特許 7463658 スライドドア用駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-01

(45)【発行日】2024-04-09

(54)【発明の名称】スライドドア用駆動装置

(51)【国際特許分類】

   E05F 15/643 20150101AFI20240402BHJP

   B60J 5/06 20060101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

E05F15/643

B60J5/06 A

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021561389

(86)(22)【出願日】2020-11-20

(86)【国際出願番号】 JP2020043509

(87)【国際公開番号】W WO2021106807

(87)【国際公開日】2021-06-03

【審査請求日】2023-08-18

(31)【優先権主張番号】P 2019214746

(32)【優先日】2019-11-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000148896

【氏名又は名称】三井金属アクト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002505

【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】今井 拓也

【審査官】秋山 斉昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１３３４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２７３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３２７２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０９３５１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１８１５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－６８２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－３４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２６０７９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０５Ｆ １５／００－１５／７９

Ｂ６０Ｊ ５／００－ ５／１４

Ｈ０２Ｐ ２３／１８

Ｈ０２Ｐ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源と、
スライドドアを開閉する動力を出力するモータと、
前記電源と前記モータとを接続するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を制御する制御装置と、を備えるスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、
前記電源と前記電力変換装置との間に配置されたシャント抵抗と、を備え、
前記制御装置は、前記シャント抵抗の出力に基づいて前記モータの回転角度を取得する、スライドドア用駆動装置。

【請求項2】

請求項１に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記シャント抵抗は、前記電源の負極側と前記電力変換装置の負極側との間に配置されている、スライドドア用駆動装置。

【請求項3】

請求項１に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記制御装置は、前記シャント抵抗の出力に基づいて取得した前記モータの回転角度に応じて、前記電力変換装置を制御する、スライドドア用駆動装置。

【請求項4】

請求項１に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記制御装置は、前記シャント抵抗の出力に基づいて異物の挟み込みを判定する、スライドドア用駆動装置。

【請求項5】

請求項４に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータは、ロータの回転位置に応じた信号を出力する位置センサをさらに備え、
前記制御装置は、
前記位置センサの出力に基づいて前記スライドドアの位置を取得し、
前記シャント抵抗の出力が、前記スライドドアの位置に応じた閾値となった場合に、前記異物の挟み込みを判定する、スライドドア用駆動装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源の正極側と前記電力変換装置の正極側との間に配置され、前記電源と前記電力変換装置との間の電力伝達経路を開閉するスイッチを備え、
前記制御装置は、前記モータの非駆動時に、前記シャント抵抗の出力が第１所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記電源を充電する第１ブレーキ制御を実行する、スライドドア用駆動装置。

【請求項7】

請求項１～５のいずれか一項に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源の正極側と前記電力変換装置の正極側との間に配置され、前記電源と前記電力変換装置との間の電力伝達経路を開閉するスイッチを備え、
前記電力変換装置は、
第１ハイサイド・トランジスタと、第１ローサイド・トランジスタと、前記第１ハイサイド・トランジスタと前記第１ローサイド・トランジスタを直列接続する第１ノードとを備えた第１支流回路と、
第２ハイサイド・トランジスタと、第２ローサイド・トランジスタと、前記第２ハイサイド・トランジスタと前記第２ローサイド・トランジスタを直列接続する第２ノードとを備えた第２支流回路と、
第３ハイサイド・トランジスタと、第３ローサイド・トランジスタと、前記第３ハイサイド・トランジスタと前記第３ローサイド・トランジスタを直列接続する第３ノードとを備えた第３支流回路と、
前記第１支流回路と前記第２支流回路と前記第３支流回路とを並列接続する第４ノードと第５ノードと、を備え、
前記モータは、三相交流モータであって、ステータコイルが前記第１ノードと前記第２ノードと前記第３ノードとにデルタ結線され、
前記電源は、前記第４ノードと前記第５ノードとに接続され、
前記制御装置は、
前記モータの非駆動時に、前記シャント抵抗の出力が第２所定値となった場合に、前記スイッチを開状態にするとともに、
前記第１ハイサイド・トランジスタ、前記第２ハイサイド・トランジスタ、及び前記第３ハイサイド・トランジスタを開状態とし、且つ、前記第１ローサイド・トランジスタ、前記第２ローサイド・トランジスタ、及び前記第３ローサイド・トランジスタの少なくとも一つを閉状態とする、又は、
前記第１ローサイド・トランジスタ、前記第２ローサイド・トランジスタ、及び前記第３ローサイド・トランジスタを開状態とし、且つ、前記第１ハイサイド・トランジスタ、前記第２ハイサイド・トランジスタ、及び前記第３ハイサイド・トランジスタの少なくとも一つを閉状態とする第２ブレーキ制御を実行する、スライドドア用駆動装置。

【請求項8】

請求項７に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記制御装置は、
前記第２ブレーキ制御において、前記シャント抵抗の出力が高いほど、前記閉状態とするトランジスタの数を増やす、スライドドア用駆動装置。

【請求項9】

請求項７に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記第２ブレーキ制御において、前記シャント抵抗の出力が高いほど、前記閉状態となるデューティ比を増やす、スライドドア用駆動装置。

【請求項10】

請求項１～５のいずれか一項に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源の正極側と前記電力変換装置の正極側との間に配置され、前記電源と前記電力変換装置との間の電力伝達経路を開閉するスイッチを備え、
前記制御装置は、
前記モータの非駆動時に、前記シャント抵抗の出力が第３所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記スライドドアの移動を規制する方向に前記モータを駆動する第３ブレーキ制御を実行する、スライドドア用駆動装置。

