JP2007056620A - Opening/closing control method and device for electric sliding opening/closing body for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動スライドドアのような車両用の電動のスライド開閉体の開閉制御方法及び装置に関し、特に、スライド開閉体の閉動作中に物体や人体等の異物の挟み込んだ場合の開閉制御方法及び装置に関する。 The present invention relates to an open / close control method and apparatus for an electric slide opening / closing body for a vehicle such as an electric slide door, and in particular, an open / close control method when a foreign object such as an object or a human body is caught during the closing operation of the slide opening / closing body. And an apparatus.
従来、車両の側面に設けられたスライドドアをモータで駆動して開閉させる際に、異物の挟み込みを検知して、閉動作を停止させる開閉制御が行われている。挟み込み検知においては、例えば、スライドドアを駆動するモータの駆動電流を検出し、その駆動電流の変化量に基づいて、挟み込みの有無を判定する。具体的には、スライドドアの閉動作の速度が減速するとモータへの給電量を増加させるフィードバック制御を行い、給電量が所定値より大きくなったことをもって、挟み込みを検知する（特許文献１）。 2. Description of the Related Art Conventionally, when a sliding door provided on a side surface of a vehicle is driven to open and close by a motor, opening / closing control for detecting a foreign object and stopping a closing operation has been performed. In the pinching detection, for example, the driving current of the motor that drives the slide door is detected, and the presence or absence of pinching is determined based on the amount of change in the driving current. Specifically, when the speed of the closing operation of the sliding door is reduced, feedback control is performed to increase the amount of power supplied to the motor, and pinching is detected when the amount of power supplied exceeds a predetermined value (Patent Document 1).
ところで、上述のスライドドアの開閉動作制御においては、スライドドアに人体等が挟み込まると、フィードバック制御により、モータに供給される給電量が増加する。その結果、挟み込みが検知されるまでの間、一時的にせよ、人体等が更に強く挟まれることになり、安全上好ましくない。 By the way, in the above-described opening / closing operation control of the sliding door, when a human body or the like is sandwiched between the sliding doors, the amount of power supplied to the motor is increased by feedback control. As a result, until the pinching is detected, even if temporarily, the human body or the like is pinched more strongly, which is not preferable for safety.
これに対して、仮に、挟み込み検知のための閾値を低く設定すれば、給電量が少ない段階で、即ち、人体等を挟む荷重が小さい段階で、挟み込みを検知することができる。しかし、閾値を低くすると、今度は、バッテリ電圧の変動時や坂道での発進時に、異物を挟み込んでいないにも拘わらず、挟み込みの誤検知が発生するおそれが高くなってしまう。 On the other hand, if the threshold for detecting pinching is set low, pinching can be detected at a stage where the amount of power supply is small, that is, at a stage where the load sandwiching the human body is small. However, if the threshold value is lowered, there is a high possibility that erroneous detection of pinching will occur at this time when the battery voltage fluctuates or when starting on a slope, even though no foreign object is pinched.
そこで、本発明は、スライドドアの開閉制御にあたり、異物の挟み込みの誤検知が発生するおそれを高くすることなく、異物が挟み込まれたときの挟み込み荷重を低減することができる方法及び装置を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention provides a method and apparatus that can reduce the pinching load when a foreign object is caught without increasing the possibility of erroneous detection of the foreign object being caught in the opening / closing control of the sliding door. The purpose is that.
