门开闭装置和门开闭方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及门开闭装置和门开闭方法。
【背景技术】
[0002]车辆的后备箱门和滑动门等除了能手动开闭以外，还能通过门开闭装置开闭(例如参照专利文献1)。此外，可以用门开闭装置辅助手动开闭，从而减轻操作者的负担。这种门开闭装置由控制部对电机的转速进行PWM(Pulse Width Modulat1n)控制，使门向打开方向或关闭方向移动。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利公开公报特开2005-082019号
[0006]通过具备这种以PWM控制进行控制的电机的门开闭装置来开闭门时，有时会发出比预想的声音大的声音。
【发明内容】
[0007]鉴于上述问题，本发明的目的是提供使门进行开闭动作时发出的声音较小的门开闭装置。
[0008]为了解决上述课题并达到上述目的，本发明的门开闭装置，具有电机和利用PWM控制对所述电机的转速进行控制的控制部，所述门开闭装置通过所述电机的动力进行车门的开闭，所述门开闭装置的特征在于，所述控制部通过以偏离设置所述电机的被设置件的共振点的方式设定的PWM频率，进行所述电机的所述PWM控制。
[0009]此外，本发明的门开闭装置在上述发明基础上，所述被设置件包括:收容所述电机的收容部；将所述门开闭装置固定在所述车辆上的固定手段；以及所述车辆。
[0010]此外，本发明的门开闭装置在上述发明基础上，所述PWM频率高于所述共振点的频率。
[0011]此外，本发明的门开闭方法，利用PWM控制对电机的转速进行控制，通过所述电机的动力进行车门的开闭，所述门开闭方法的特征在于，通过以偏离设置所述电机的被设置件的共振点的方式设定的PWM频率，进行所述电机的所述PWM控制。
[0012]此外，本发明的门开闭方法在上述发明基础上，所述被设置件包括:收容所述电机的收容部；将所述门开闭装置固定在所述车辆上的固定手段；以及所述车辆。
[0013]此外，本发明的门开闭方法在上述发明基础上，通过高于所述共振点的频率的所述PWM频率进行所述PWM控制。
[0014]按照本发明，由于控制部通过以偏离设置所述电机的被设置件的共振点的方式设定的PWM频率，进行电机的PWM控制，所以能够实现开闭门时产生的声音较小的门开闭装置。
【附图说明】
[0015]图1是表示本发明实施方式的门开闭装置的结构的示意图。
[0016]图2A是将本实施方式的门开闭装置用于后备箱门的开闭时的设置例的示意图。
[0017]图2B是将本实施方式的门开闭装置用于后备箱门的开闭时的设置例的示意图。
[0018]图3A是将本实施方式的门开闭装置用于后备箱门的开闭时的设置例的示意图。
[0019]图3B是将本实施方式的门开闭装置用于后备箱门的开闭时的设置例的示意图。
[0020]图4是表示本实施方式的控制部的动作的框图。
[0021]图5是表示将本实施方式的门开闭装置设置在车辆上并测量开闭动作时的声压的结果的图。
[0022]图6是表示将本实施方式的门开闭装置用于滑动门的开闭时的设置例的示意图。
[0023]图7是从车辆上方侧观察图6时的示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下，参照【附图说明】本发明的门开闭装置和门开闭方法的实施方式。另外，所述实施方式并非用于限定本发明。此外，在附图的记述中，对相同或对应的要素适当标注相同的附图标记。此外，附图是示意性的，因此需要注意各要素的尺寸关系、各要素的比率等，有时和实际不同。附图之间，有时包含彼此的尺寸关系和比率不同的部分。
[0025](实施方式)
[0026]首先，说明本发明的实施方式的门开闭装置。图1是表示本发明的实施方式的门开闭装置的结构的示意图。本实施方式的门开闭装置用于以电动方式开闭车辆的后备箱门和滑动门等，或者辅助操作者的开闭。门开闭装置1如图1所示，具备电机2、输出轴3、传动机构4和控制部C。此外，传动机构4如图1所示，具备第一行星齿轮机构5、传感器机构6、第二行星齿轮机构7、第三行星齿轮机构8。另外，控制部C和传感器机构6从车载电源接受电力供给。
[0027]电机2用于产生开闭门的动力，在作为收容部的筒状的电机外壳201内收容有未图示的转子和电磁铁等。电磁铁与控制部C连接，由控制部C以PWM控制进行控制。输出轴3用于输出开闭门的动力，所述输出轴3借助传动机构4与电机2的旋转轴连接。输出轴3上安装有臂9，所述臂9把为了开闭门而输出的动力借助开闭构件向门或车辆主体传递。臂9通过如下方式安装:将螺栓901隔着间隔件插入未图示的安装孔，并使螺栓901与输出轴3的安装孔(未图示)螺纹配合。
[0028]电机外壳201用于收容电机2，例如由树脂、铝等构成。
[0029]传动机构4把电机2的动力传递至输出轴3，从电机2 —侧沿着电机2的旋转轴的轴线方向依次排列有第一行星齿轮机构5、传感器机构6、第二行星齿轮机构7、第三行星齿轮机构8。
[0030]第一行星齿轮机构5是把从电机2输入的动力减速后输出的第一减速机构。构成所述第一行星齿轮机构5的减速机构的各构件，收容在与电机外壳201连接的齿轮外壳501内。此外，齿轮外壳501具有托架B1，所述托架B1是将门开闭装置1固定在车辆主体或门上的固定手段。输入第一行星齿轮机构5的动力，被减速后向传感器机构6输出。