【請求項11】

請求項１～５のいずれか一項に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源の正極側と前記電力変換装置の正極側との間に配置され、前記電源と前記電力変換装置との間の電力伝達経路を開閉するスイッチを備え、
前記電力変換装置は、
第１ハイサイド・トランジスタと、第１ローサイド・トランジスタと、前記第１ハイサイド・トランジスタと前記第１ローサイド・トランジスタを直列接続する第１ノードとを備えた第１支流回路と、
第２ハイサイド・トランジスタと、第２ローサイド・トランジスタと、前記第２ハイサイド・トランジスタと前記第２ローサイド・トランジスタを直列接続する第２ノードとを備えた第２支流回路と、
第３ハイサイド・トランジスタと、第３ローサイド・トランジスタと、前記第３ハイサイド・トランジスタと前記第３ローサイド・トランジスタを直列接続する第３ノードとを備えた第３支流回路と、
前記第１支流回路と前記第２支流回路と前記第３支流回路とを並列接続する第４ノードと第５ノードと、を備え、
前記モータは、三相交流モータであって、ステータコイルが前記第１ノードと前記第２ノードと前記第３ノードとにデルタ結線され、
前記電源は、前記第４ノードと前記第５ノードとに接続され、
前記制御装置は、前記モータの非駆動時に、
前記シャント抵抗の出力が第１所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記電源を充電する第１ブレーキ制御を実行可能に構成され、
前記シャント抵抗の出力が第２所定値となった場合に、前記スイッチを開状態にするとともに、
前記第１ハイサイド・トランジスタ、前記第２ハイサイド・トランジスタ、及び前記第３ハイサイド・トランジスタを開状態とし、且つ、前記第１ローサイド・トランジスタ、前記第２ローサイド・トランジスタ、及び前記第３ローサイド・トランジスタの少なくとも一つを閉状態とする、又は、
前記第１ローサイド・トランジスタ、前記第２ローサイド・トランジスタ、及び前記第３ローサイド・トランジスタを開状態とし、且つ、前記第１ハイサイド・トランジスタ、前記第２ハイサイド・トランジスタ、及び前記第３ハイサイド・トランジスタの少なくとも一つを閉状態とする第２ブレーキ制御を実行する可能に構成され、
前記シャント抵抗の出力が第３所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記スライドドアの移動を規制する方向に前記モータを駆動する第３ブレーキ制御を実行可能に構成され、
前記第２ブレーキ制御における前記スライドドアの保持力は、前記第１ブレーキ制御における前記スライドドアの保持力よりも高く、
前記第３ブレーキ制御における前記スライドドアの保持力は、前記第２ブレーキ制御における前記スライドドアの保持力よりも高い、スライドドア用駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のスライドドアを開閉するためのスライドドア用駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ワンボックスカー、ワゴン及びバンにおける後部ドアは引き戸式のスライドドアが設けられることが多く、近時はその開閉動作に自動化が図られてきている。スライドドアを自動開閉する車両用ドア開閉装置の一般的な構成としては、ボディ側面に沿って設けられたレール部材と、レール部材に沿って駆動されることによりドアを開閉するケーブルと、ケーブルを巻き取るためのスライドドア用駆動装置が設けられている。一般的にスライドドア用駆動装置は、動力源としてのモータと、該モータの回転を減速させる減速機構と、減速機構によって回転されてケーブルの巻き取りおよび繰り出しを行う回転ドラム機構と、を備える。また、スライドドア用駆動装置ではスライドドアの開閉を手動と自動に切り換えるためのスイッチが設けられていることが多い。

【0003】

例えば特許文献１に記載のスライドドア制御装置では、モータに、ロータの回転位置を検出する位置センサとして３つのホールＩＣが設けられ、この３つのホールＩＣからの信号を受けてモータ（ロータ）の回転角度を検出し、スライドドアを開閉することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国特開２０１４－１８１５４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のスライドドア制御装置では、モータの回転角度を検出するために３つのホールＩＣが必要であり、製造コストの点で改善の余地があった。

【0006】

一方で、スライドドア制御装置が３つのホールＩＣを搭載する場合であっても、３つのホールＩＣのうち１つのホールＩＣでも故障してしまうとモータの回転角度を検出することができなくなってしまうという不都合があり、他の方法によるモータの回転角度の検出方法が模索されていた。

【0007】

本発明は、シャント抵抗を用いてモータの回転角度を検出可能なスライドドア用駆動装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、
電源と、
スライドドアを開閉する動力を出力するモータと、
前記電源と前記モータとを接続するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を制御する制御装置と、を備えるスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、
前記電源と前記電力変換装置との間に配置されたシャント抵抗と、を備え、
前記制御装置は、前記シャント抵抗の出力に基づいて前記モータの回転角度を取得する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、シャント抵抗の出力に基づいてモータの回転角度を取得することにより、ロータの回転位置に応じた信号を出力する位置センサを不要にできる。また、スライドドア用駆動装置が位置センサを搭載する場合には、位置センサとシャント抵抗のいずれでもモータの回転角度を取得することができ、故障に対する耐性が高い。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態のスライドドア用駆動装置が搭載された車両の側面図である。

【図2】図１のスライドドア用駆動装置の説明図である。

【図3】第１実施形態のスライドドア用駆動装置のモータ制御装置のブロック図である。

【図4】第２実施形態のスライドドア用駆動装置のモータ制御装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明のスライドドア用駆動装置の各実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0012】

＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態のスライドドア用駆動装置１０は車両１２に搭載されており、後側のドア（スライドドア）１４を自動開閉させるものである。