上記の目的を達成するため、本発明の車両用電動スライドドアの開閉制御方法は、車両用の電動のスライド開閉体の開閉動作を制御する方法であって、スライド開閉体の開閉動作の速度と目標速度との速度差を小さくするように、上記スライド開閉体を駆動するモータへ供給される給電量を増減させるための制御ゲインの値を増減させるフィードバック制御を行う処理と、モータを流れる電流値が所定の電流閾値以上の場合に、異物の挟み込みと判定する処理と、モータを流れる電流値の単位時間当たりの増加量を電流増加率値として求める処理と、電流増加率値が所定の増加率閾値を超える場合に、制御ゲインの値を所定値以下に制限する処理とを含むことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an opening / closing control method for an electric slide door for a vehicle according to the present invention is a method for controlling the opening / closing operation of an electric slide opening / closing member for a vehicle, Processing for performing feedback control for increasing / decreasing the value of the control gain for increasing / decreasing the amount of power supplied to the motor that drives the slide opening / closing body so as to reduce the speed difference from the target speed, and the current value flowing through the motor Is a predetermined current threshold value, a process for determining that a foreign object is caught, a process for obtaining an increase amount per unit time of a current value flowing through the motor as a current increase rate value, and a current increase rate value being a predetermined increase rate And a process of limiting the value of the control gain to a predetermined value or less when the threshold value is exceeded.
また、本発明の車両用電動スライドドアの開閉制御装置は、車両用の電動のスライド開閉体の開閉動作を制御する装置であって、スライド開閉体の開閉動作速度を検出する速度検出手段と、開閉動作速度と所定の目標速度との速度差を小さくするように、スライド開閉体を駆動するモータへ供給される給電量を増減させるための制御ゲインの値を増減させるフィードバック制御手段と、モータを流れる電流値を検出するモータ電流検出手段と、モータを流れる電流値が所定の電流閾値以上の場合に、異物の挟み込みと判定する判定手段と、モータを流れる電流値の単位時間当たりの増加量を電流増加率値として算出する増加率算出手段と、電流増加率値が所定の増加率閾値を超える場合に、制御ゲインの値を所定値以下に制限する制御ゲイン制限手段とを備えることを特徴としている。 An opening / closing control device for an electric slide door for a vehicle according to the present invention is a device for controlling an opening / closing operation of an electric slide opening / closing member for a vehicle, and a speed detection means for detecting an opening / closing operation speed of the slide opening / closing member, A feedback control means for increasing / decreasing the value of control gain for increasing / decreasing the amount of power supplied to the motor driving the slide opening / closing body so as to reduce the speed difference between the opening / closing operation speed and the predetermined target speed; A motor current detecting means for detecting a current value flowing; a determination means for determining that a foreign object is caught when the current value flowing through the motor is equal to or greater than a predetermined current threshold; and an increase amount per unit time of the current value flowing through the motor. An increase rate calculating means for calculating the current increase rate value, and a control gain for limiting the control gain value to a predetermined value or less when the current increase rate value exceeds a predetermined increase rate threshold value It is characterized in that it comprises a limit means.
このように、本発明の車両用電動スライドドアの開閉制御方法及び装置によれば、スライドドアを駆動するモータを流れる電流値の増加率が所定の閾値を超える場合に、制御ゲインの値を所定値以下に制限する。これにより、人体等が挟み込まれた場合に、フィードバック制御による給電量の急激な増加により人体等が更に強く挟まれるより前に、負荷増大によるモータ電流の増加を検出して給電増加を抑えられるため、挟み込み荷重を低減することができる。 As described above, according to the open / close control method and apparatus for an electric sliding door for a vehicle of the present invention, when the increasing rate of the current value flowing through the motor that drives the sliding door exceeds a predetermined threshold value, the value of the control gain is predetermined. Limit to below value. As a result, when a human body or the like is sandwiched, an increase in power supply can be suppressed by detecting an increase in motor current due to an increase in load before the human body or the like is further sandwiched more strongly due to a sudden increase in the amount of power fed by feedback control. The pinching load can be reduced.
また、本発明では、挟み込み検知の電流閾値を低くするわけではないので、バッテリ電圧の変動時や坂道での発進時に、挟み込みの誤検知が発生するおそれが高くならない。 Further, in the present invention, the current threshold value for pinching detection is not lowered, so that the possibility of erroneous pinching detection does not increase when the battery voltage fluctuates or starts on a slope.
したがって、本発明によれば、スライドドアの開閉制御にあたり、異物の挟み込みの誤検知が発生するおそれを高くすることなく、異物が挟み込まれたときの挟み込み荷重を低減することができる。 Therefore, according to the present invention, in the opening / closing control of the sliding door, it is possible to reduce the pinching load when the foreign object is caught without increasing the possibility of erroneous detection of the foreign object being caught.
