JP4739562B2 - Opening / closing object pinching determination control method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開閉体の挟み込み判定制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両用開閉体としてウィンドウやサンルーフパネルまたはスライドドアにおいて、電動モータを用いて自動で開閉するようにしたものがある。そのような自動開閉装置にあっては、特に開閉体を閉じる際に異物等が挟み込まれたことを検出したら反転させるなどの挟み込み防止制御を行うようにしている。
【０００３】
上記挟み込み防止制御を行うようにしたパワーウィンドウ装置の一例を図７及び図８により以下に示す。本パワーウィンドウ装置にあっては、図７に概略を示されるように、運転席などに設けられたオート操作スイッチ１２からの開閉操作用の各信号が制御部１１に入力し、制御部１１によりは各操作信号に応じてモータ３を正逆転駆動制御する。そして、モータ３に連結されたウィンドウ８が開閉動作し、またモータ３の回転を検出する回転センサ９を設け、その回転パルス信号を制御部１１に入力して、ウィンドウ８の挙動を検出するようにしている。
【０００４】
図８は上記パワーウィンドウ装置における挟み込み防止のための挟み込み判定制御を説明するためのタイムチャートである。この挟み込み判定制御にあっては、回転センサ９からの回転パルス信号の例えば立ち下がりエッジ毎のタイミングで挟み込み判定（Ｗ１・Ｗ２・Ｗ３・Ｗ４）を行うようにしている。その挟み込み判定方法は、各回転パルス信号間の長さからなる判定時間Ｔw1・Ｔw2・Ｔw3・Ｔw4としきい値Ｔdとを比較して行う。
【０００５】
例えば挟み込み判定時Ｗ２後に異物等の挟み込みでモータの回転速度が低下して回転パルス周期が延びるようになった場合で、図８では、次の挟み込み判定時Ｗ３における判定時間Ｔw3がしきい値Ｔdよりも短く、その時点では挟み込みであると判定しないが、その次の挟み込み判定時Ｗ４における判定時間Ｔw4がしきい値Ｔdよりも長く、挟み込み判定Ｗ４の時に挟み込みであると判定することができる。
【０００６】
しかしながら、上記したような挟み込み判定制御にあっては、使用環境の違いや経年変化による速度変化によって誤判定をしてしまうという問題がある。
【０００７】
また、モータの回転速度や挟み込まれた異物等の硬さの違いにより、上記したような時間経過のみの判定では判定時の挟み込み荷重が変化して異物等に対するダメージが異なってしまう。例えば、モータの回転速度が高い場合や挟み込み対象物の剛性が高い場合に判定が遅れると、挟み込み判定により反転させる前の荷重が大きくなって挟み込まれた物のダメージが大きくなってしまうという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
また、挟み込み検出をモータ３の角速度（回転速度に対応）ωを用いて行うことができる。例えば、ウィンドウ８の開閉位置に伴って変化する角速度しきい値を、図９に示されるようにモータ駆動電圧Ｖ１・Ｖ２・Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）をパラメータにしたマップで構成し、検出される実角速度ωと角速度しきい値ωｄとを比較することで挟み込みの有無を判断し得る。なお、角速度しきい値ωｄにあっては、図１０に示されるように、定格トルクＴａ発生時の角速度ωａに、しきい値トルクＴｄ（＝Ｔａ＋ΔＴ）以下になる角速度変化量Δω（マイナス）を加えたものとする。
【０００９】
しかしながら、経年劣化により所定の電圧値であっても角速度が低下してしまい、そのような角速度の変化に角速度しきい値が対応できず、正常動作であっても上記角速度の低下を挟み込みと誤判定してしまうという問題が生じる。また、悪路走行など大きな振動の外乱が入って角速度が低下した場合にも挟み込みと誤判定してしまう虞がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、挟み込み判定を速やかにかつ確実に行い得る開閉体の挟み込み判定制御方法を実現するために、本発明に於いては、開閉体をモータにより駆動して閉じる際の異物等の挟み込みを判定するべく、前記モータの角加速度を算出し、前記角加速度が挟み込み検知用しきい値以下になったら挟み込みの判定を行うと共に、挟み込みであると判定するための挟み込み判定用しきい値を設定し、前記挟み込み判定用しきい値は、前記角加速度が前記挟み込み検知用しきい値以下になった時点から第１所定時間が経過するまでは時間経過に応じて漸減し、その後の第２所定時間が経過するまでは時間経過に応じて漸増するように設定され、前記角加速度が前記挟み込み判定用しきい値以下になったら挟み込みであると判定するものとした。
【００１１】
これによれば、周期あるいは回転速度（角速度）による判定ではフリクション増大による閉じ動作速度の低下を挟み込みによるものと誤判定してしまう虞があるのに対して、そのようなモータ回転速度（角速度）の高低に影響されることなく減速の状態（加速度の変化）を見ることから、経年劣化の影響に左右されることなく確かな挟み込み判定を行い得る。