【0013】

ドア１４はスライドドアであり、アッパーレール１６ａ、センターレール１６ｂ及びロワーレール１６ｃによって三点を支持されながら安定して開閉される。このうちセンターレール１６ｂはクオータパネル１８における略中間高さに設けられている。

【0014】

開用ケーブル２０ａと閉用ケーブル２０ｂの各端部はドア１４に設けられたサポートフレームに固定されている。サポートフレームはセンターレール１６ｂ内で転動する走行ローラを備える。開用ケーブル２０ａおよび閉用ケーブル２０ｂは、スライドドア用駆動装置１０と接続されている。スライドドア用駆動装置１０によって開用ケーブル２０ａおよび閉用ケーブル２０ｂを巻き取りおよび繰り出すことによりドア１４を開閉することができる。車両１２にはドア１４を全開位置や全閉位置で保持する不図示の保持手段が設けられている。

【0015】

図２に示すように、スライドドア用駆動装置１０は前後対称構造であって、開用ケーブル２０ａおよび閉用ケーブル２０ｂと、ベース板２２と、モータ２４と、スライドドア制御装置４０と、減速機構２８と、開用ドラム機構３０ａおよび閉用ドラム機構３０ｂと、前後一対の経路長調整機構３２とを有し、１つのユニットとなっている。

【0016】

このスライドドア用駆動装置１０では、モータ２４を順方向に回転させることで、モータ２４の回転動力が減速機構２８を介して開用ドラム機構３０ａを回転させて開用ケーブル２０ａを巻き取るとともに閉用ドラム機構３０ｂを回転させて閉用ケーブル２０ｂを繰り出すことでドア１４を開く。一方、モータ２４を逆方向に回転させることで、モータ２４の回転動力が減速機構２８を介して閉用ドラム機構３０ｂを回転させて閉用ケーブル２０ｂを巻き取るとともに開用ドラム機構３０ａを回転させて開用ケーブル２０ａを繰り出すことでドア１４を閉じる。なお、スライドドア用駆動装置１０の構造についての詳細は省略する。

【0017】

車両１２には、例えば運転席に、ドア１４の自動開閉を禁止する手動モードが選択可能に構成される。なお、以下の説明では、自動開閉が許容されるモードを自動開閉モードと称する。ドア１４には、操作者がドア１４の開閉動作を指示するためにドア開閉スイッチ１７が設けられている。このドア開閉スイッチ１７は、ドア１４の開放を指示するためのスイッチである開スイッチ１７ａと、ドア１４の閉鎖を指示するためのスイッチである閉スイッチ１７ｂと、で構成されている。自動開閉モードにおいて、この開スイッチ１７ａ又は閉スイッチ１７ｂが押下されることにより、この押下したタイミングで、ドア１４の開放又は閉鎖を指示するパルス信号が後述するモータ制御装置６０のスイッチ制御部６１及びモータ駆動部６４に出力される。一方、手動モードにおいて、開スイッチ１７ａ又は閉スイッチ１７ｂが押下げられてもこれらの操作は無効となり、ユーザーは手動でドア１４を開閉動作することができる。

【0018】

スライドドア用駆動装置１０の駆動源であるモータ２４は、図３に示すように、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５を備えた三相ブラシレスモータであり、デルタ結線されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５が巻回されたステータ２７の内周側に、永久磁石が配置されたロータ２６が所定の隙間を介して対向配置されている。

【0019】

（スライドドア制御装置の構成）
図３は、本実施形態のスライドドア制御装置４０の構成を示す図である。
スライドドア制御装置４０は、電源１１とモータ２４とを接続するモータ駆動回路５０と、モータ駆動回路５０を制御するモータ制御装置６０と、を備える。モータ駆動回路５０には、電源１１からの直流電力を交流電力に変換するインバータ５１と、電源１１の正極側とインバータ５１の正極側との間に接続されたリレースイッチ５２と、電源１１の負極側とインバータ５１の負極側との間に接続されたシャント抵抗５３と、を備える。電源１１は、例えば、車両１２の補器類に電力を供給する１２Ｖバッテリである。

【0020】

なお、シャント抵抗５３は、電源１１の正極側とインバータ５１の正極側との間に接続されてもよいが、シャント抵抗５３を、電源１１の負極側とインバータ５１の負極側との間に接続することで、ノイズによる影響を抑制でき、モータ２４の回転角度をより適切に取得することができる。

【0021】

インバータ５１は、第１ハイサイド・トランジスタＴＨ１と、第１ローサイド・トランジスタＴＬ１と、第１ハイサイド・トランジスタＴＨ１と第１ローサイド・トランジスタＴＬ１を直列接続する第１ノードＰ１とを備えた第１支流回路５５と、第２ハイサイド・トランジスタＴＨ２と、第２ローサイド・トランジスタＴＬ２と、第２ハイサイド・トランジスタＴＨ２と第２ローサイド・トランジスタＴＬ２を直列接続する第２ノードＰ２とを備えた第２支流回路５６と、第３ハイサイド・トランジスタＴＨ３と、第３ローサイド・トランジスタＴＬ３と、第３ハイサイド・トランジスタＴＨ３と第３ローサイド・トランジスタＴＬ３を直列接続する第３ノードＰ３とを備えた第３支流回路５７と、第１支流回路５５と第２支流回路５６と第３支流回路５７とを並列接続する第４ノードＰ４と第５ノードＰ５と、を備える。

【0022】

そして、第１ノードＰ１と第２ノードＰ２と第３ノードＰ３は、それぞれデルタ結線されたＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５に接続される。第４ノードＰ４は、リレースイッチ５２を介して電源１１の正極端子に接続され、第５ノードＰ５はシャント抵抗５３を介して電源１１の負極端子に接続される。なお、トランジスタＴＨ１，ＴＬ１，ＴＨ２，ＴＬ２，ＴＨ３，ＴＬ３は、例えばＭＯＳＦＥＴにより構成され、モータ制御装置６０のモータ駆動部６４がゲート電圧を調整することによって開閉制御される。

