JP5334623B2 - Opening and closing body control device for vehicle - Google Patents

Opening and closing body control device for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP5334623B2
JP5334623B2 JP2009044300A JP2009044300A JP5334623B2 JP 5334623 B2 JP5334623 B2 JP 5334623B2 JP 2009044300 A JP2009044300 A JP 2009044300A JP 2009044300 A JP2009044300 A JP 2009044300A JP 5334623 B2 JP5334623 B2 JP 5334623B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric motor
threshold value
closing body
unit
determination unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009044300A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010196405A (en
Inventor
正樹 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Priority to JP2009044300A priority Critical patent/JP5334623B2/en
Publication of JP2010196405A publication Critical patent/JP2010196405A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5334623B2 publication Critical patent/JP5334623B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Window Of Vehicle (AREA)

Description

本発明は、自動車に取り付けられるサンルーフや窓等の車両用開閉体を制御する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for controlling a vehicle opening / closing body such as a sunroof or a window attached to an automobile.

従来、車両の天窓に配設されたサンルーフを電動モーターによって自動的に開閉する装置において、サンルーフによる物体の挟み込みを検知し、サンルーフを閉じる動作を停止する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、サンルーフの移動速度の変動に基づいて挟み込みの検知を行う技術が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a device that automatically opens and closes a sunroof disposed on a skylight of a vehicle by an electric motor, there has been proposed a technique for detecting the object sandwiched by the sunroof and stopping the operation of closing the sunroof. For example, Patent Document 1 discloses a technique for detecting pinching based on fluctuations in the moving speed of a sunroof.

特開２００８−１５０７９１号公報JP 2008-150791 A

しかしながら、挟み込みを検知してサンルーフの停止処理を行った後にも、モーターは惰性で回転しすぐには停止しない。そのため、挟み込まれた物体に生じる荷重が、挟み込みが検知された時点に発生している荷重よりも増大してしまう。したがって、サンルーフを動かす電動モーターの状況（回転速度や印加電圧など）によっては、挟み込まれた物体に生じる荷重の最大値が、想定されている荷重よりも大きくずれてしまうことがあるという問題があった。   However, even after pinching is detected and the sunroof is stopped, the motor rotates due to inertia and does not stop immediately. For this reason, the load generated in the sandwiched object is larger than the load generated when the sandwiching is detected. Therefore, depending on the situation of the electric motor that moves the sunroof (rotation speed, applied voltage, etc.), there is a problem that the maximum value of the load generated on the sandwiched object may deviate more than the assumed load. It was.

上記事情に鑑み、本発明は、サンルーフなどの車両用開閉体において挟み込みを検知し停止処理を行った際に、挟み込まれた物体に生じる荷重の最大値のぶれを小さくすることを可能とする車両用開閉体制御装置を提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, the present invention is a vehicle that can reduce the fluctuation of the maximum value of the load generated in an object that is caught when detecting the jamming in a vehicle opening / closing body such as a sunroof and performing a stop process. An object of the present invention is to provide an opening / closing body control device.

本発明の一態様は、車両に設けられた開口部を開閉する車両用開閉体を制御する車両用開閉体制御装置であって、前記車両用開閉体を駆動する電動モーターと、前記電動モーターの回転により生じる力を推定する推定部と、前記電動モーターの状態に基づいて閾値を決定する閾値決定部と、前記閾値決定部によって決定された前記閾値と前記推定部によって推定された力とを比較し、前記閾値よりも前記推定部によって推定された力が大きい場合に停止信号を出力する判定部と、前記判定部から停止信号が入力された場合に前記電動モーターの回転を停止させる制御部と、を備える。   One aspect of the present invention is a vehicle opening / closing body control device that controls a vehicle opening / closing body that opens and closes an opening provided in a vehicle, the electric motor driving the vehicle opening / closing body, and the electric motor The estimation unit that estimates the force generated by the rotation, the threshold value determination unit that determines a threshold value based on the state of the electric motor, and the threshold value determined by the threshold value determination unit and the force estimated by the estimation unit are compared. A determination unit that outputs a stop signal when the force estimated by the estimation unit is greater than the threshold value, and a control unit that stops rotation of the electric motor when the stop signal is input from the determination unit; .