【００１２】
また、前記角加速度が前記挟み込み判定用しきい値以下になった状態が所定時間以上経過したら挟み込みであると判定すると良い。
【００１３】
請求項１の発明によれば、角加速度の大きさ及び経過時間の長さに応じて挟み込みしきい値を変更することから、細かな判定を行うことができ、モータ回転速度が高い場合や剛性が高い（堅い）場合の比較的急な加速度の増大に対応して速やかな判定を行うことができ、判定に時間を要して挟み込み荷重が増大してしまうことを防止できる。また、モータ回転速度が低い場合や剛性が低い（軟らかい）場合の比較的緩やかな加速度の増大をフリクションの増大の場合の誤判定を行わないようにすることができ、挟み込み判定を確実にすることができると共に、挟み込み防止処理を行う際の挟み込み荷重を均一にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明が適用されたパワーウィンドウ装置の一例を示すブロック図である。なお、従来例で示した図４と同様の部分については同一の符合を付してその詳しい説明を省略する。図に示されるように、制御部１には、運転席などに設けられたオート操作スイッチ２ａ及びマニュアル操作スイッチ２ｂの各開閉操作信号に応じて自動または手動開閉制御信号を出力するオート制御回路１ａと、その開閉制御信号に応じてモータ３を正逆転駆動制御するための駆動回路４と、駆動回路４に挟み込み判定信号を出力する判定回路５と、判定回路５に角加速度信号を出力する角加速度算出回路６とが設けられている。
【００１６】
そして、駆動回路３からの駆動信号応じてモータ３が正逆転して、ウィンドウ８が開閉動作する。また、モータ３の回転を検出するための回転センサ９が設けられており、その回転センサ９からの回転パルス信号が上記判定回路５と角加速度算出回路６とに入力するようになっている。なお、オート制御回路１ａでは、オート操作スイッチ２ａの開閉信号が入力された場合には連続した開閉制御信号を出力し、マニュアル操作スイッチ２ｂの開閉信号が入力された場合には操作されている間だけ開閉制御信号を出力する。
【００１７】
次に、このようにして構成されたパワーウィンドウ装置による挟み込み判定制御の一例を図２のフロー図を参照して以下に示す。第１ステップＳＴ１では各操作スイッチ２ａ・２ｂによる閉じ操作が行われたか否かを判別し、閉じ操作が行われていないと判別した場合には第２ステップＳＴ２に進み、そこで他の各作動に対する制御（開操作信号の判別、開作動制御など）を行う。第１ステップＳＴ１で閉じ操作が行われた判別した場合には第３ステップＳＴ３に進む。
【００１８】
例えば閉じ方向をモータ３の正転方向とした場合には第３ステップＳＴ３でモータ３を正転駆動する。次の第４ステップＳＴ４では、図３に示されるように、回転センサ９のパルス信号から各パルス信号間の周期を計測し、次の第５ステップＳＴ５では上記周期データから角加速度dωを算出する。なお、回転センサ９に１回転当たりのパルス数が多いものを用いることにより、この角加速度データを高精度化し得る。
【００１９】
第６ステップＳＴ６では、上記角加速度dωに対する挟み込み検知用しきい値−dω(n)及び判定時間用しきい値Ｔdを図３に示されるテーブルデータから求める。図３のテーブルデータにあっては、その横軸に平均角速度ωaを示し、縦軸の上半分に判定時間用しきい値Ｔdを、縦軸の下半分に挟み込み検知用しきい値−dω(n)を示している。このテーブルデータは、機種に応じて予め実験値または計算値により算出して設定したものであって良く、図に示されるように、平均角速度ωaが大きくなるに連れてそれぞれ漸減するようになっている。
【００２０】
なお、平均角速度ωaは、今回算出分を含む所定回数（例えばアーマチュア１回転分）の算出角速度ωの平均値であって良く、ノイズなどの影響を無くすためである。例えば平均角速度ωaが図３に示されるようにωa1の場合には、判定時間用しきい値Ｔd及び挟み込み検知用しきい値−dω(n)を破線で示されるように対応する各値Ｔd1・−dω(1)として求めることができる。
【００２１】
そして、第７ステップＳＴ７で、上記テーブルデータから求めた各しきい値を用いて挟み込み検知を行う。この挟み込み検知を、ウィンドウ８を閉じる際の角速度が図４に示されるように変化した場合について以下に示す。
【００２２】
図４に示されるように、まずモータ３の定格速度とフリクションとが釣り合う所定の角速度に達するまで角速度が上昇する。次に、何らかのフリクションの増大により一時的に角速度が低下して、角速度ωa1の時に角加速度が挟み込み検知用しきい値−dω(1)以下（負方向へ増大）になったら、挟み込みを検知する。このようにして挟み込みが検知されたら第８ステップＳＴ８に進み、角加速度がしきい値以下ではない場合には本ルーチンを終了し、次サイクル時に第１ステップＳＴ１から実行する。
【００２３】