【0023】

各トランジスタＴＨ１，ＴＬ１，ＴＨ２，ＴＬ２，ＴＨ３，ＴＬ３には、それぞれ還流ダイオードとして動作するダイオードが並列に接続されている。還流ダイオードは、トランジスタＴＨ１，ＴＬ１，ＴＨ２，ＴＬ２，ＴＨ３，ＴＬ３をオフにしたとき、モータ２４側から逆流する電流を電源１１側に還流（回生）させることにより、トランジスタの破損を防止するために設けられる。

【0024】

モータ制御装置６０は、具体的には後述のプロセッサを主体に構成されており、プロセッサの動作に必要なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と各種情報を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体をさらに含む。プロセッサとは、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。モータ制御装置６０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される機能ブロックとして、リレースイッチ５２を制御するスイッチ制御部６１と、インバータ５１に流れる電流によってシャント抵抗５３に発生する電圧を検出し、検出した電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換部６２と、ＡＤ変換部６２の出力により、モータ２４（ロータ２６）の回転角度を検出する位置検出部６３と、この位置検出部６３が検出したモータ２４の回転角度に応じて、インバータ５１に通電を切り替えるゲート信号を出力するモータ駆動部６４と、を備える。

【0025】

スイッチ制御部６１は、自動開閉モードにおいて、開スイッチ１７ａ又は閉スイッチ１７ｂが押下されると、リレースイッチ５２をオンにする信号を出力し、電源１１からの電力がインバータ５１を介してモータ２４に供給されるように制御する。また、手動モードにおいて、ドア１４の移動速度が所定速度を超えた場合にも後述するようにリレースイッチ５２をオンにする信号を出力する場合がある。

【0026】

位置検出部６３は、シャント抵抗５３の出力をモニタリングし、所定のフィルタリング処理、フーリエ変換等の変換処理を行うことで、モータ２４の回転角度を取得するとともに、モータ２４の移動方向及び移動速度、つまりドア１４の移動方向及び移動速度を取得する。即ち、位置検出部６３は、シャント抵抗５３の出力に基づいてモータ２４の回転角度を取得する。

【0027】

モータ駆動部６４は、ドア開閉スイッチ１７から入力される信号、位置検出部６３から入力されるモータ２４の回転角度、ドア１４の移動方向及び移動速度に関する信号に基づいて、インバータ５１の各トランジスタＴＨ１，ＴＬ１，ＴＨ２，ＴＬ２，ＴＨ３，ＴＬ３を交互にスイッチングするための駆動信号を生成し出力する。これによって、モータ駆動回路５０は、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５を交互に通電する供給電圧の通電パターンをＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５に印加し、モータ２４を駆動してドア１４が開方向又は閉方向に所定速度で移動するように制御する。

【0028】

このように構成されたスライドドア用駆動装置１０の具体的なドア１４の各制御について以下に説明する。

【0029】

（モータ始動制御）
自動開閉モードにおいて開スイッチ１７ａ又は閉スイッチ１７ｂが押下されると、モータ２４を始動する。位置センサが搭載されていないモータ２４において、モータ駆動回路５０はモータ２４の回転角度（ロータ２６の位置）を取得できない。そのため、モータ２４の始動時には、モータ駆動回路５０が、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５を交互に通電する供給電圧の通電パターンをＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５に印加する。これにより、いずれかの通電パターンでモータ２４が動き出す。このときの電流値は、通常の電流値よりも小さいことが好ましい。モータ２４が動き出せば、所定速度となるようにプログラムにしたがってモータ２４を矩形波制御する。

【0030】

（モータ駆動制御１）
矩形波制御により始動の回転力を得られたモータ２４の定常運転では、シャント抵抗５３の出力をモニタリングし、ロータ２６の永久磁石の見做し回転角度を予測し、モータ２４の回転角度に応じた駆動電力を最適な正弦波電力となるように制御する。

【0031】

（モータ駆動制御２）
矩形波制御により始動の回転力を得られたモータ２４の定常運転では、シャント抵抗５３の出力をモニタリングし、ロータ２６の永久磁石の見做し回転角度を予測し、モータ２４の回転角度に応じた駆動電力を最適な正弦波電力となるようにベクトル制御する。

【0032】

このモータ駆動制御１及びモータ駆動制御２において、正弦波制御を行うことで矩形波制御に比べて電力効率を向上できるとともに、静音性能（低振動）を向上できる。また、モータ駆動制御２においてベクトル制御を行うことで、モータ駆動制御１の正弦波制御よりも電力効率をさらに向上できる。なお、このモータ駆動制御１及びモータ駆動制御２において、ロータ２６の永久磁石の見做し回転角度に対し電力印加を早めたり（進角）、遅くしたり（遅角）することにより、モータ２４に発生するトルク－回転数特性を変化させてもよい。これにより、モータ２４を高トルク低回転運転や低トルク高回転運転することができる。

【0033】

また、モータ駆動制御１及びモータ駆動制御２において、シャント抵抗５３の出力をモニタリングすることによりドア速度を算出し、設定速度と成るようモータ２４に印加するデューティを変化させてもよい。

【0034】

（挟み込み検出）
シャント抵抗５３の出力をモニタリングし、ドア速度の急変に応じたシャント抵抗５３の出力の変動を取得し、該変動が挟み込みしきい値となった場合に、異物の挟み込みと判断する。