本発明の一態様において、前記閾値決定部は、前記判定部によって前記閾値よりも前記推定された力の方が大きいと判定されてから前記電動モーターの回転が停止するまでの間の前記電動モーターの回転によって挟まれた物体に生じる負荷の最大値が所定値となるように前記閾値を決定しても良い。   1 aspect of this invention WHEREIN: The said electric motor which is a period from when the said threshold value determination part determines that the said estimated force is larger than the said threshold value by the said determination part until rotation of the said electric motor stops The threshold value may be determined so that the maximum value of the load generated on the object sandwiched by the rotation of the lens becomes a predetermined value.

本発明の一態様において、前記閾値決定部は、前記判定部によって前記閾値よりも前記推定された力のほうが大きいと判定されてから前記電動モーターの回転が停止するまでの間に生じる前記負荷の増加分を前記所定値から減算した値の負荷が生じるときの前記電動モーターの回転によって生じる力を推定し、推定された値を前記閾値として決定しても良い。   In one aspect of the present invention, the threshold value determination unit may determine the load generated between the time when the determination unit determines that the estimated force is greater than the threshold value and the rotation of the electric motor stops. A force generated by the rotation of the electric motor when a load having a value obtained by subtracting the increment from the predetermined value is estimated, and the estimated value may be determined as the threshold value.

本発明の一態様において、前記車両用開閉体制御装置は、前記電動モーターの回転の角速度を算出する角速度算出部と、前記制御部が前記電動モーターに印加する電圧値を検出する電圧値検出部とを有し、前記推定部は前記角速度算出部の角速度と前記電圧値検出部の電圧値とから前記電動モーターの回転により生じる力を推定するとしても良い。   In one aspect of the present invention, the vehicular opening / closing body control device includes an angular velocity calculation unit that calculates an angular velocity of rotation of the electric motor, and a voltage value detection unit that detects a voltage value applied to the electric motor by the control unit. The estimation unit may estimate the force generated by the rotation of the electric motor from the angular velocity of the angular velocity calculation unit and the voltage value of the voltage value detection unit.

本発明により、車両用開閉体の挟み込みの発生を判定する際に用いられる閾値が、車両用開閉体を駆動する電動モーターの状態に基づいて決定される。そのため、電動モーターの状態に関わらずに閾値が一定であった従来に比べ、サンルーフなどの車両用開閉体において挟み込みを検知し停止処理を行った際に、挟み込まれた物体に生じる荷重の最大値のぶれを小さくすることが可能となる。   According to the present invention, the threshold value used when determining the occurrence of pinching of the vehicle opening / closing body is determined based on the state of the electric motor that drives the vehicle opening / closing body. Therefore, compared to the conventional case where the threshold value is constant regardless of the state of the electric motor, the maximum value of the load generated on the object caught in the vehicle opening / closing body such as a sunroof is detected when the object is caught and stopped. It is possible to reduce the blur.

車両用開閉体システムの機能構成を表す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram showing the functional composition of the opening-and-closing body system for vehicles. 角速度算出部が行う角速度算出処理の概略を表す図である。It is a figure showing the outline of the angular velocity calculation process which an angular velocity calculation part performs. 電動モーターのアーマチュア軸のトルク（縦軸）及びアーマチュア軸の角速度（横軸）の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the torque (vertical axis) of the armature shaft and the angular velocity (horizontal axis) of the armature shaft of the electric motor. 挟み込み発生時のアーマチュア軸の角速度の時間変化を表すグラフである。It is a graph showing the time change of the angular velocity of the armature axis at the time of pinching generation | occurrence | production. 挟み込み発生時のアーマチュア軸の回転によって生じる荷重の時間変化を表すグラフである。It is a graph showing the time change of the load produced by rotation of the armature axis | shaft at the time of pinching generation | occurrence | production. 閾値決定部の処理の流れを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the flow of a process of a threshold value determination part.

図１は、車両用開閉体システムの機能構成を表す概略ブロック図である。車両用開閉体システムは、車両用開閉体１、電源２、操作パネル３、車両用開閉体制御装置４を備える。   FIG. 1 is a schematic block diagram showing a functional configuration of a vehicle opening / closing body system. The vehicle opening / closing body system includes a vehicle opening / closing body 1, a power source 2, an operation panel 3, and a vehicle opening / closing body control device 4.