第８ステップＳＴ８では挟み込み検知からの時間を計測し、次の第９ステップＳＴ９では、上記挟み込み検知時の角速度ωa1から判定時間用しきい値Ｔd1を図３から求め、挟み込み状態の判定用しきい値−dω(1)・Ｔd1を設定する。次の第１０ステップＳＴ１０では、モータ３の駆動開始時から一定パルス区間内であるか否かを判別する。この一定パルス区間は、図４の駆動開始直後に示されるように、例えばウィンドウレギュレータのワイヤにたるみがある場合には略無負荷状態でモータ３の角速度が上昇し、略無負荷状態により若干高い速度で駆動し、たるみが取れたらウィンドウの重量負荷が急激に加わることにより減速するまでの区間であり、パルス数に換算して設定しておく。
【００２４】
第１０ステップＳＴ１０で一定パルス区間であると判別された場合には第１１ステップＳＴ１１に進む。その第１１ステップＳＴ１１では、一定パルス区間での角加速度が図４に示されるように減速時に挟み込み時と同様の負の値となるため、それによる誤判定を防止するため、その負の角加速度に応じてしきい値をシフトする（図３の想像線）。そのシフト量は、例えば実験値や計算値により、ワイヤのたるみの影響による減速時の最大角加速度−dω(w)としても良い。
【００２５】
そして第１２ステップＳＴ１２では、第１１ステップＳＴ１１を経た場合には上記シフトされたしきい値で、また一定パルス区間以外の場合には第９ステップＳＴ９で設定されたしきい値で、挟み込みであるか否かを判定する。この挟み込み判定において一定パルス区間を過ぎた場合にあっては、角加速度がしきい値−dω(1)以下になっている状態の判定時間Ｔ１が、上記したように図３から求めた判定時間用しきい値Ｔd1を越えた場合に挟み込み状態であると判定する。図示例では判定時間Ｔ１の方が短く、この場合には挟み込み状態ではないとして本ルーチンを終了し、次サイクル時に第１ステップＳＴ１から実行する。
【００２６】
次に弾性物体を挟み込んだような場合には、図４の中間部に示されるように挟み込み初期（図の矢印Ｈ）に角速度が一端低下し、上記と同様に各しきい値−dω(1)・Ｔd1による判定を行う（図示例では同一の値としたが、必ずしも一致しない）。この場合の判定時間Ｔ２も、しきい値Ｔd1よりも短く、上記と同様に挟み込みではないと判定して本ルーチンを終了し、次サイクル時に第１ステップＳＴ１から実行する。
【００２７】
その後、小さな角加速度で減速し、例えば弾性物体の圧縮変形が小さくなった場合に、急激に減速し始める。その時の角速度ωa2から各しきい値−dω(2)・Ｔd2が求められたら、その判定時間用しきい値Ｔd2と判定時間Ｔ３とを比較し、挟み込み状態の判定を行う。図示例の場合には、判定時間Ｔ３がしきい値Ｔd2よりも長いことから、挟み込み状態であると判定する。
【００２８】
このように角加速度で判定することにより、フリクション増大のため回転速度が低下した際に周期あるいは回転速度（角速度）による判定では挟み込みであると誤判定してしまうのに対して、そのようなモータ回転速度（角速度）の高低に影響されることなく減速の状態（加速度の変化）を見ることから、経年劣化の影響に左右されることなく確かな挟み込み判定を行い得る。
【００２９】
そして、挟み込み状態であると判定した場合には、第１３ステップＳＴ１３に進み、そこで、挟み込み防止処理としてモータ３を逆転（反転）させて、本ルーチンを終了する。
【００３０】
なお、上記一定パルス区間においても挟み込み判定を行うことができる。すなわち、第９ステップＳＴ９で挟み込み判定用しきい値しきい値−dω(n)が設定されて、第１１ステップＳＴ１１を経て第１２ステップＳＴ１２に進んだ場合には、判定用しきい値を−（dω(n)＋dω(w)）として上記と同様に判定すれば良い。角加速度が上記しきい値−（dω(n)＋dω(w)）以下になっている時間が対応する判定時間用しきい値以上になったら、挟み込みであると判定することができる。
【００３１】
このように駆動開始時から挟み込み判定を行うことができるため、周期や回転速度（角速度）の変化で挟み込みを判別する場合にはワイヤたるみの影響を回避するため駆動開始後に挟み込み判定禁止区間を設ける必要があったのに対して、そのような禁止区間を設ける必要がない。これにより、駆動開始直後に挟み込みが生じても、速やかに挟み込み状態の判定を行うことができ、挟み込み状態の判定時の荷重も増大することがない。
【００３２】
次に、本発明に基づく第２の例を以下に示す。この第２の例にあっては、その制御フローは上記第１の例と同様であって良く、同様の部分についてはその詳しい説明を省略し、第１の例の各ステップＳＴにおける処理で異なるものについて以下に示す。
【００３３】
第１の例の第９ステップＳＴ９に相当するステップでは、角速度が挟み込み検知用しきい値を越えると、図５に示されるような、時間と共に変化する挟み込み判定用しきい値を設定する。挟み込み判定用しきい値は、挟み込み判定開始時のしきい値を−dω(s)とし、挟み込み判定開始から比較的短い時間Ｔａの間ではしきい値−dω(s)から時間経過に応じて漸減し、その後の時間Ｔｂの区間では時間経過に応じて漸増するように設定する。なお、挟み込み判定開始時のしきい値−dω(s)は所定値と限らず、挟み込み検知時の角加速度に応じて設定するようにしても良い。また、図に示される下に凸形状の挟み込み判定用しきい値の各直線の傾きについては、実験値や計算値から機種毎に決めるようにして良い。さらに、直線に限らず、所定の関数から求めるようにしても良い。