【0035】

以下、ドア１４に保持力を発生させるためのブレーキ制御について説明する。ブレーキ制御は、モータ２４の非駆動時、例えば、自動開閉モードにおいてドア１４を開位置と閉位置との間の中間位置で保持する場合や、手動モードにおいてドア１４に操作負荷を与えるために用いられる。自動開閉モードにおいてドア１４を開位置と閉位置との間の中間位置で保持するとき、傾斜地に停車した車両においてドア１４が意図せずに開閉することが起こり得る。一方、手動モードにおいて、ドア１４の操作速度が速すぎると、車体が損傷する虞や開閉音が大きくなる虞がある。このような場合に、ドア１４に操作負荷を与えることで、ドア１４の移動速度を抑えることができる。ドア１４の速度は、シャント抵抗５３の出力によって判定される。

【0036】

（第１ブレーキ制御）
モータ２４の非駆動時に、シャント抵抗５３の出力が第１所定値となった場合に、リレースイッチ５２を閉状態として電源１１を充電する。モータ２４の非駆動時にモータ２４に与えた外力により発電されたエネルギーが所定量を超えた場合に、リレースイッチ５２をオンにし、発電エネルギーが電源電圧を上回った場合に電源１１に吸収させることでモータ２４に操作負荷を発生させることができる。言い換えると、第１ブレーキ制御では、モータ２４の非駆動時におけるドア１４の移動に対し、回生ブレーキにより制動力を付与することができる。

【0037】

（第２ブレーキ制御）
モータ２４の非駆動時に、シャント抵抗５３の出力が第１所定値よりも大きい第２所定値となった場合に、リレースイッチ５２を開状態にするとともに、第１ハイサイド・トランジスタＴＨ１、第２ハイサイド・トランジスタＴＨ２、及び第３ハイサイド・トランジスタＴＨ３を開状態とし、且つ、第１ローサイド・トランジスタＴＬ１、第２ローサイド・トランジスタＴＬ２、及び第３ローサイド・トランジスタＴＬ３の少なくとも一つを閉状態とする。第２ブレーキ制御では、モータ駆動回路５０に閉回路が形成されモータ２４に制動力が発生する。これにより、モータ２４の非駆動時におけるドア１４の移動に対し、発電ブレーキにより制動力を付与することができる。

【0038】

なお、第１ハイサイド・トランジスタＴＨ１、第２ハイサイド・トランジスタＴＨ２、及び第３ハイサイド・トランジスタＴＨ３を開状態とし、且つ、第１ローサイド・トランジスタＴＬ１、第２ローサイド・トランジスタＴＬ２、及び第３ローサイド・トランジスタＴＬ３の少なくとも一つを閉状態とする代わりに、第１ローサイド・トランジスタＴＬ１、第２ローサイド・トランジスタＴＬ２、及び第３ローサイド・トランジスタＴＬ３を開状態とし、且つ、第１ハイサイド・トランジスタＴＨ１、第２ハイサイド・トランジスタＴＨ２、及び第３ハイサイド・トランジスタＴＨ３の少なくとも一つを閉状態としてもよい。

【0039】

第２ブレーキ制御において、シャント抵抗５３の出力が高いほど、閉状態とするトランジスタの数を増やすことが好ましい。閉状態とするトランジスタの数を増やすことで、形成される閉回路が増え、モータ２４に発生する制動力も大きくなる。これにより、ドア１４の移動速度に応じて適切に制動力を付与することができる。また、モータ２４に発生する制動力を大きくするためには、トランジスタが閉状態となる割合であるデューティ比を増やしてもよい。第２ブレーキ制御において、シャント抵抗５３の出力が高いほど、閉状態となるデューティ比を増やすことで、ドア１４の移動速度に応じて適切に制動力を付与することができる。

【0040】

（第３ブレーキ制御）
モータの非駆動時に、シャント抵抗５３の出力が第２所定値よりも大きい第３所定値となった場合に、リレースイッチ５２を閉状態としてドア１４の移動を規制する方向にモータ２４を駆動する。モータの非駆動時におけるドア１４の移動に対し、ドア１４の移動を規制する方向にモータ２４を駆動することによりドア１４により強い制動力を付与することができる。

【0041】

なお、第２ブレーキ制御におけるドア１４の保持力は、第１ブレーキ制御におけるドア１４の保持力よりも高く、第３ブレーキ制御におけるドア１４の保持力は、前２ブレーキ制御におけるドア１４の保持力よりも高いことが好ましい。このように第１ブレーキ制御、第２ブレーキ制御、第３ブレーキ制御における保持力を変えることで、ドア１４の移動速度に応じて適切に制動力を付与することができる。また、自動開閉モードにおいてドア１４を開位置と閉位置との間の中間位置で保持する場合、ドア１４の移動速度に限らず、第１～第３ブレーキ制御のいずれを採用してもよい。

【0042】

＜第２実施形態＞
第１実施形態のスライドドア制御装置４０では、シャント抵抗５３の出力に基づいてモータ２４の回転角度を取得する場合を例示したが、シャント抵抗５３及び位置センサによってモータの回転角度を取得してもよい。以下、第２実施形態のスライドドア制御装置４０では、第１実施形態のモータ２４がさらに位置センサとして３つのホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗを備える。なお、スライドドア制御装置４０の他の構成については第１実施形態と同じため、同一符号を付して説明を省略する。

【0043】

モータ２４には、図４に示すように、ロータ２６又はロータ２６と一体に回転する回転体に、ロータ２６の回転位置を検出する３つのホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗが、互いに１２０度の位置に設けられている。これらの３つのホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗは、モータ２４が回転するとそれぞれ互いに１２０度位相のずれた位置センサ信号を位置検出部６３に対して出力する。