車両用開閉体１は、車両に設けられた開口部を開閉するものであり、例えばドアの開口部（窓枠）に設けられたスライド式の窓ガラスや、屋根（ルーフ）の開口部に設けられたスライド式又はチルト式のサンルーフパネル等である。車両用開閉体１は、車両用開閉体制御装置４の電動モーター４０１から与えられる駆動力によって開閉動作を行う。   The vehicle opening / closing body 1 opens and closes an opening provided in the vehicle. For example, the vehicle opening / closing body 1 is provided in a sliding window glass provided in a door opening (window frame) or an opening in a roof (roof). And a slide-type or tilt-type sunroof panel. The vehicle opening / closing body 1 performs an opening / closing operation by a driving force applied from the electric motor 401 of the vehicle opening / closing body control device 4.

電源２は、車両に設けられたバッテリー等の電力供給部であり、特に車両用開閉体制御装置４の電動モーター４０１を回転動作させるための電力や車両用開閉体制御装置４の各機能部が処理を行うための電力を供給する。   The power source 2 is a power supply unit such as a battery provided in the vehicle. In particular, power for rotating the electric motor 401 of the vehicle opening / closing body control device 4 and each functional unit of the vehicle opening / closing body control device 4 are provided. Supply power for processing.

操作パネル３は、使用者が車両用開閉体１の開閉動作を指示するためのボタンを有し、押下されたボタンに応じた入力信号を車両用開閉体制御装置４のモーター制御部４０２に対して出力する。例えば、操作パネル３は、使用者によって開ボタンが押下された場合には開信号をモーター制御部４０２に対して出力し、閉ボタンが押下された場合には閉信号をモーター制御部４０２に対して出力する。   The operation panel 3 includes a button for a user to instruct an opening / closing operation of the vehicle opening / closing body 1, and an input signal corresponding to the pressed button is sent to the motor control unit 402 of the vehicle opening / closing body control device 4. Output. For example, the operation panel 3 outputs an open signal to the motor control unit 402 when the user presses the open button, and outputs a close signal to the motor control unit 402 when the close button is pressed. Output.

車両用開閉体制御装置４は、電動モーター４０１、モーター制御部４０２、電圧値検出部４０３、角速度算出部４０４、推定部４０５、閾値決定部４０６、判定部４０７を備える。   The vehicle opening / closing body control device 4 includes an electric motor 401, a motor control unit 402, a voltage value detection unit 403, an angular velocity calculation unit 404, an estimation unit 405, a threshold value determination unit 406, and a determination unit 407.

電動モーター４０１は、図示しないアーマチュア軸とアーマチュア軸の回転を減速させ、出力する図示しない減速機構を有する減速機構付モーターであって、モーター制御部４０２による制御に従ってアーマチュア軸を回転動作させ、アーマチュア軸の回転によって生じた駆動力を車両用開閉体１へ与える。電動モーター４０１には、モーターパルス検出部が設けられる。具体的には、複数の磁極を有するマグネットがアーマチュア軸と一体回転可能に取り付けられると共に、そのマグネットの近傍にセンサーとしてホールＩＣ（Integrated Circuit）が設置される。アーマチュア軸が回転すると、アーマチュア軸の回転に連動してマグネットも回転する。そして、ホールＩＣはマグネットの回転による磁極の切り替わりごとにパルス信号を発生する。電動モーター４０１は、ホールＩＣから発生したパルス信号を角速度算出部４０４に対して出力する。   The electric motor 401 is a motor with a speed reduction mechanism that has a speed reduction mechanism (not shown) that decelerates and outputs the rotation of an armature shaft and an armature shaft (not shown). Is applied to the vehicle opening / closing body 1. The electric motor 401 is provided with a motor pulse detector. Specifically, a magnet having a plurality of magnetic poles is attached so as to be integrally rotatable with the armature shaft, and a Hall IC (Integrated Circuit) is installed as a sensor in the vicinity of the magnet. When the armature shaft rotates, the magnet rotates in conjunction with the rotation of the armature shaft. The Hall IC generates a pulse signal every time the magnetic pole is switched by the rotation of the magnet. The electric motor 401 outputs a pulse signal generated from the Hall IC to the angular velocity calculation unit 404.