【００３４】
また、第１２ステップＳＴ１２に相当するステップでは、上記図５による時間と共に変化するしきい値と比較して、挟み込みであるか否かの判定を行う。このように、経過時間の長さに応じて挟み込みしきい値を変更することから、細かな判定を行うことができる。
【００３５】
すなわち、モータ回転速度（角速度）の高低の違いによる変化は図の一点鎖線に示されるにようになり、挟み込み対象物の硬さの違いによる変化は図の二点鎖線に示されるようになることから、図のようにしきい値を設定することにより、モータ回転速度が高いほど早く判定し、剛性が高い（堅い）ほど早く判定することができ、判定に時間を要して挟み込み荷重が増大してしまうことを防止して、挟み込み防止処理を行う際の挟み込み荷重を均一にすることができる。
【００３６】
そして、挟み込み発生であると判定した場合には、第１の例と同様に挟み込み防止処理としてモータ３を逆転（反転）させて、本ルーチンを終了する。なお、時間Ｔｂが経過しても角加速度がしきい値を横切らない場合には挟み込みではないと判定して本ルーチンを終了する。
【００３７】
また、上記挟み込み判定制御にあってはモータ駆動開始直後から挟み込み判定可能にしたものについて示したが、ウィンドウレギュレータのワイヤのたるみが温度変化などにより大きくなったり小さくなったりするため、そのような違いを考慮して挟み込み判定禁止区間を設けるようにしても良い。
【００３８】
例えば図６に示されるように、モータ駆動開始直後における角速度が、モータ空走が大きい場合には高回転速度まで上昇し得るため実線で示されように変化し、モータ空走が小さい場合には回転速度の上昇が抑えられるため想像線で示されるように変化する。モータ空走が大きい場合には図に示されるように長い挟み込み判定禁止区間Ｌを設定する必要があるのに対し、モータ空走が小さい場合には、短い挟み込み判定禁止区間Ｓを設定して、できるだけ早く通常の挟み込み判定を行うことが望ましい。
【００３９】
図に示されるように、モータ空走が大きい場合には角速度上昇時の角加速度も大きく、それに対してモータ空走が小さい場合の角加速度は比較的小さい。そのため、モータ駆動開始直後の角速度上昇時における角加速度に対して空走判定しきい値dω(k)を設定し、その角加速度が空走判定しきい値dω(k)以上になったら長い挟み込み判定禁止区間Ｌを設定し、角加速度が空走判定しきい値dω(k)以上にならなかったら短い挟み込み判定禁止区間Ｓを設定する。
【００４０】
これにより、モータ駆動開始直後に挟み込みが生じ、かつモータ空走が小さい場合でも、短い挟み込み判定禁止区間Ｓ経過後、速やかに挟み込み判定を行うことができ、挟み込みであると判定するまでに挟み込み荷重が増大してしまうことを好適に防止できる。
【００４１】
【発明の効果】
このように本発明によれば、周期あるいは回転速度（角速度）による判定ではフリクション増大による閉じ動作速度の低下を挟み込みによるものと誤判定してしまう虞があるのに対して、そのようなモータ回転速度（角速度）の高低に影響されることなく減速の状態（加速度の変化）を見ることから、経年劣化の影響に左右されることなく確実な挟み込み判定を行い得る。
【００４２】
また、角加速度が時間経過に伴って変化する（例えば漸減した後に漸増する）ようにされた挟み込み判定用しきい値を用いて判定することにより、角加速度の大きさ及び経過時間の長さに応じて挟み込みしきい値を変更することから、細かな判定を行うことができ、モータ回転速度が高い場合や剛性が高い（堅い）場合の比較的急な加速度の増大に対応して速やかな判定を行うことができ、判定に時間を要して挟み込み荷重が増大してしまうことを防止できる。また、モータ回転速度が低い場合や剛性が低い（軟らかい）場合の比較的緩やかな加速度の増大をフリクションの増大の場合の誤判定を行わないように判定することができ、上記と合わせて、挟み込み防止処理を行う際の挟み込み荷重を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたパワーウィンドウ装置の一例を示すブロック図。
【図２】本パワーウィンドウ装置の制御フロー図。
【図３】しきい値設定用テーブルデータを示す図。
【図４】本発明に基づく挟み込み判定の制御要領を示す図。
【図５】第２の例のしきい値の設定要領を示す図。
【図６】モータ駆動開始直後の挟み込み判定禁止区間を示す説明図。
【図７】従来のパワーウィンドウ装置の一例を示すブロック図。
【図８】従来の制御要領を示す説明図。
【図９】電圧をパラメータとした場合の角速度しきい値の変化を示す図。
【図１０】角速度しきい値の設定要領を示す説明図。
【符号の説明】
１ 制御部
２ａ オート操作スイッチ、２ｂ マニュアル操作スイッチ
３ モータ
４ 駆動回路
５ 判定回路
６ 角加速度算出回路
８ ウィンドウ
９ 回転センサ
１１ 制御部
１２ オート操作スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pinching determination control method for an opening / closing body.