【0044】

位置検出部６３は、位置センサ信号の発生間隔に基づいてモータ２４の回転速度、つまりドア１４の移動速度を取得し、位置センサ信号の出現する順番に基づいてモータ２４の回転方向、つまりドア１４の移動方向を取得する。したがって、位置検出部６３は、シャント抵抗５３及びホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの両方によってモータ２４（ロータ２６）の回転角度を取得できる。また、位置検出部６３は、ドア１４が基準位置（例えば全閉位置）となったときを起点として位置センサ信号の切り替わりを積算することによりドア１４の位置を取得することができる。

【0045】

このように構成されたスライドドア用駆動装置１０の具体的なドア１４の各制御について具体的に説明するが、第１～第３ブレーキ制御については第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

【0046】

（モータ始動制御）
自動開閉モードにおいて開スイッチ１７ａ又は閉スイッチ１７ｂが押下されると、モータ２４を始動する。このとき、ホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗによりモータ２４の回転角度検出し、モータ２４の回転角度に応じてＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５を交互に通電する供給電圧の通電パターンをＵ相，Ｖ相，Ｗ相のコイル２５に印加し、モータ２４を矩形波制御する。

【0047】

（モータ駆動制御１）
矩形波制御により始動の回転力を得られたモータ２４の定常運転では、シャント抵抗５３の出力又はホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの位置センサ信号に基づいて、ロータ２６の永久磁石の見做し回転角度を予測し、モータ２４の回転角度に応じた駆動電力を最適な正弦波電力となるように制御する。

【0048】

（モータ駆動制御２）
矩形波制御により始動の回転力を得られたモータ２４の定常運転では、シャント抵抗５３の出力又はホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの位置センサ信号に基づいて、ロータ２６の永久磁石の見做し回転角度を予測し、モータ２４の回転角度に応じた駆動電力を最適な正弦波電力となるようにベクトル制御する。

【0049】

このモータ駆動制御１及びモータ駆動制御２において、正弦波制御を行うことで矩形波制御に比べて電力効率を向上できるとともに、静音性能（低振動）を向上できる。また、モータ駆動制御２においてベクトル制御を行うことで、モータ駆動制御１の正弦波制御よりも電力効率をさらに向上できる。なお、このモータ駆動制御１及びモータ駆動制御２において、ロータ２６の永久磁石の見做し回転角度に対し電力印加を早めたり（進角）、遅くしたり（遅角）することにより、モータ２４に発生するトルク－回転数特性を変化させてもよい。これにより、モータ２４を高トルク低回転運転や低トルク高回転運転することができる。シャント抵抗５３の出力が安定するまでは、ホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの位置センサ信号に基づいてモータ２４の回転角度を取得することで、より適切にモータ２４の回転角度を取得することができる。

【0050】

また、モータ駆動制御１及びモータ駆動制御２においては、シャント抵抗５３の出力又はホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの位置センサ信号に基づいてドア位置とドア速度を算出し、ドア位置に応じた設定速度と成る様、モータ２４に印加するデューティを変化させてもよい。

【0051】

（挟み込み検出１）
シャント抵抗５３の出力をモニタリングし、ホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの位置センサ信号から求められるドア位置に応じた挟み込みしきい値となった場合に、異物の挟み込みと判断する。ドア速度の急変に応じたシャント抵抗５３の出力の変動を取得することで、適切に異物の挟み込みを判定することができる。

【0052】

（挟み込み検出２）
ホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの位置センサ信号からドア位置に応じた挟み込みしきい値となった場合に、異物の挟み込みと判断する。ドア速度の急変に応じたホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗの位置センサ信号の変動を取得することで、適切に異物の挟み込みを判定することができる。

【0053】

本実施形態のスライドドア用駆動装置１０によれば、位置検出部６３がホールＩＣ５４ｕ、５４ｖ、５４ｗとシャント抵抗５３のいずれでもモータ２４の回転角度を取得することができるので、故障に対する耐性が高い。

【0054】

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
例えば、上記実施形態では、位置センサとしてホールＩＣを例示したが、ロータリエンコーダ等の他の位置センサであってもよい。

【0055】

また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

【0056】

（１） 電源（電源１１）と、
スライドドア（ドア１４）を開閉する動力を出力するモータ（モータ２４）と、
前記電源と前記モータとを接続するモータ駆動回路（モータ駆動回路５０）と、
前記モータ駆動回路を制御する制御装置（モータ制御装置６０）と、を備えるスライドドア用駆動装置（スライドドア用駆動装置１０）であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置（インバータ５１）と、
前記電源と前記電力変換装置との間に配置されたシャント抵抗（シャント抵抗５３）と、を備え、
前記制御装置（位置検出部６３）は、前記シャント抵抗の出力に基づいて前記モータの回転角度を取得する、スライドドア用駆動装置。

【0057】

（１）によれば、シャント抵抗の出力に基づいてモータの回転角度を取得することにより、モータの回転位置に応じた信号を出力する位置センサを不要にできる。また、スライドドア用駆動装置が位置センサを搭載する場合には、位置センサとシャント抵抗のいずれでもモータの回転角度を取得することができ、故障に対する耐性が高い。

【0058】

（２） （１）に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記シャント抵抗は、前記電源の負極側と前記電力変換装置の負極側との間に配置されている、スライドドア用駆動装置。

【0059】

（２）によれば、シャント抵抗を電源の負極側と電力変換装置の負極側との間に配置することで、ノイズによる影響を抑制でき、モータの回転角度をより適切に取得することができる。