モーター制御部４０２は、操作パネル３及び判定部４０７からの指示に基づいて、電源２から供給される電力を電動モーター４０１に与え、電動モーター４０１のアーマチュア軸の回転を制御する。例えば、モーター制御部４０２は操作パネル３から開信号を入力すると、車両用開閉体１が開く方向へ動くように電動モーター４０１のアーマチュア軸を回転させるべく、電源２から供給される電力を電動モーター４０１に通電させる制御を行う。また、モーター制御部４０２は判定部４０７から停止信号を入力すると、電動モーター４０１のアーマチュア軸の回転を停止させるべく、電源２から電動モーター４０１へ供給される電力を遮断する制御を行う。   The motor control unit 402 supplies power supplied from the power source 2 to the electric motor 401 based on instructions from the operation panel 3 and the determination unit 407, and controls the rotation of the armature shaft of the electric motor 401. For example, when the motor control unit 402 receives an open signal from the operation panel 3, the electric power supplied from the power source 2 is used to rotate the armature shaft of the electric motor 401 so that the vehicle opening / closing body 1 moves in the opening direction. Control to energize 401 is performed. In addition, when the motor control unit 402 receives a stop signal from the determination unit 407, the motor control unit 402 performs control to cut off the power supplied from the power source 2 to the electric motor 401 in order to stop the rotation of the armature shaft of the electric motor 401.

電圧値検出部４０３は、電源２からモーター制御部４０２を介して電動モーター４０１に印加される電圧の大きさ（電圧値）を検出する。
角速度算出部４０４は、電動モーター４０１のホールＩＣから出力されるパルス信号に基づいて、電動モーター４０１のアーマチュア軸の回転における角速度を算出する。角速度算出部４０４が行う角速度算出処理は、既存のどのような技術によって実現されても良い。 The voltage value detection unit 403 detects the magnitude (voltage value) of the voltage applied from the power source 2 to the electric motor 401 via the motor control unit 402.
The angular velocity calculation unit 404 calculates an angular velocity in the rotation of the armature shaft of the electric motor 401 based on the pulse signal output from the Hall IC of the electric motor 401. The angular velocity calculation process performed by the angular velocity calculation unit 404 may be realized by any existing technique.

推定部４０５は、電圧値検出部４０３によって検出された電圧値と、角速度算出部４０４によって算出された角速度とに基づいて、電動モーター４０１のアーマチュア軸の回転によって生じるトルクの大きさを推定する。   The estimation unit 405 estimates the magnitude of torque generated by the rotation of the armature shaft of the electric motor 401 based on the voltage value detected by the voltage value detection unit 403 and the angular velocity calculated by the angular velocity calculation unit 404.

閾値決定部４０６は、角速度算出部４０４によって算出された角速度に基づいて、判定部４０７の判定処理において用いられる閾値を決定する。
判定部４０７は、推定部４０５によって推定されたトルクの大きさと、閾値決定部４０６によって決定された閾値とを比較し、車両用開閉体１と開口部の縁部との間に物体が挟まれたか否か（挟み込み発生の有無）について判定する。判定部４０７は、推定部４０５によって推定されたトルクの大きさが、閾値決定部４０６によって決定された閾値よりも大きいと判定された場合は、車両用開閉体１と開口部の縁部との間に物体が挟まれたと判定してモーター制御部４０２へ停止信号を出力し、推定部４０５によって推定されたトルクの大きさが、閾値決定部４０６によって決定された閾値よりも小さいと判定された場合は、車両用開閉体１と開口部の縁部との間に物体が挟まれていないと判定する。 The threshold determination unit 406 determines a threshold used in the determination process of the determination unit 407 based on the angular velocity calculated by the angular velocity calculation unit 404.
The determination unit 407 compares the magnitude of the torque estimated by the estimation unit 405 with the threshold value determined by the threshold value determination unit 406, and the object is sandwiched between the vehicle opening / closing body 1 and the edge of the opening. It is determined whether or not (the presence or absence of pinching has occurred). If it is determined that the magnitude of the torque estimated by the estimation unit 405 is greater than the threshold value determined by the threshold value determination unit 406, the determination unit 407 determines whether the vehicle opening / closing body 1 and the edge of the opening are It is determined that an object is sandwiched between them, and a stop signal is output to the motor control unit 402. It is determined that the magnitude of the torque estimated by the estimation unit 405 is smaller than the threshold value determined by the threshold value determination unit 406. In this case, it is determined that no object is sandwiched between the vehicle opening / closing body 1 and the edge of the opening.

