Ｔ２が閉動作用基準時間範囲から逸脱しているか否かを判定し、いずれの基準時間範囲からも逸脱していないときは、異常動作無し（正常）と判定する（ステップ＃１４）。
【００６０】
開動作時間Ｔ１と閉動作時間Ｔ２の少なくともいずれかが基準時間範囲から逸脱している場合は、異常動作有り（異常）と判定して、警告ランプを点灯するなどの異常処理を実行した後（ステップ＃１４，１５）、異常判定処理を終了する。
【００６１】
異常動作無しと判定されると、中央処理装置３４はシャッタ開閉制御を実行する。
シャッタ開閉制御においては、冷却水温度が設定温度以下になるように制御する冷却水温度制御と、車両の空力特性を調節する空力制御とを所定時間毎または所定走行距離毎に実行する。
【００６２】
冷却水温度制御では、入力された冷却水温度に基づいて、冷却水温度が設定温度以下になるように第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を回動動作させるために、第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に所定時間に亘って通電する通電指令をモータ制御回路３５に入力する。
【００６３】
空力制御は、冷却水温度が設定温度以下であることを条件に実行され、車両の前部からエンジンルーム１への空気の侵入量を調節することにより、入力された走行速度に基づいて車両に空気抵抗、揚力或いはダウンフォースを付与するために、第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に所定時間に亘って通電する通電指令をモータ制御回路３５に入力する。
【００６４】
モータ制御回路３５は、中央処理装置３４から通電指令が入力されると、第１電動モータＭ１又は第２電動モータＭ２に対して所定時間に亘って通電することにより、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０を設定動作範囲の一端から他端まで回動動作させるモータ制御を実行する。
【００６５】
つまり、中央処理装置３４は、シャッタ開閉制御において、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０が全開位置にあるときは必要に応じていずれか又は双方を全閉位置まで回動動作させ、第１可動フィン２９又は第２可動フィン３０が全閉位置にあるときは必要に応じていずれか又は双方を全開位置まで回動動作させための通電指令をモータ制御回路３５に入力する。
【００６６】
〔第２実施形態〕
車両の走行中において、可動部材（可動フィン２９，３０）の異常動作の有無を判定する異常判定手段の実施形態を示す。
異常判定手段としての異常判定プログラムは、車両の走行速度Ｓと、当該走行速度Ｓに応じた第１可動フィン２９と第２可動フィン３０の上限時間ＴＡmax ，ＴＢmax 及び下限時間ＴＡmin ，ＴＢmin で規定される基準時間範囲との相関マップに基づいて、基準時間範囲を決定するように構成してある。
【００６７】
メモリ３２は、走行速度Ｓと開動作用基準時間範囲及び開動作用基準時間範囲との相関関係を記憶している。
図９は、走行速度Ｓと開動作用基準時間範囲との相関関係を示し、走行速度Ｓに正比例して上限時間ＴＡmax 及び下限時間ＴＡmin が増大する。
走行速度Ｓと閉動作用基準時間範囲との相関関係は、図９に示す相関関係における比例定数のみが異なるので、その図示は省略する。
【００６８】
異常判定処理のイニシャル処理（ステップ＃１０）において、現在の車両の走行速度Ｓに対応する開動作用基準時間範囲の上限時間ＴＡmax 及び下限時間ＴＡmin をメモリ３２から読み出して開動作用基準時間範囲を決定し、現在の車両の走行速度Ｓに対応する閉動作用基準時間範囲の上限時間ＴＢmax 及び下限時間ＴＢmin をメモリ３２から読み出して開動作用基準時間範囲を決定する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６９】
〔第３実施形態〕
図１０は、別実施形態の制御装置（制御手段）のブロック図を示し、本実施形態では、車両に搭載されたエンジンに装備してあるイグニッションスイッチ（ＩＧ）３９のＯＮ操作回数Ｎ、つまりエンジンを起動させる側への操作回数Ｎをカウントするカウンタ回路４０を中央処理装置３４が備えている点で、第１実施形態と異なっている。
【００７０】
本実施形態の中央処理装置３４は、図１１に示すように、イグニッションスイッチ（ＩＧ）３９のＯＮ操作回数Ｎが、前回の異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて設定された設定回数Ｍに達する毎に、異常判定処理を実行する。
【００７１】
すなわち、イグニッションスイッチ（ＩＧ）３９がＯＮ操作されると（ステップ＃２０）、ＯＮ操作回数Ｎをカウントアップし（ステップ＃２１）、前回の異常判定処理において異常動作が無い（異常検出無し）と判定されているときは （ステップ＃２２）、ＯＮ操作回数Ｎが設定回数Ｍ（但し、Ｍは２以上）であるか否かが判別される（ステップ＃２３）。