[0002]
[Prior art]
As an opening / closing body for a vehicle such as an automobile, there is a window, a sunroof panel, or a sliding door that automatically opens and closes using an electric motor. In such an automatic opening / closing device, in particular, when the opening / closing body is closed, when it is detected that a foreign object or the like has been caught, the pinch prevention control such as reversal is performed.
[0003]
An example of a power window device configured to perform the pinching prevention control will be described below with reference to FIGS. In this power window device, as schematically shown in FIG. 7, signals for opening and closing operations from an automatic operation switch 12 provided in a driver's seat or the like are input to the control unit 11, and the control unit 11 Controls forward / reverse drive of the motor 3 according to each operation signal. A window 8 connected to the motor 3 opens and closes, and a rotation sensor 9 for detecting the rotation of the motor 3 is provided. The rotation pulse signal is input to the control unit 11 to detect the behavior of the window 8. I have to.
[0004]
FIG. 8 is a time chart for explaining the pinching determination control for preventing pinching in the power window device. In this pinching determination control, pinching determination (W1, W2, W3, W4) is performed at the timing of each falling edge of the rotation pulse signal from the rotation sensor 9, for example. The sandwiching determination method is performed by comparing the determination time Tw1, Tw2, Tw3, and Tw4, which is the length between the rotation pulse signals, with the threshold value Td.
[0005]
For example, in the case where the rotation speed of the motor is reduced due to the insertion of a foreign object or the like after the pinching determination time W2 and the rotation pulse period is extended, in FIG. 8, the determination time Tw3 at the next pinching determination time W3 is the threshold value Td. The determination time Tw4 at the next pinch determination time W4 is longer than the threshold value Td and it can be determined that the pinch is pinched at the pinch determination W4.
[0006]
However, in the pinching determination control as described above, there is a problem that erroneous determination is made due to a difference in use environment or a speed change due to secular change.
[0007]
In addition, due to the difference in the rotational speed of the motor and the hardness of the foreign matter sandwiched, the determination of only the passage of time as described above changes the sandwiching load at the time of determination and causes damage to the foreign matter and the like. For example, if the determination is delayed when the rotation speed of the motor is high or the rigidity of the object to be pinched is high, there is a problem that the load before reversal by the pinching determination becomes large and damage of the pinched object increases. is there.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Further, the pinching detection can be performed using the angular velocity (corresponding to the rotational speed) ω of the motor 3. For example, the angular velocity threshold value that changes with the opening / closing position of the window 8 is configured and detected by a map using motor drive voltages V1, V2, and V3 (V1 <V2 <V3) as parameters as shown in FIG. By comparing the actual angular velocity ω and the angular velocity threshold value ωd, it is possible to determine the presence or absence of pinching. For the angular velocity threshold value ωd, as shown in FIG. 10, the angular velocity change amount Δω (minus) that is equal to or less than the threshold torque Td (= Ta + ΔT) is added to the angular velocity ωa when the rated torque Ta is generated. It shall be added.
[0009]
However, the angular velocity decreases even with a predetermined voltage value due to deterioration over time, and the angular velocity threshold cannot cope with such a change in angular velocity. The problem of judging will arise. In addition, there is a possibility of erroneously determining that the vehicle is caught even when a large vibration disturbance such as traveling on a rough road enters and the angular velocity decreases.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem and realize a pinching determination control method for an opening / closing body that can quickly and reliably perform pinching determination, in the present invention, when the opening / closing body is driven and closed by a motor, order to determine the entrapment of foreign object or the like and calculates the angular acceleration of the motor, with a determination of the pinching al that the angular acceleration is equal to or less than a pinch detecting threshold value, for determining that the pinch pinch detection A threshold value is set, and the pinching determination threshold value gradually decreases with the passage of time until the first predetermined time elapses after the angular acceleration becomes equal to or less than the pinching detection threshold value. determines that the subsequent until the second predetermined time elapses is set to gradually increase as time passes, the angular acceleration is sandwiched Once fallen below the pinching determination threshold value It was as.
[0011]
According to this, the determination based on the period or the rotational speed (angular speed) may erroneously determine that the decrease in the closing operation speed due to the increase in friction is due to the pinching, but such a motor rotational speed (angular speed). Since the state of deceleration (change in acceleration) is observed without being influenced by the height of the vehicle, it is possible to make a reliable pinching determination without being influenced by the influence of aging deterioration.
[0012]
The state in which pre-Symbol angular acceleration becomes equal to or smaller than the pinching determination threshold value is good and determines that the entrapment et older than a predetermined time.