図２は、角速度算出部４０４が行う角速度算出処理の概略を表す図である。Ａ相センサー信号とＢ相センサー信号とは、それぞれアーマチュア軸と同心円の円周上の異なる角度（１８０度よりも小さい角度）の位置に設置された二つのホールＩＣから出力されるパルス信号である。図２の場合は、二つのホールＩＣは４５度ずれて設置される。また、アーマチュア軸に取り付けられるマグネットは４極（９０度ずつずれて）取り付けられる。図２の場合、角速度算出部４０４は、式１及び式２に基づいて角速度ωｍ（ｎ）を算出する。なお、式２においてｚは減速比を表す。 FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of the angular velocity calculation process performed by the angular velocity calculator 404. The A-phase sensor signal and the B-phase sensor signal are pulse signals output from two Hall ICs installed at different angles (an angle smaller than 180 degrees) on the circumference of the circle concentric with the armature axis. . In the case of FIG. 2, the two Hall ICs are installed with a 45 degree offset. Further, the magnet attached to the armature shaft is attached with 4 poles (shifted by 90 degrees). In the case of FIG. 2, the angular velocity calculation unit 404 calculates the angular velocity ω m (n) based on Equations 1 and 2. In Equation 2, z represents a reduction ratio.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

Figure 0005334623
Figure 0005334623

図３は、電動モーター４０１のアーマチュア軸のトルクＴ（縦軸）及びアーマチュア軸の角速度ω（横軸）の関係を表すグラフである。基準電圧時の特性直線は、予め定められた基準電圧が電動モーター４０１に印加された場合の特性直線を表す。また、特性直線と縦軸（トルク軸）とが交わるときのトルクの値を、ロックトルクと呼ぶ。また、推定時の特性直線は、基準電圧とは異なる電圧が電動モーター４０１に印加されている場合の特性直線を表す。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the armature shaft torque T (vertical axis) and the armature shaft angular velocity ω (horizontal axis) of the electric motor 401. The characteristic line at the time of the reference voltage represents a characteristic line when a predetermined reference voltage is applied to the electric motor 401. Further, the value of torque when the characteristic straight line intersects the vertical axis (torque axis) is called lock torque. Moreover, the characteristic line at the time of estimation represents a characteristic line when a voltage different from the reference voltage is applied to the electric motor 401.

推定部４０５は、基準電圧時の特性直線に基づいてトルクの大きさを推定する。以下、推定部４０５による推定処理の内容について説明する。推定部４０５は、式３に基づいて、電動モーター４０１によって生じるトルクＴｍ（ｋ）を算出する。式３において、Ｔｌｏｃｋは基準電圧時のロックトルクを表し、Ｖｂａｓｅは基準電圧値を表し、ｖｍｏｄ（ｋ）は電圧値検出部４０３によって検出された電圧値を表し、ａは基準電圧時の特性直線の傾きを表し、ωｍ（ｋ）は角速度算出部４０４によって算出された角速度を表す。このうち、Ｔｌｏｃｋ、Ｖｂａｓｅ、ａの三つの値は、予め推定部４０５において設定された既知の値である。 The estimation unit 405 estimates the magnitude of torque based on the characteristic line at the reference voltage. Hereinafter, the content of the estimation process by the estimation unit 405 will be described. The estimation unit 405 calculates the torque T m (k) generated by the electric motor 401 based on Expression 3. In Equation 3, T lock represents the lock torque at the reference voltage, V base represents the reference voltage value, v mod (k) represents the voltage value detected by the voltage value detection unit 403, and a represents the reference voltage value. Ω m (k) represents the angular velocity calculated by the angular velocity calculation unit 404. Among these, the three values T lock , V base , and a are known values set in advance in the estimation unit 405.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