以下、添付の図面を参照して、本発明の車両用電動スライド開閉体の開閉制御方法及び装置の実施形態を説明する。まず、図１のブロック図を参照して、実施形態の車両用電動スライド開閉体の開閉制御装置の概略構成について説明する。
なお、図１では、車体全体の図示を省略している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an open / close control method and apparatus for an electric slide opening / closing body for a vehicle according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a schematic configuration of an opening / closing control device for an electric slide opening / closing body for a vehicle according to an embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG.
In FIG. 1, the entire vehicle body is not shown.
まず、図１中の制御対象について簡単に説明する。本実施形態では、車両用電動スライド開閉体として、車両の側面後方に設けられたスライドドア１の開閉動作を制御する。スライドドア１は、車体に設けられたレール２に沿って開閉する。具体的には、スライドドア１は、レール２に沿って車両の後方へ移動することにより開き、車両の前方へ移動することにより閉じる。
なお、スライドドア１の開閉機構には、任意好適な機構を採用することができる。
First, the control target in FIG. 1 will be briefly described. In this embodiment, the opening / closing operation | movement of the slide door 1 provided in the vehicle rear side as a vehicle electric slide opening / closing body is controlled. The sliding door 1 opens and closes along a
As the opening / closing mechanism of the slide door 1, any suitable mechanism can be adopted.
また、スライドドア１の開閉動作は、モータ３によって電動で行われる。モータ３の回転は、電源部４からの給電量によって制御される。電源部４は、給電量をＰＷＭ（plus width modulation：パルス幅変調）により制御する。この場合、給電量は、デューティー（duty）比で表される。
なお、給電量の制御方法はＰＷＭに限定されず、給電量を、例えば、電流値で制御してもよいし、電圧値で表してもよい。
The opening / closing operation of the slide door 1 is electrically performed by the
The method for controlling the power supply amount is not limited to PWM, and the power supply amount may be controlled by a current value or a voltage value, for example.
そして、本実施形態の車両用電動スライド開閉体の開閉制御装置は、図１に示すように、スライドドア１の開閉動作速度を検出する速度センサ５と、開閉動作速度と所定の目標速度との速度差を小さくするように、スライドドアを駆動するモータ３へ供給される給電量を増減させるための制御ゲインの値を増減させるフィードバック制御部６と、モータ３を流れる電流値を検出するモータ電流センサ７と、モータを流れる電流値が所定の電流閾値以上の場合に、異物の挟み込みと判定する挟み込み判定部８と、モータを流れる電流値の単位時間当たりの増加量を電流増加率値として算出する増加率算出部９と、電流増加率値が所定の増加率閾値を超える場合に、制御ゲインの値を所定値以下に制限する制御ゲイン制限部１０とを備える。これらの構成要素のうち、フィードバック制御部６、挟み込み判定部８、増加率算出部９及び制御ゲイン制限部１０は、コンピュータによって実現される。
As shown in FIG. 1, the opening / closing control device for an electric slide opening / closing body for a vehicle according to the present embodiment includes a
次に、図２のフローチャートを参照して、本実施形態の車両用電動スライド開閉体の開閉制御方法の概略について説明する。
図２に示すように、まず、初期設定を行う（Ｓ１）。
初期設定の処理ステップでは、システム起動直後の出力設定や、各制御パラメータの初期化を行う。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 2, the outline of the opening / closing control method of the electric slide opening / closing body for vehicles of this embodiment is demonstrated.
As shown in FIG. 2, first, initial setting is performed (S1).
In the initial setting process step, output setting immediately after system startup and initialization of each control parameter are performed.
次に、スイッチ入力を行う（Ｓ２）。
スイッチ入力の処理ステップでは、スライドドア開閉スイッチ等を入力する。
Next, switch input is performed (S2).
In the switch input processing step, a slide door opening / closing switch or the like is input.