【0060】

（３） （１）に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記制御装置は、前記シャント抵抗の出力に基づいて取得した前記モータの回転角度に応じて、前記電力変換装置を制御する、スライドドア用駆動装置。

【0061】

（３）によれば、シャント抵抗の出力に基づいて取得したモータの回転角度に応じて、電力変換装置を制御することにより、効率的にモータに電力を供給することができるとともに、振動を抑えることができる。

【0062】

（４） （１）に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記制御装置は、前記シャント抵抗の出力に基づいて異物の挟み込みを判定する、スライドドア用駆動装置。

【0063】

（４）によれば、シャント抵抗をモータの回転角度の取得のためのみならず、異物の挟み込みのために用いることで、少ない部品点数で機能を拡充することができる。

【0064】

（５） （４）に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータは、ロータの回転位置に応じた信号を出力する位置センサをさらに備え、
前記制御装置は、
前記位置センサの出力に基づいて前記スライドドアの位置を取得し、
前記シャント抵抗の出力が、前記スライドドアの位置に応じた閾値となった場合に、前記異物の挟み込みを判定する、スライドドア用駆動装置。

【0065】

（５）によれば、シャント抵抗に加えて位置センサを備えることで、より精度よくモータの回転角度を取得することができる。また、シャント抵抗の出力が、スライドドアの位置に応じた閾値となった場合に、異物の挟み込みを判定することにより、異物の挟み込みの判定精度を向上できる。

【0066】

（６） （１）～（５）のいずれかに記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源の正極側と前記電力変換装置の正極側との間に配置され、前記電源と前記電力変換装置との間の電力伝達経路を開閉するスイッチ（リレースイッチ５２）を備え、
前記制御装置は、前記モータの非駆動時に、前記シャント抵抗の出力が第１所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記電源を充電する第１ブレーキ制御を実行する、スライドドア用駆動装置。

【0067】

（６）によれば、モータの非駆動時におけるスライドドアの移動に対し、回生ブレーキにより制動力を付与することができる。

【0068】

（７） （１）～（５）のいずれかに記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源の正極側と前記電力変換装置の正極側との間に配置され、前記電源と前記電力変換装置との間の電力伝達経路を開閉するスイッチ（リレースイッチ５２）を備え、
前記電力変換装置は、
第１ハイサイド・トランジスタ（第１ハイサイド・トランジスタＴＨ１）と、第１ローサイド・トランジスタ（第１ローサイド・トランジスタＴＬ１）と、前記第１ハイサイド・トランジスタと前記第１ローサイド・トランジスタを直列接続する第１ノード（第１ノードＰ１）とを備えた第１支流回路（第１支流回路５５）と、
第２ハイサイド・トランジスタ（第２ハイサイド・トランジスタＴＨ２）と、第２ローサイド・トランジスタ（第２ローサイド・トランジスタＴＬ２）と、前記第２ハイサイド・トランジスタと前記第２ローサイド・トランジスタを直列接続する第２ノード（第２ノードＰ２）とを備えた第２支流回路（第２支流回路５６）と、
第３ハイサイド・トランジスタ（第３ハイサイド・トランジスタＴＨ３）と、第３ローサイド・トランジスタ（第３ローサイド・トランジスタＴＬ３）と、前記第３ハイサイド・トランジスタと前記第３ローサイド・トランジスタを直列接続する第３ノード（第３ノードＰ３）とを備えた第３支流回路（第３支流回路５７）と、
前記第１支流回路と前記第２支流回路と前記第３支流回路とを並列接続する第４ノード（第４ノードＰ４）と第５ノード（第５ノードＰ５）と、を備え、
前記モータは、三相交流モータであって、ステータコイルが前記第１ノードと前記第２ノードと前記第３ノードとにデルタ結線され、
前記電源は、前記第４ノードと前記第５ノードとに接続され、
前記制御装置は、
前記モータの非駆動時に、前記シャント抵抗の出力が第２所定値となった場合に、前記スイッチを開状態にするとともに、
前記第１ハイサイド・トランジスタ、前記第２ハイサイド・トランジスタ、及び前記第３ハイサイド・トランジスタを開状態とし、且つ、前記第１ローサイド・トランジスタ、前記第２ローサイド・トランジスタ、及び前記第３ローサイド・トランジスタの少なくとも一つを閉状態とする、又は、
前記第１ローサイド・トランジスタ、前記第２ローサイド・トランジスタ、及び前記第３ローサイド・トランジスタを開状態とし、且つ、前記第１ハイサイド・トランジスタ、前記第２ハイサイド・トランジスタ、及び前記第３ハイサイド・トランジスタの少なくとも一つを閉状態とする第２ブレーキ制御を実行する、スライドドア用駆動装置。

【0069】

（７）によれば、モータの非駆動時におけるスライドドアの移動に対し、発電ブレーキにより制動力を付与することができる。

【0070】

（８） （７）に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記制御装置は、
前記第２ブレーキ制御において、前記シャント抵抗の出力が高いほど、前記閉状態とするトランジスタの数を増やす、スライドドア用駆動装置。

【0071】

（８）によれば、第２ブレーキ制御において、シャント抵抗の出力が高いほど、閉状態とするトランジスタの数を増やすことで、スライドドアの移動速度に応じて適切に制動力を付与することができる。

【0072】

（９） （７）に記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記第２ブレーキ制御において、前記シャント抵抗の出力が高いほど、前記閉状態となるデューティ比を増やす、スライドドア用駆動装置。

【0073】

（９）によれば、第２ブレーキ制御において、シャント抵抗の出力が高いほど、閉状態となるデューティ比を増やすことで、スライドドアの移動速度に応じて適切に制動力を付与することができる。