[0013]
According to the invention of claim 1, since the sandwiching threshold value is changed according to the magnitude of the angular acceleration and the length of the elapsed time, a fine determination can be made, and the motor rotation speed is high and the rigidity is high. It is possible to make a quick determination in response to a relatively sudden increase in acceleration when it is high (stiff), and it is possible to prevent the pinching load from increasing due to the time required for the determination. In addition, it is possible to prevent a relatively gradual increase in acceleration when the motor rotation speed is low or when the rigidity is low (soft) from being erroneously determined in the case of an increase in friction, and to ensure pinching determination. In addition, it is possible to make the pinching load uniform when performing the pinching prevention process.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a power window device to which the present invention is applied. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the part similar to FIG. 4 shown in the prior art example, and the detailed description is abbreviate | omitted. As shown in the drawing, the control unit 1 outputs an automatic or manual opening / closing control signal to the control unit 1 according to each opening / closing operation signal of the automatic operation switch 2a and the manual operation switch 2b provided in the driver's seat or the like. A driving circuit 4 for controlling forward / reverse driving of the motor 3 according to the opening / closing control signal, a determination circuit 5 for outputting a pinching determination signal to the driving circuit 4, and an angle for outputting an angular acceleration signal to the determination circuit 5. An acceleration calculation circuit 6 is provided.
[0016]
Then, the motor 3 rotates forward and backward according to the drive signal from the drive circuit 3, and the window 8 opens and closes. A rotation sensor 9 for detecting the rotation of the motor 3 is provided, and a rotation pulse signal from the rotation sensor 9 is input to the determination circuit 5 and the angular acceleration calculation circuit 6. The automatic control circuit 1a outputs a continuous open / close control signal when the open / close signal of the automatic operation switch 2a is input, and is operated when the open / close signal of the manual operation switch 2b is input. Only open / close control signal is output.
[0017]
Next, an example of pinching determination control by the power window device configured as described above will be described below with reference to the flowchart of FIG. In the first step ST1, it is determined whether or not the closing operation by the operation switches 2a and 2b has been performed. If it is determined that the closing operation has not been performed, the process proceeds to the second step ST2, where the other operations are performed. Control (discrimination of opening operation signal, opening operation control, etc.) is performed. If it is determined in the first step ST1 that the closing operation has been performed, the process proceeds to a third step ST3.
[0018]
For example, when the closing direction is the forward rotation direction of the motor 3, the motor 3 is driven to rotate forward in the third step ST3. In the next fourth step ST4, as shown in FIG. 3, the period between the pulse signals is measured from the pulse signal of the rotation sensor 9, and in the next fifth step ST5, the angular acceleration dω is calculated from the period data. . The angular acceleration data can be made highly accurate by using a rotation sensor 9 having a large number of pulses per rotation.
[0019]
In the sixth step ST6, the trapping detection threshold value -dω (n) and the determination time threshold value Td for the angular acceleration dω are obtained from the table data shown in FIG. In the table data of FIG. 3, the horizontal axis indicates the average angular velocity ωa, the determination time threshold value Td in the upper half of the vertical axis, and the detection threshold value −dω ( n). This table data may be calculated and set in advance by experimental values or calculated values according to the model, and as shown in the figure, each table data gradually decreases as the average angular velocity ωa increases. Yes.
[0020]
The average angular velocity ωa may be an average value of the calculated angular velocity ω for a predetermined number of times (for example, for one rotation of the armature) including the current calculated amount, in order to eliminate the influence of noise and the like. For example, when the average angular velocity ωa is ωa1 as shown in FIG. 3, the judgment time threshold value Td and the pinching detection threshold value −dω (n) correspond to the corresponding values Td1 · It can be obtained as −dω (1).
[0021]
In a seventh step ST7, pinching detection is performed using the threshold values obtained from the table data. This pinching detection will be described below when the angular velocity when closing the window 8 changes as shown in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 4, first, the angular speed increases until a predetermined angular speed at which the rated speed of the motor 3 and the friction are balanced is reached. Next, when the angular velocity temporarily decreases due to some increase in friction, and the angular acceleration falls below the pinching detection threshold −dω (1) (increases in the negative direction) at the angular velocity ωa1, pinching is detected. . If pinching is detected in this way, the process proceeds to an eighth step ST8. If the angular acceleration is not less than or equal to the threshold value, this routine is terminated, and is executed from the first step ST1 in the next cycle.
[0023]
In the eighth step ST8, the time from detection of pinching is measured, and in the next ninth step ST9, the determination time threshold value Td1 is obtained from the angular velocity ωa1 at the time of pinching detection from FIG. Set the value -dω (1) · Td1. In the next tenth step ST10, it is determined whether or not the motor 3 is within a certain pulse interval from the start of driving. As shown in FIG. 4 immediately after the start of driving, for example, when the window regulator has slack, the angular speed of the motor 3 increases in a substantially no-load state and is slightly higher in the constant pulse interval. This is the interval until the vehicle is decelerated due to the sudden weight load applied to the window when slack is removed, and is set in terms of the number of pulses.
[0024]
If it is determined in the tenth step ST10 that the pulse period is constant, the process proceeds to an eleventh step ST11. In the eleventh step ST11, as shown in FIG. 4, the angular acceleration in the constant pulse section becomes a negative value similar to that at the time of deceleration, so that the negative angular acceleration is prevented in order to prevent erroneous determination. The threshold value is shifted according to (imaginary line in FIG. 3). The shift amount may be, for example, the maximum angular acceleration −dω (w) during deceleration due to the influence of wire sag, based on experimental values and calculated values.