【００７２】
前回の異常判定処理において異常動作が有る（異常検出有り）と判定されているとき、及び、ＯＮ操作回数Ｎが設定回数Ｍ以上であると判別されたときには、異常判定処理を実行する（ステップ＃２４）。
【００７３】
したがって、前回の異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて、異常動作が有ると判定されているときは設定回数Ｍが実質的に１と設定され、異常動作が無いと判定されているときは設定回数Ｍが２以上に設定される。本実施形態では、異常動作が無いと判定されているときに判別される設定回数Ｍは例えば１０に設定されている。
【００７４】
ステップ＃２３においてＯＮ操作回数Ｎが設定回数Ｍ未満であると判別されたときは、第１実施形態で示したシャッタ開閉制御と同様のシャッタ開閉制御をイグニッションスイッチ（ＩＧ）３９がＯＦＦ操作されるまで、つまりエンジンの駆動が停止されるまで所定時間毎または所定走行距離毎に実行する（ステップ ＃２５，２６）。
【００７５】
図１２は、本実施形態における異常判定処理のフローチャートを示す。
本実施形態の異常判定処理におけるステップ＃３０〜ステップ＃３４の動作は、第１実施形態で示した異常判定処理（図５）のステップ＃１０〜ステップ＃１４の動作と同じであるので、ステップ＃３５以降の動作について説明する。
【００７６】
ステップ＃３４において異常動作無しと判定されたときは、カウンタ回路４０を初期化してＯＮ操作回数Ｎを「０」とした後（ステップ＃３５）、図１１に示したステップ＃２５のシャッタ開閉制御を実行する。
【００７７】
ステップ＃３４において異常動作有りと判定されたときは、現在までに異常動作有りと判定された回数が２回以上か否かを判別し（ステップ＃３６）、２回未満のときは、図１１に示したステップ＃２５のシャッタ開閉制御を実行し、２回以上のときは、警告ランプを点灯するなどの異常処理を実行して（ステップ＃３７）、異常判定処理を終了する。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００７８】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による可動部材の駆動装置は、可動部材の動作速度が速くなる時は基準時間範囲の下限時間のみを短縮する補正を行い、可動部材の動作速度が遅くなる時は基準時間範囲の上限時間のみを延長する補正を行うように構成してあってもよい。
２．本発明による可動部材の駆動装置は、イグニッションスイッチのエンジンの駆動を停止させる側への操作回数が設定回数に達する毎に、異常判定処理を実行可能に構成してあってもよい。
３．本発明による可動部材の駆動装置は、異常判定処理が実行可能となる設定回数を、エンジンの延べ運転時間や、車両の延べ走行距離に応じて変更設定可能に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１ 機関室
２９ 可動部材（可動フィン）
３０ 可動部材（可動フィン）
３１ 阻止手段
３９ イグニッションスイッチ
Ｂ 制御手段
Ｎ 操作回数
Ｍ 設定回数
Ｍ１ 電動モータ
Ｍ２ 電動モータ
Ｓ 走行速度
Ｔemp 外気温度
Ｔemp ０ 基準温度
Ｔmin 下限時間
Ｔmax 上限時間
Ｖ 電源電圧
Ｖ0 基準電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材と、
前記可動部材を動作させる電動モータと、
前記可動部材との接当により当該可動部材の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段と、
前記電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、前記可動部材を前記設定動作範囲の一端から他端まで動作させる制御手段と、
前記電動モータへの通電開始から前記可動部材の動作が阻止されることによって前記電動モータに生じるロック電流の検出までの時間を測定すると共に、当該測定した時間が基準時間範囲から逸脱しているか否かに基づいて前記可動部材の異常動作の有無を判定する異常判定処理を実行可能な異常判定手段を備えた可動部材の駆動装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記車両に搭載されたエンジンに装備してあるイグニッションスイッチの操作回数が、前回の前記異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて設定された設定回数に達する毎に、前記異常判定処理を実行可能に構成してある請求項１に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項３】
前記可動部材が、前記車両の前部から機関室への空気の侵入量を調節する可動フィンであり、