【0074】

（１０） （１）～（５）のいずれかに記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源の正極側と前記電力変換装置の正極側との間に配置され、前記電源と前記電力変換装置との間の電力伝達経路を開閉するスイッチ（リレースイッチ５２）を備え、
前記制御装置は、
前記モータの非駆動時に、前記シャント抵抗の出力が第３所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記スライドドアの移動を規制する方向に前記モータを駆動するモータの非駆動時に、前記シャント抵抗の出力が第３所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記スライドドアの移動を規制する方向に前記モータを駆動する第３ブレーキ制御を実行する、スライドドア用駆動装置。

【0075】

（１０）によれば、モータの非駆動時におけるスライドドアの移動に対し、スライドドアの移動を規制する方向にモータを駆動することにより制動力を付与することができる。

【0076】

（１１） （１）～（５）のいずれかに記載のスライドドア用駆動装置であって、
前記モータ駆動回路は、
前記電源の正極側と前記電力変換装置の正極側との間に配置され、前記電源と前記電力変換装置との間の電力伝達経路を開閉するスイッチを備え、
前記電力変換装置は、
第１ハイサイド・トランジスタ（第１ハイサイド・トランジスタＴＨ１）と、第１ローサイド・トランジスタ（第１ローサイド・トランジスタＴＬ１）と、前記第１ハイサイド・トランジスタと前記第１ローサイド・トランジスタを直列接続する第１ノード（第１ノードＰ１）とを備えた第１支流回路（第１支流回路５５）と、
第２ハイサイド・トランジスタ（第２ハイサイド・トランジスタＴＨ２）と、第２ローサイド・トランジスタ（第２ローサイド・トランジスタＴＬ２）と、前記第２ハイサイド・トランジスタと前記第２ローサイド・トランジスタを直列接続する第２ノード（第２ノードＰ２）とを備えた第２支流回路（第２支流回路５６）と、
第３ハイサイド・トランジスタ（第３ハイサイド・トランジスタＴＨ３）と、第３ローサイド・トランジスタ（第３ローサイド・トランジスタＴＬ３）と、前記第３ハイサイド・トランジスタと前記第３ローサイド・トランジスタを直列接続する第３ノード（第３ノードＰ３）とを備えた第３支流回路（第３支流回路５７）と、
前記第１支流回路と前記第２支流回路と前記第３支流回路とを並列接続する第４ノード（第４ノードＰ４）と第５ノード（第５ノードＰ５）と、を備え、
前記モータは、三相交流モータであって、ステータコイルが前記第１ノードと前記第２ノードと前記第３ノードとにデルタ結線され、
前記電源は、前記第４ノードと前記第５ノードとに接続され、
前記制御装置は、前記モータの非駆動時に、
前記シャント抵抗の出力が第１所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記電源を充電する第１ブレーキ制御を実行可能に構成され、
前記シャント抵抗の出力が第２所定値となった場合に、前記スイッチを開状態にするとともに、
前記第１ハイサイド・トランジスタ、前記第２ハイサイド・トランジスタ、及び前記第３ハイサイド・トランジスタを開状態とし、且つ、前記第１ローサイド・トランジスタ、前記第２ローサイド・トランジスタ、及び前記第３ローサイド・トランジスタの少なくとも一つを閉状態とする、又は、
前記第１ローサイド・トランジスタ、前記第２ローサイド・トランジスタ、及び前記第３ローサイド・トランジスタを開状態とし、且つ、前記第１ハイサイド・トランジスタ、前記第２ハイサイド・トランジスタ、及び前記第３ハイサイド・トランジスタの少なくとも一つを閉状態とする第２ブレーキ制御を実行する可能に構成され、
前記シャント抵抗の出力が第３所定値となった場合に、前記スイッチを閉状態として前記スライドドアの移動を規制する方向に前記モータを駆動する第３ブレーキ制御を実行可能に構成され、
前記第２ブレーキ制御における前記スライドドアの保持力は、前記第１ブレーキ制御における前記スライドドアの保持力よりも高く、
前記第３ブレーキ制御における前記スライドドアの保持力は、前記第２ブレーキ制御における前記スライドドアの保持力よりも高い、スライドドア用駆動装置。

【0077】

（１１）によれば、第１ブレーキ制御、第２ブレーキ制御、第３ブレーキ制御における保持力を変えることで、スライドドアの移動速度に応じて適切に制動力を付与することができる。

【0078】

なお、本出願は、２０１９年１１月２７日出願の日本特許出願（特願２０１９－２１４７４６）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

【符号の説明】

【0079】

１０ スライドドア用駆動装置
１１ 電源
１４ ドア
２４ モータ
５０ モータ駆動回路
５１ インバータ（電力変換装置）
５２ リレースイッチ
５３ シャント抵抗
５４ｕ，５４ｖ，５４ｗ ホールＩＣ（位置センサ）
５５ 第１支流回路
５６ 第２支流回路
５７ 第３支流回路
６０ モータ制御装置
６３ 位置検出部
ＴＨ１ 第１ハイサイド・トランジスタ
ＴＬ１ 第１ローサイド・トランジスタ
ＴＨ２ 第２ハイサイド・トランジスタ
ＴＬ２ 第２ローサイド・トランジスタ
ＴＨ３ 第３ハイサイド・トランジスタ
ＴＬ３ 第３ローサイド・トランジスタ
Ｐ１ 第１ノード
Ｐ２ 第２ノード
Ｐ３ 第３ノード
Ｐ４ 第４ノード
Ｐ５ 第５ノード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】