[0025]
Then, in the twelfth step ST12, it is sandwiched with the shifted threshold value after passing through the eleventh step ST11, and with the threshold value set in the ninth step ST9 in cases other than the fixed pulse section. It is determined whether or not. In the case where the pinching determination has passed a certain pulse interval, the determination time T1 when the angular acceleration is equal to or less than the threshold value −dω (1) is the determination time obtained from FIG. 3 as described above. When the threshold value for use Td1 is exceeded, it is determined that the jamming state has occurred. In the example shown in the figure, the determination time T1 is shorter. In this case, the routine is terminated because it is not in the pinching state, and is executed from the first step ST1 in the next cycle.
[0026]
Next, when an elastic object is sandwiched, as shown in the middle part of FIG. 4, the angular velocity is once reduced at the beginning of sandwiching (arrow H in the figure), and each threshold value −dω (1 ) · Td1 is used for determination (in the example shown, the values are the same, but they do not necessarily match). The determination time T2 in this case is also shorter than the threshold value Td1, and it is determined that it is not sandwiched in the same manner as described above, and this routine is terminated, and is executed from the first step ST1 in the next cycle.
[0027]
Thereafter, the vehicle decelerates with a small angular acceleration. For example, when the compressive deformation of the elastic object becomes small, the vehicle begins to decelerate rapidly. When each threshold value −dω (2) · Td2 is obtained from the angular velocity ωa2 at that time, the determination time threshold value Td2 and the determination time T3 are compared to determine the sandwiched state. In the case of the illustrated example, since the determination time T3 is longer than the threshold value Td2, it is determined that the state is sandwiched.
[0028]
By determining the angular acceleration in this way, when the rotational speed is reduced due to increased friction, the determination based on the period or rotational speed (angular speed) is erroneously determined to be pinched. Since the state of deceleration (change in acceleration) is observed without being affected by the level of the rotational speed (angular speed), it is possible to perform reliable pinching determination without being influenced by the influence of aging deterioration.
[0029]
If it is determined that the jamming state has occurred, the process proceeds to a thirteenth step ST13 where the motor 3 is reversed (reversed) as a jamming prevention process, and this routine is terminated.
[0030]
In addition, it is possible to perform pinching determination even in the above-described fixed pulse section. That is, when the sandwiching threshold value -dω (n) is set in the ninth step ST9 and the process proceeds to the twelfth step ST12 through the eleventh step ST11, the threshold value for determination is set to- The determination may be made in the same manner as described above as (dω (n) + dω (w)). If the time during which the angular acceleration is equal to or less than the threshold value − (dω (n) + dω (w)) is equal to or greater than the corresponding threshold value for determination time, it can be determined that the object is caught.
[0031]
In this way, pinching determination can be performed from the start of driving. Therefore, when pinching is determined based on a change in cycle or rotational speed (angular velocity), a pinching determination prohibition section is provided after the start of driving in order to avoid the influence of wire slack. In contrast to the necessity, there is no need to provide such a prohibited section. As a result, even if pinching occurs immediately after the start of driving, the pinching state can be determined quickly, and the load at the time of pinching state determination does not increase.
[0032]
Next, a second example based on the present invention will be shown below. In this second example, the control flow may be the same as in the first example, detailed description of the same parts will be omitted, and the processing in each step ST of the first example will differ. The following are the items.
[0033]
In a step corresponding to the ninth step ST9 of the first example, when the angular velocity exceeds the pinching detection threshold, a pinching determination threshold that changes with time as shown in FIG. 5 is set. The threshold value for pinching determination is set to −dω (s) at the start of pinching determination, and in accordance with the passage of time from the threshold −dω (s) during a relatively short time Ta from the start of pinching determination. It is set so as to gradually decrease and gradually increase with the passage of time in the section of time Tb thereafter. Note that the threshold value -dω (s) at the start of pinching determination is not limited to a predetermined value, and may be set according to the angular acceleration at the time of pinching detection. Further, the slope of each straight line of the downwardly convex sandwiching judgment threshold shown in the figure may be determined for each model from experimental values and calculated values. Further, not only a straight line but also a predetermined function may be used.
[0034]
Further, in a step corresponding to the twelfth step ST12, it is determined whether or not the object is caught in comparison with the threshold value changing with time according to FIG. In this way, since the sandwiching threshold value is changed according to the length of the elapsed time, a fine determination can be made.
[0035]
That is, the change due to the difference in the motor rotation speed (angular speed) is as shown by the one-dot chain line in the figure, and the change due to the difference in the hardness of the sandwiched object is shown as the two-dot chain line in the figure. Therefore, by setting a threshold value as shown in the figure, the higher the motor rotation speed, the faster the determination, and the higher the rigidity (hardness), the quicker the determination can be made. It is possible to make the pinching load uniform when performing the pinching prevention process.
[0036]
If it is determined that pinching has occurred, the motor 3 is reversely rotated (reversed) as pinching prevention processing in the same manner as in the first example, and this routine is terminated. If the angular acceleration does not cross the threshold value even after the time Tb has elapsed, it is determined that there is no pinching and this routine is terminated.