また、推定部４０５は、式４に基づいて、慣性モーメントに係るトルクＴｉ（ｋ）を算出する。式４において、Ｔ（ｋ）はパルスエッジ間時間を表し、Ｊは慣性モーメントを表す。なお、パルスエッジ間時間とは、角速度算出部４０４において検出された最新のＴ（ｎ）の値（図２参照）を表す。このうち、Ｊは、予め推定部４０５において設定された既知の値である。 Further, the estimation unit 405 calculates the torque T i (k) related to the moment of inertia based on Expression 4. In Equation 4, T (k) represents the time between pulse edges, and J represents the moment of inertia. The time between pulse edges represents the latest value of T (n) detected by the angular velocity calculation unit 404 (see FIG. 2). Among these, J is a known value set in advance in the estimation unit 405.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

そして、推定部４０５は、式３及び式４の算出結果と式５に基づいてトルクの推定値Ｔｌ（ｋ）を算出する。 Then, the estimation unit 405 calculates an estimated torque value T l (k) based on the calculation results of Expression 3 and Expression 4 and Expression 5.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

図４は、挟み込み発生時のアーマチュア軸の角速度の時間変化を表すグラフである。角速度は、挟み込みが発生するまでは一定値であり、挟み込みが発生すると時間の経過にしたがって低下する。また、判定部４０７によって挟み込みが発生したと判定された時点（挟み込み検知）から、電動モーター４０１のアーマチュア軸の回転が停止する時点（モーター停止）までの時間は、遅延時間と惰走時間とに分けられる。遅延時間は、判定部４０７によって挟み込みが発生したと判定された時点から、モーター制御部４０２によって電動モーター４０１の停止制御が開始される時点（リレーＯＦＦ）までの時間である。惰走時間は、モーター制御部４０２によって電動モーター４０１の停止制御が開始された時点（リレーＯＦＦ）から、電動モーター４０１のアーマチュア軸の回転が停止する時点（モーター停止）までの時間である。   FIG. 4 is a graph showing the change over time of the angular velocity of the armature shaft when pinching occurs. The angular velocity is a constant value until entrapment occurs, and decreases as time passes. In addition, the time from the time when the determination unit 407 determines that the pinching has occurred (pinching detection) to the time when the rotation of the armature shaft of the electric motor 401 stops (motor stop) is the delay time and coasting time. Divided. The delay time is the time from the time when the determination unit 407 determines that pinching has occurred to the time when the motor control unit 402 starts the stop control of the electric motor 401 (relay OFF). The coasting time is the time from the time when the motor control unit 402 starts the stop control of the electric motor 401 (relay OFF) to the time when the rotation of the armature shaft of the electric motor 401 stops (motor stop).

図５は、挟み込み発生時のアーマチュア軸の回転によって生じる荷重の時間変化を表すグラフである。図５において、符号Ａによって表される波形は、荷重の時間変化を表す。また、図５において、符号Ｂによって表される矩形波は、電動モーター４０１に対して電圧を印加する部分に設けられたリレースイッチのオン（ＯＮ）及びオフ（ＯＦＦ）を表す。この場合、モーター制御部４０２は、リレースイッチをオン・オフすることによって、電動モーター４０１の回転・停止を制御する。   FIG. 5 is a graph showing the time change of the load caused by the rotation of the armature shaft when the pinching occurs. In FIG. 5, the waveform represented by the symbol A represents the time change of the load. In FIG. 5, a rectangular wave represented by a symbol B represents ON (ON) and OFF (OFF) of a relay switch provided in a portion where a voltage is applied to the electric motor 401. In this case, the motor control unit 402 controls the rotation / stop of the electric motor 401 by turning on / off the relay switch.