次に、バッテリー電圧入力を行う（Ｓ３）。
バッテリー電圧入力の処理ステップでは、モータ３を駆動するための電源部４のバッテリー（図示せず）の電圧を入力する。
Next, battery voltage input is performed (S3).
In the battery voltage input processing step, a voltage of a battery (not shown) of the
次に、モータ電流入力を行う（Ｓ４）。
モータ電流入力の処理ステップでは、モータ電流センサ７によって検出されたモータを流れる電流値を検出する。
Next, motor current input is performed (S4).
In the motor current input processing step, the current value flowing through the motor detected by the motor
次に、モータ電流加速度算出を行う（Ｓ５）。
モータ電流加速度算出の処理ステップでは、モータ電流センサ７によって検出されたモータを流れる電流値の単位時間当たりの増加量、即ち、電流増加率を算出する。例えば、スライドドアに搭乗者の足が挟まれた場合、モータを流れる電流値は、１０ｍＳ間に、３．０Ａから３．１Ａに増加する。この場合の電流増加率は、１０Ａ／Ｓとなる。
Next, motor current acceleration is calculated (S5).
In the motor current acceleration calculation processing step, an increase amount per unit time of a current value flowing through the motor detected by the motor
次に、ドア速度算出を行う（Ｓ６）。
ドア速度算出の処理ステップでは、速度センサ５によって、スライドドア１の開閉速度を検出する。
Next, door speed calculation is performed (S6).
In the door speed calculation processing step, the
次に、車速算出を行う（Ｓ７）。
車速算出の処理ステップでは、車速センサ（図示せず。）により車速を検出する。
Next, vehicle speed calculation is performed (S7).
In the vehicle speed calculation processing step, the vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor (not shown).
次に、車両加速度算出を行う（Ｓ８）。
車両加速度算出の処理ステップでは、車速センサにより検出した車速から、車両の加速度を計算する。
Next, vehicle acceleration calculation is performed (S8).
In the vehicle acceleration calculation processing step, the vehicle acceleration is calculated from the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor.
次に、挟み込み制御を行う（Ｓ９）。
挟み込み制御の処理ステップでは、モータを流れる電流値が所定の電流閾値以上の場合に、異物の挟み込みと判定する。例えば、電流閾値の値が４Ａに設定されている場合に、モータを流れる電流値が、４Ａとなった場合、電流値が電流閾値以上となるので、挟み込みと判定される。
Next, sandwiching control is performed (S9).
In the pinching control processing step, it is determined that a foreign object is pinched when the current value flowing through the motor is equal to or greater than a predetermined current threshold. For example, when the current threshold value is set to 4 A, if the current value flowing through the motor is 4 A, the current value is equal to or greater than the current threshold value, so that it is determined that the object is caught.
次に、ドア制御を行う（Ｓ１０）。
ドア制御の処理ステップについては、スライドドアの開閉、停止、及び、スライドドアの開閉動作の速度と目標速度との速度差を小さくするように、スライドドアを駆動するモータへ供給される給電量を増減させるための制御ゲインの値を増減させるフィードバック制御を行う。
また、ドア制御においては、モータを流れる電流の電流増加率値が所定の増加率閾値を超える場合に、制御ゲインの値を所定値以下に制限する処理を行う。この処理については、図３を参照して後述する。
Next, door control is performed (S10).
Regarding the door control processing steps, the amount of power supplied to the motor that drives the sliding door is reduced so as to reduce the speed difference between the opening / closing and stopping of the sliding door and the opening / closing operation speed of the sliding door and the target speed. Feedback control is performed to increase or decrease the value of the control gain for increasing or decreasing.
In the door control, when the current increase rate value of the current flowing through the motor exceeds a predetermined increase rate threshold value, a process of limiting the control gain value to a predetermined value or less is performed. This process will be described later with reference to FIG.
次に、ポート出力を行う（Ｓ１１）。
ポート出力の処理ステップでは、ドア制御の処理ステップで決定された制御ゲイン値を実際にＣＰＵのポートへ出力する。
Next, port output is performed (S11).