[0037]
In addition, in the pinching determination control, the pinching determination is possible immediately after the start of motor driving. However, the window regulator's wire sag increases or decreases due to temperature changes, and so on. In consideration of this, a pinching determination prohibition section may be provided.
[0038]
For example, as shown in FIG. 6, the angular velocity immediately after the start of motor driving changes as shown by the solid line when the motor idle run is large, so it changes as shown by the solid line, and when the motor idle run is small Since the increase in the rotation speed is suppressed, it changes as shown by the imaginary line. When the motor idling is large, it is necessary to set a long pinching determination prohibition section L as shown in the figure, whereas when the motor idling is small, a short pinching determination prohibition section S is set, It is desirable to perform normal pinching determination as soon as possible.
[0039]
As shown in the figure, when the motor idling is large, the angular acceleration when the angular velocity is increased is large, whereas when the motor idling is small, the angular acceleration is relatively small. For this reason, the idling determination threshold value dω (k) is set for the angular acceleration when the angular velocity increases immediately after the start of motor driving, and if the angular acceleration exceeds the idling determination threshold value dω (k), a long pinch A determination prohibition section L is set, and if the angular acceleration does not exceed the idling determination threshold value dω (k), a short pinching determination prohibition section S is set.
[0040]
As a result, even when pinching occurs immediately after the start of motor driving and the motor idling is small, pinching determination can be performed quickly after a short pinching determination prohibition section S has elapsed, and pinching load is determined until it is determined that pinching has occurred. Can be suitably prevented from increasing.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the determination based on the period or the rotational speed (angular speed), there is a possibility that the decrease in the closing operation speed due to the increase in friction may be erroneously determined to be due to the pinching. Since the deceleration state (change in acceleration) is observed without being affected by the level of the speed (angular velocity), reliable pinching determination can be performed without being influenced by the influence of aging deterioration.
[0042]
In addition, the angular acceleration is determined using the pinching determination threshold value that is changed with time (for example, gradually decreasing and then increasing), so that the magnitude of angular acceleration and the length of elapsed time are determined. Since the pinching threshold is changed accordingly, detailed judgment can be made, and prompt judgment can be made in response to a relatively sudden increase in acceleration when the motor rotation speed is high or the rigidity is high (hard). It is possible to prevent the sandwiching load from increasing due to the time required for the determination. In addition, it is possible to determine that a relatively gradual increase in acceleration when the motor rotation speed is low or rigidity is low (soft) is not performed in the case of an increase in friction so as not to make an erroneous determination. The sandwiching load when performing the prevention process can be made uniform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a power window device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a control flow diagram of the power window device.
FIG. 3 is a diagram showing threshold setting table data.
FIG. 4 is a diagram showing a control procedure for pinching determination according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a threshold value setting procedure in a second example;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a pinching determination prohibition section immediately after the start of motor driving.
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional power window device.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional control procedure.
FIG. 9 is a diagram illustrating a change in angular velocity threshold when voltage is used as a parameter.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing how to set an angular velocity threshold value.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2a Auto operation switch, 2b Manual operation switch 3 Motor 4 Drive circuit 5 Judgment circuit 6 Angular acceleration calculation circuit 8 Window 9 Rotation sensor 11 Control part 12 Auto operation switch

Claims (2)

開閉体をモータにより駆動して閉じる際の異物等の挟み込みを判定するべく、
前記モータの角加速度を算出し、
前記角加速度が挟み込み検知用しきい値以下になったら挟み込みの判定を行うと共に、挟み込みであると判定するための挟み込み判定用しきい値を設定し、
前記挟み込み判定用しきい値は、前記角加速度が前記挟み込み検知用しきい値以下になった時点から第１所定時間が経過するまでは時間経過に応じて漸減し、その後の第２所定時間が経過するまでは時間経過に応じて漸増するように設定され、
前記角加速度が前記挟み込み判定用しきい値以下になったら挟み込みであると判定することを特徴とする開閉体の挟み込み判定制御方法。To determine whether a foreign object or the like is caught when the opening / closing body is driven and closed by a motor,
Calculating the angular acceleration of the motor;
Performs determination of entrapment al that the angular acceleration is equal to or less than a pinch detecting threshold value, set the pinching determination threshold value for determining that the pinching,
The pinching determination threshold gradually decreases with the passage of time until the first predetermined time elapses after the angular acceleration becomes equal to or less than the pinching detection threshold, and the second predetermined time thereafter. It is set to gradually increase over time until it passes,
A pinching determination control method for an opening / closing body, characterized in that pinching is determined when the angular acceleration is equal to or less than the pinching determination threshold value . 前記角加速度が前記挟み込み判定用しきい値以下になった状態が所定時間以上経過したら挟み込みであると判定することを特徴とする請求項１に記載の開閉体の挟み込み判定制御方法。Pinching determination method of controlling opening and closing member according to claim 1, state before Symbol angular acceleration becomes equal to or smaller than the pinching determination threshold and judging that the jamming et older than a predetermined time.

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