図示されるように、荷重の大きさは、挟み込みが発生するまではほぼ一定値であり、挟み込みが発生すると時間の経過に従って上昇する。また、荷重の大きさが最大となった時点の値は、判定閾値による荷重、遅延による荷重増加分、惰走による荷重増加分の三つに分けられる。判定閾値による荷重は、判定部４０７によって挟み込みが発生したと判定された時点に既に発生している荷重である。遅延による荷重増加分は、判定部４０７によって挟み込みが発生したと判定して停止信号を出力した時点から、モーター制御部４０２が判定部４０７から停止信号を受け取り、電動モーター４０１の停止制御を開始する時点までの荷重の増加分である。惰走による荷重増加分は、モーター制御部４０２によって電動モーター４０１の停止制御が開始される時点から、荷重の大きさが最大値となる時点までの荷重の増加分である。   As shown in the drawing, the magnitude of the load is a substantially constant value until the pinching occurs, and increases as time passes. Moreover, the value at the time when the magnitude of the load becomes the maximum is divided into a load based on the determination threshold, a load increase due to delay, and a load increase due to coasting. The load based on the determination threshold is a load that has already been generated when it is determined by the determination unit 407 that pinching has occurred. For the load increase due to the delay, the motor control unit 402 receives the stop signal from the determination unit 407 and starts the stop control of the electric motor 401 from the time when the determination unit 407 determines that the jamming has occurred and outputs a stop signal. The increase in load up to the point in time. The load increase due to coasting is an increase in load from the time when the motor control unit 402 starts the stop control of the electric motor 401 to the time when the magnitude of the load reaches the maximum value.

閾値決定部４０６は、上記した三つの値の合計値、則ち荷重の大きさの最大値が所定の値（目標反転荷重）となるように閾値を決定する。この場合、荷重の大きさの最大値とは、車両用開閉体１と開口部の縁部との間に物体が挟まれた場合にこの物体に生じる負荷（以下、「挟み込み負荷」という）の最大値に等しい。以下、閾値決定部４０６による閾値決定処理の内容について説明する。図６は、閾値決定部４０６の処理の流れを表すフローチャートである。まず、閾値決定部４０６は、電動モーター４０１が作動中であるか否か判定する（ステップＳ１０１）。電動モーター４０１が作動中である場合（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、閾値決定部４０６は、遅延時間内にアーマチュア軸が回転する角度（以下、「遅延角度」といい、θｄと表す）を式６によって算出する（ステップＳ１０２）。式６において、ωは角速度算出部４０４によって算出された角速度を表し、ｔｄは遅延時間を表す。遅延時間の値は、推定値として予め設定される。 The threshold value determination unit 406 determines a threshold value so that the total value of the above three values, that is, the maximum value of the load becomes a predetermined value (target inversion load). In this case, the maximum value of the load is a load generated on the object when the object is sandwiched between the vehicle opening / closing body 1 and the edge of the opening (hereinafter, referred to as “clamping load”). Equal to the maximum value. Hereinafter, the contents of the threshold determination process by the threshold determination unit 406 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the process flow of the threshold value determination unit 406. First, the threshold value determination unit 406 determines whether or not the electric motor 401 is operating (step S101). When the electric motor 401 is in operation (step S101—YES), the threshold value determination unit 406 represents an angle at which the armature shaft rotates within the delay time (hereinafter referred to as “delay angle”, expressed as θ d ). (Step S102). In Equation 6, omega represents the angular velocity calculated by the angular velocity calculating unit 404, t d represents a delay time. The value of the delay time is preset as an estimated value.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

また、閾値決定部４０６は、惰走時間内にアーマチュア軸が回転する角度（以下、「惰走角度」といい、θｉと表す）を式７によって算出する（ステップＳ１０３）。式７において、τｍは機械的時定数を表し予め設定される。また、機械的時定数の３倍の値が、惰走時間の推定値を表す。 Further, the threshold value determination unit 406 calculates an angle at which the armature shaft rotates within the coasting time (hereinafter referred to as “coasting angle”, expressed as θ i ) by Equation 7 (step S103). In Equation 7, τ m represents a mechanical time constant and is preset. In addition, a value that is three times the mechanical time constant represents an estimated value of coasting time.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