In the port output processing step, the control gain value determined in the door control processing step is actually output to the CPU port.
次に、図３のフローチャートを参照して、本実施形態の車両用電動スライド開閉体の開閉制御方法における、ドア制御の内容について更に説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 3, the content of the door control in the opening / closing control method of the electric slide opening / closing body for a vehicle of this embodiment will be further described.
図３に示すように、ドア制御にあたっては、
まず、ドア停止判定を行う（Ｓ１）。
ドア停止判定の処理ステップでは、停止スイッチ、又は故障等によるスライドドアの停止判断をする。
As shown in FIG.
First, a door stop determination is performed (S1).
In the door stop determination processing step, it is determined whether or not the slide door is stopped due to a stop switch or failure.
次に、ドア始動判定を行う（Ｓ２）。
ドア始動判定の処理ステップでは、開閉スイッチによるスライドドア始動の判定をする。
Next, door start determination is performed (S2).
In the door start determination processing step, it is determined whether or not the slide door is started by the open / close switch.
次に、目標ドア速度設定を行う（Ｓ３）。
目標ドア速度設定の処理ステップでは、予め設定されたドア速度パターンから、現在の目標速度を決定する。
Next, the target door speed is set (S3).
In the target door speed setting processing step, the current target speed is determined from a preset door speed pattern.
次に、制御ゲイン算出を行う（Ｓ４）。
制御ゲイン算出の処理ステップでは、目標速度と、実際のスライドドアの開閉速度との差から、今回の補正する出力（制御ゲイン）を決定する。
Next, control gain calculation is performed (S4).
In the processing step of calculating the control gain, the output (control gain) to be corrected this time is determined from the difference between the target speed and the actual opening / closing speed of the sliding door.
次に、電流増加率と所定の増加率閾値とを比較する（Ｓ５）。
本実施形態では、例えば、電流増加率が１０Ａ／Ｓであり、増加率閾値が６Ａ／Ｓであるとする。この場合、電流増加率値が所定の増加率閾値を超えている。
Next, the current increase rate is compared with a predetermined increase rate threshold value (S5).
In the present embodiment, for example, it is assumed that the current increase rate is 10 A / S and the increase rate threshold is 6 A / S. In this case, the current increase rate value exceeds a predetermined increase rate threshold.
次に、電流増加率値が所定の増加率閾値を超える場合（Ｓ５において「ｙｅｓ」の場合）、さらに、制御ゲインと所定値とを比較する（Ｓ６）。
本実施形態では、例えば、制御ゲインの値が２０％であり、所定値が５％であるとする。この場合、制御ゲインの値が所定値を越えるので、次にＳ７のステップに進む。
Next, when the current increase rate value exceeds a predetermined increase rate threshold value (in the case of “yes” in S5), the control gain is compared with a predetermined value (S6).
In the present embodiment, for example, it is assumed that the value of the control gain is 20% and the predetermined value is 5%. In this case, since the value of the control gain exceeds the predetermined value, the process proceeds to step S7.
次に、制御ゲインが所定値を越える場合に（Ｓ６において「ｙｅｓ」の場合）、制御ゲインの値を所定値以下に制限する（Ｓ７）。 Next, when the control gain exceeds a predetermined value (“yes” in S6), the control gain value is limited to a predetermined value or less (S7).
次に、モータへの給電量を算出する。
本実施形態では、モータへの給電量は、ＰＷＭ制御されており、出力デューティーは、前回のデューティーに制御ゲイン値を加えた値となる。例えば、前回のデューティーの値が８０％であり、制限された制御ゲイン値が５％の場合、出力デューティーの値は８５％となる。
なお、出力デューティーは、０から１００％の範囲内の値をとることができる。
Next, the amount of power supplied to the motor is calculated.
In this embodiment, the amount of power supplied to the motor is PWM-controlled, and the output duty is a value obtained by adding a control gain value to the previous duty. For example, when the previous duty value is 80% and the limited control gain value is 5%, the output duty value is 85%.