前記異常判定手段が、前記可動フィンの動作速度に影響を与える外部要因に基づいて前記基準時間範囲を補正可能に構成してある請求項１または２に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項４】
前記外部要因が前記電動モータの電源電圧であり、
前記異常判定手段は、前記電源電圧が基準電圧よりも高いときは前記基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行い、前記電源電圧が前記基準電圧よりも低いときは前記基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行うように構成してある請求項３に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項５】
前記異常判定手段は、前記車両の走行速度と、当該走行速度に応じた前記可動部材の前記基準時間範囲との相関マップに基づいて、前記基準時間範囲を決定するように構成してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項６】
前記外部要因が外気温度であり、
前記異常判定手段は、前記外気温度が基準温度に対して高いときは前記基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行い、前記外気温度が前記基準温度に対して低いときは前記基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行うように構成してある請求項３に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項１】
姿勢変化を伴って車両の空力特性を調節する可動部材と、
前記可動部材を動作させる電動モータと、
前記可動部材との接当により当該可動部材の設定動作範囲を超える動作を阻止する阻止手段と、
前記電動モータに対して所定時間の通電を行うことにより、前記可動部材を前記設定動作範囲の一端から他端まで動作させる制御手段と、
前記電動モータへの通電開始から前記可動部材の動作が阻止されることによって前記電動モータに生じるロック電流の検出までの時間を測定すると共に、当該測定した時間が基準時間範囲から逸脱しているか否かに基づいて前記可動部材の異常動作の有無を判定する異常判定処理を実行可能な異常判定手段を備えた可動部材の駆動装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記車両に搭載されたエンジンに装備してあるイグニッションスイッチの操作回数が、前回の前記異常判定処理において判定された異常動作の有無に応じて設定された設定回数に達する毎に、前記異常判定処理を実行可能に構成してある請求項１に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項３】
前記可動部材が、前記車両の前部から機関室への空気の侵入量を調節する可動フィンであり、
前記異常判定手段が、前記可動フィンの動作速度に影響を与える外部要因に基づいて前記基準時間範囲を補正可能に構成してある請求項１または２に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項４】
前記外部要因が前記電動モータの電源電圧であり、
前記異常判定手段は、前記電源電圧が基準電圧よりも高いときは前記基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行い、前記電源電圧が前記基準電圧よりも低いときは前記基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行うように構成してある請求項３に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項５】
前記異常判定手段は、前記車両の走行速度と、当該走行速度に応じた前記可動部材の前記基準時間範囲との相関マップに基づいて、前記基準時間範囲を決定するように構成してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の可動部材の駆動装置。
【請求項６】
前記外部要因が外気温度であり、
前記異常判定手段は、前記外気温度が基準温度に対して高いときは前記基準時間範囲の少なくとも上限時間を延長する補正を行い、前記外気温度が前記基準温度に対して低いときは前記基準時間範囲の少なくとも下限時間を短縮する補正を行うように構成してある請求項３に記載の可動部材の駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２４７８１９（Ｐ２０１０−２４７８１９Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４４２２８（Ｐ２０１０−４４２２８）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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