JP5300228B2 - 開閉体の挟み込み検出装置 - Google Patents
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Description
また、電動式のスライドドアでは、速度が遅くなるにつれてモータ出力を増加させるフィードバック制御を行なっているため、パルス周期に反映されにくくなり、挟み込み荷重の増加の要因となる。
先ず、駆動モータ側に設けてあるエンコーダからのパルスのみによる挟み込み検出の場合には、以下の問題点がある。
(1)柔らかい物を挟み込んだときはエンコーダからのパルス周期は徐々に変化するため、パルス周期が挟み込み検出の閾値に達するまでに時間がかかる。この場合、閾値を小さくすることにより挟み込み検出までの時間を短縮することができるが、挟み込み以外の要因によりパルス周期が変化したときにも挟み込みと誤検出してしまう。
(2)モータのフィードバック制御により目標のパルス周期になるようにモータのデューティが変更されるため、パルス周期が変化しにくい。
(3)経年劣化を考慮したパルス周期を設定する必要がある。
(1)フィードバック制御のため、デューティが挟み込み検出の閾値に達するまでに時間がかかる。
(2)経年劣化を考慮したデューティを設定する必要がある。
(1)スライドドアなどの開閉体による挟み込み検出までの時間を短縮することであり、特に、弾性を有する柔らかい物を挟み込んだ場合や、ゆっくり挟み込んだ場合でも挟み込みを早く検出することができること。
(2)経年劣化の影響を受けないで挟み込みの検出を可能とすること。
また、スライドドア2の後部の上下方向における中間部分には、車両1の後部の前後方向に設けられているセンターレール3によりスライドドア2が走行自在にガイドされるようになっている。
また、スライドドア2が配置される車両1の開口部のピラー側にはカーテシスイッチ15が設けられており、スライドドア2が全閉状態となったことを検出するものである。
スライドドア開閉システムの作用は周知なので詳述はしないが簡単に説明すると、ケーブル駆動ユニット10のモータが、例えば正転駆動されることで、ケーブル駆動ユニット10内のドラムでコントロールケーブル11のインナーケーブルが巻き取り、送り出されてスライドドア2が開かれる。また、逆にモータが逆転駆動されてスライドドア2が閉められる。
また、ケーブル駆動ユニット10は、コントロールケーブル11の巻き取り、送り出しをしてスライドドア2を開閉させるための正転、逆転可能なモータ31と、このモータ31の出力軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダ32等で構成されている。
このエンコーダ32からの信号(パルス)が制御部21にフィードバックされて、制御部21ではスライドドア2の実際の速度(実速度)から目標の速度となるようにフィードバック制御を行なっている。
T=(KV*Vbat *DUTY_PWM)−(KD*DELTA_PLS)
T:外乱トルク
KV:デューティ比例係数
Vbat :バッテリ電圧
DUTY_PWM:出力デューティ
KD:DELTA_PLSの比例係数
DELTA_PLS:エンコーダ32の周波数
すなわち、挟み込みの発生時に増加する出力デューティから、挟み込み発生時に減少するパルス周期を減ずることにより、その変化量(外乱トルクT)を大きな値で算出することができることになる。そのため、挟み込み検出の閾値を精度良く設定することが可能であり、また、挟み込み検出までの時間を短縮することができる。
そして、上記挟み込み検出パラメータが所定の閾値を超えることで、制御部21が挟み込みと認識し、スライドドア2を作動方向とは逆方向に反転作動させる。ここで、図5に示すように、スライドドア2の全開位置W1から閉作動を開始し、W2から徐々に外乱トルクが増加していることから、W2の時点で挟み込みが発生し始めていることを表している。その後、外乱トルクの積分値が所定の閾値に達したW3の位置で挟み込みと認識し、モータ31を停止させている。
また、積分計算により増加量を算出しているため、耐久、経年劣化等によりモータ31の出力が低下した場合でも、挟み込み荷重の変化に影響を受けにくく、従来のように経年劣化を考慮してパルス周期やデューティ比を設定する必要がない。
21 制御部
23 PWM回路
25 演算部
27 挟み込み判定部
31 モータ
32 エンコーダ
Claims (3)
- スライド式の開閉体(2)と、
ケーブルの巻き取り、送り出しにより前記開閉体(2)を開閉させる正逆転可能なモータ(31)と、
前記開閉体(2)を目標速度に開閉させるべく前記モータ(31)を所定のデューティ比にて駆動制御するPWM回路(23)と、
前記モータ(31)の回転速度に応じて周波数が変化するパルス周期を出力するエンコーダ(32)と、
前記PWM回路(23)からの出力デューティにデューティ比例係数とバッテリ電圧を乗じた値から前記エンコーダ(32)からの周波数データに前記エンコーダ(32)の周波数の比例係数を乗じた値との差を演算する演算部(25)と、
前記演算部(25)による演算結果が所定の閾値を超えている場合に挟み込みと判定する挟み込み判定部(27)と
を備えていることを特徴とする開閉体の挟み込み検出装置。
- 前記演算部(25)において、PWM回路(23)からの出力デューティにデューティ比例係数とバッテリ電圧を乗じた値から前記エンコーダ(32)からの周波数データに前記エンコーダ(32)の周波数の比例係数を乗じた値との差の演算を外乱トルクとして算出し、前記開閉体(2)の作動に伴い変化する外乱トルクの変化をトルクの変化量として記憶し、前記外乱トルクの変化量を所定分だけ積分した積分値を演算したものを挟み込み検出のパラメータとし、
前記挟み込み検出パラメータが所定の閾値を超えた場合に挟み込みと認識するようにしてい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検出装置。 - 前記エンコーダ(32)からの周波数データをPWM回路(23)側にフィードバックして、前記開閉体(2)の開閉速度と目標速度との差がゼロとなるフィードバック制御としていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の開閉体の挟み込み検出装置。
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