The output duty can take a value within the range of 0 to 100%.
上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態では、スライド開閉体として、スライドドアの開閉制御に適用した例について説明したが、本発明では、スライド開閉体は、これに限定されない。例えば、スライド開閉体として、車両のスライドルーフの開閉制御にも適用することができる。
In each embodiment mentioned above, although the example which constituted the present invention on specific conditions was explained, the present invention can perform various change and combination, and is not limited to this.
For example, in the above-described embodiment, the example in which the slide opening / closing body is applied to the opening / closing control of the sliding door has been described. However, in the present invention, the sliding opening / closing body is not limited thereto. For example, as a slide opening / closing body, it can be applied to opening / closing control of a slide roof of a vehicle.
１ スライドドア
２ レール
３ モータ
４ 電源部
５ 速度センサ
６ フィードバック制御部
７ モータ電流センサ
８ 挟み込み判定部
９ 増加率算出部
１０ 制御ゲイン制限部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
スライド開閉体の開閉動作の速度と目標速度との速度差を小さくするように、上記スライド開閉体を駆動するモータへ供給される給電量を増減させるための制御ゲインの値を増減させるフィードバック制御を行う処理と、
上記モータを流れる電流値が所定の電流閾値以上の場合に、異物の挟み込みと判定する処理と、
上記モータを流れる電流値の単位時間当たりの増加量を電流増加率値として求める処理と、
上記電流増加率値が所定の増加率閾値を超える場合に、上記制御ゲインの値を所定値以下に制限する処理と
を含むことを特徴とする車両用電動スライド開閉体の開閉制御方法。 A method for controlling an opening / closing operation of an electric slide opening / closing body for a vehicle,
Feedback control that increases or decreases the value of control gain for increasing or decreasing the amount of power supplied to the motor that drives the slide opening and closing body so as to reduce the speed difference between the opening and closing operation speed of the slide opening and closing body and the target speed. What to do and
When the current value flowing through the motor is equal to or greater than a predetermined current threshold value, a process for determining that a foreign object is caught,
A process for obtaining an increase amount per unit time of a current value flowing through the motor as a current increase rate value;
And a control method for restricting the control gain value to a predetermined value or less when the current increase rate value exceeds a predetermined increase rate threshold value.
上記スライド開閉体の開閉動作速度を検出する速度検出手段と、
上記開閉動作速度と所定の目標速度との速度差を小さくするように、上記スライド開閉体を駆動するモータへ供給される給電量を増減させるための制御ゲインの値を増減させるフィードバック制御手段と、
上記モータを流れる電流値を検出するモータ電流検出手段と、
上記モータを流れる電流値が所定の電流閾値以上の場合に、異物の挟み込みと判定する判定手段と、
上記モータを流れる電流値の単位時間当たりの増加量を電流増加率値として算出する増加率算出手段と、
上記電流増加率値が所定の増加率閾値を超える場合に、上記制御ゲインの値を所定値以下に制限する制御ゲイン制限手段と
を備えることを特徴とする車両用電動スライド開閉体の開閉制御装置。 An apparatus for controlling the opening / closing operation of an electric slide opening / closing body for a vehicle,
Speed detecting means for detecting an opening / closing operation speed of the slide opening / closing body;
Feedback control means for increasing or decreasing the value of the control gain for increasing or decreasing the amount of power supplied to the motor that drives the slide opening and closing body so as to reduce the speed difference between the opening and closing operation speed and the predetermined target speed;
Motor current detecting means for detecting a current value flowing through the motor;
A determination means for determining that a foreign object is caught when a current value flowing through the motor is equal to or greater than a predetermined current threshold;
An increase rate calculating means for calculating an increase amount per unit time of a current value flowing through the motor as a current increase rate value;
An opening / closing control device for an electric slide opening / closing body for a vehicle, comprising: control gain limiting means for limiting the value of the control gain to a predetermined value or less when the current increase rate value exceeds a predetermined increase rate threshold value. .
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110228 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110711 |