[0031]传感器机构6是用于检测门开闭装置1的驱动状况的机构。所述传感器机构6包括用螺栓603固定在电机外壳201上的传感器外壳601、602内收容的未图不的磁轴、磁环、GMR(Giant Magneto Resistance effect)传感器。
[0032]磁轴嵌装并固定磁环。磁环是平板环状的构件，以S极和N极沿着周围交替配置的方式被磁化。GMR传感器固定在传感器外壳602上。
[0033]磁轴通过从第一行星齿轮机构5输入的动力进行旋转。磁轴旋转时，磁轴和磁环一体旋转。磁环旋转时，GMR传感器检测来自磁环的磁通密度并产生脉冲信号。通过由脉冲传感器检测这样产生的脉冲信号，可以检测到门开闭装置1的驱动状况，特别是转速和旋转方向。此外，输入传感器机构6的动力，从磁轴向第二行星齿轮机构7输出。
[0034]构成两级行星齿轮机构的第二行星齿轮机构7和第三行星齿轮机构8，是把通过传感器机构6从第一行星齿轮机构5输入的动力减速后输出的第二减速机构。构成所述两级行星齿轮机构的减速机构的各构件，收容在齿轮外壳701、801内。输入第二行星齿轮机构7的动力，被减速后向输出轴3输出。
[0035]另外，作为把门开闭装置1固定在车辆主体或门上的固定手段的托架B2插入齿轮外壳701、801，并通过螺栓802将所述齿轮外壳701、801固定在传感器外壳602上。
[0036]接着，说明本实施方式的门开闭装置1的设置例。图2A、图2B、图3A、图3B是表示将本实施方式的门开闭装置用于后备箱门的开闭时的设置例的示意图。图2A、图2B表示了后备箱门关闭的状态，图3A、图3B表不了后备箱门打开的状态。此外，图2A、图3A是表不车辆后方的整体图，图2B、图3B分别是图2A、图3A的局部放大图。如图2A、图3A所示，本实施方式的门开闭装置1以在车辆100的宽度方向呈水平的状态，由作为固定手段的托架Bl、B2固定在车辆100的顶部。而且，如图2B、图3B所示，与门开闭装置1连接的臂9，与作为开闭构件的连杆R的一端连接。此外，连杆R的另一端与作为开闭构件的合页102连接。合页102的一端由托架B3固定在车辆100的顶部。此外，合页102的另一端固定在后备箱门101上。
[0037]控制部C从车载电源接受电力供给，电机2中输入规定的频率(PWM频率)、规定的占空比的脉冲电流时，电机2以与所述占空比对应的转速旋转驱动。此时，加大脉冲电流的占空比时电机2的转速增大，减小占空比时电机2的转速变小。这样对电机2进行PWM控制。驱动后的电机2的动力借助传动机构4传递至输出轴3，使输出轴3旋转。而后，如图2B、图3B所示，输出轴3旋转时，臂9以输出轴3为中心旋转，由此连杆R、合页102联动旋转使后备箱门101进行开闭动作。另外，根据使后备箱门101进行打开动作或关闭动作，切换电机2的旋转方向。电机2的旋转方向的切换，通过切换脉冲电流的流动方向来实现。
[0038]这里，说明门开闭装置1辅助手动开闭门时的控制部C对电机2的PWM控制。图4是表示本实施方式的控制部的动作的框图。如图4所示，控制部C包括:E⑶(ElectronicControl Unit)Cl、作为 ECUC1 的一部分的 MPU(Micro Processing Unit)C2、以及根据来自E⑶Cl的控制信号对电机2进行PWM控制的控制电路C3。MPUC2包括操作判定部C21、转速计算部C22和旋转方向切换部C23。控制电路C3包括:对电机2进行PWM控制的开关元件；以及通过切换脉冲电流的流动方向来切换电机2的旋转方向的转换电路。此外，向ECUC1输入来自与传感器机构6连接的脉冲传感器S1、作为安装在后备箱门101上的角速度传感器的旋转传感器S2、以及温度传感器S3的电信号。
[0039]首先，用户进行操作使后备箱门101进行打开动作或关闭动作，而使后备箱门101的位置移动时，动力借助合页102、连杆R和臂9传递并使输出轴3旋转。输出轴3旋转时，动力通过门开闭装置1内的各机构传递，使传感器机构6的磁环旋转。磁环旋转时，GMR传感器检测到来自磁环的磁通密度并产生脉冲信号。产生的脉冲信号被脉冲传感器S1检测至IJ，因此脉冲传感器S1输出与检测到的脉冲信号对应的电信号。
[0040]此外，用户进行操作使后备箱门101的位置移动时，安装在后备箱门101上的旋转传感器S2检测门的位置、移动速度、移动方向。旋转传感器S2输出与检测到的各信息对应的电信号。
[0041]此外，温度传感器S3输出与车辆100的外部气温对应的电信号。
[0042]接着，从各传感器输出的各电信号输入MPUC2的操作判断部C21。操作判断部C21判断以多大转速驱动电机2，此外判断使电机2向打开方向、关闭方向的哪个方向旋转。另夕卜，操作判断部C21也可以根据从温度传感器S3输入的电信号感知车辆100的外部气温，并根据所述外部气温进行转速的判断。
[0043]而后，操作判断部C21将其判断结果输入转速计算部C22和旋转方向切换部C23。为了使后备箱门101以规定的移动速度动作，转速计算部C22根据从脉冲传感器S1输入的当前的门开闭装置1的驱动状况(转速和旋转方向)、以及从操作判断部C21输入的判断结果，计算为得到规定的后备箱门101的移动速度所需要的电机2的转速