次に、閾値決定部４０６は、遅延角度と惰走角度とを式８に代入することによって、現在の電圧値及び角速度で挟み込みが発生した場合の遅延による荷重増加分と惰走による荷重増加分との和の推定値（Ｆｍ）を算出する（ステップＳ１０４）。式８において、Ｋｓは目標バネ定数を表し、ｒｐはピニオン半径を表す。目標バネ定数は、車両用開閉体１と開口部の縁部との間に挟まれる物体に想定されるバネ定数を表す。 Next, the threshold value determination unit 406 substitutes the delay angle and coasting angle into Equation 8 to increase the load increase due to delay and the load increase due to coasting when the current voltage value and angular velocity are caught. An estimated value (F m ) is calculated (step S104). In Equation 8, K s represents a target spring constant, r p represents the pinion radius. The target spring constant represents a spring constant assumed for an object sandwiched between the vehicle opening / closing body 1 and the edge of the opening.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

次に、閾値決定部４０６は、式８によって算出したＦｍを式９に代入することによって、現在の電圧値及び角速度で挟み込みが発生した場合に目標とする挟み込み負荷（判定閾値による荷重）の値Ｆｂを算出する（ステップＳ１０５）。式９において、Ｆは目標反転荷重を表す。目標反転荷重とは、挟み込まれた物体に生じる荷重の最大値の目標値である。 Next, the threshold value determination unit 406 substitutes F m calculated by Expression 8 into Expression 9, so that the target pinching load (load based on the determination threshold value) when pinching occurs at the current voltage value and angular velocity is determined. The value Fb is calculated (step S105). In Equation 9, F represents the target reverse load. The target reversal load is a target value that is the maximum value of the load generated in the sandwiched object.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

そして、閾値決定部４０６は、式９によって算出したＦｂを式１０に代入することによって、閾値（Ｔｂ）を算出し、閾値を算出された値に決定する（ステップＳ１０６）。式１０において、αは補正係数を表し、ηはピニオンギヤとワイヤとの間の伝達効率を表す。α及びηは、予め閾値決定部４０６において設定された既知の値である。 Then, the threshold value determination unit 406 calculates the threshold value (T b ) by substituting F b calculated by Expression 9 into Expression 10, and determines the threshold value to the calculated value (Step S106). In Expression 10, α represents a correction coefficient, and η represents transmission efficiency between the pinion gear and the wire. α and η are known values set in advance by the threshold value determination unit 406.

Figure 0005334623
Figure 0005334623

一方、ステップＳ１０１において、電動モーター４０１が作動中でない場合（ステップＳ１０１−ＮＯ）、閾値決定部４０６は、予め定められている所定の最大値を閾値に設定する（ステップＳ１０７）。閾値決定部４０６は、所定のタイミング（例えば、０．１秒毎、１秒ごとなど）で、図６に表された処理を繰り返し実行し、最新の角速度の値に基づいて繰り返し閾値を算出し決定する。   On the other hand, when the electric motor 401 is not operating in step S101 (step S101—NO), the threshold value determination unit 406 sets a predetermined maximum value as a threshold value (step S107). The threshold value determination unit 406 repeatedly executes the process shown in FIG. 6 at a predetermined timing (for example, every 0.1 second, every 1 second, etc.), and calculates a repeated threshold value based on the latest angular velocity value. decide.

このように構成された車両用開閉体制御装置４によれば、閾値決定部４０６が現在の電動モーター４０１の角速度に応じて閾値を決定し、判定部４０７がこの閾値に基づいて挟み込みが発生したか否かを判定するため、閾値が一定値である場合に比べて、電動モーター４０１の状態に応じた正確な判定を行うことが可能となる。具体的には、閾値決定部４０６が現在の角速度で挟み込みが発生した場合の遅延による荷重増加分及び惰走による荷重増加分を推定し、予め決められた目標反転荷重から上記二つの荷重増加分の和を減算することによって判定閾値による荷重を算出し、この荷重を生じさせるトルクを閾値として算出する。そのため、このような閾値決定部４０６によって決定された閾値に基づいて判定部４０７が挟み込みの判定を行うことにより、電動モーター４０１の角速度がどんな値であるかによらず、挟み込み負荷の最大値と目標反転荷重とのぶれを小さくすることが可能となる。したがって、挟み込み負荷の最大値が大きくなることによって挟み込まれた物体が損傷することを防止することが可能となるとともに、閾値が不必要に小さくなることによる誤判定（挟み込みが発生したと誤って判定してしまうこと）を抑止することが可能となる。   According to the vehicle opening / closing body control device 4 configured as described above, the threshold value determination unit 406 determines a threshold value according to the current angular velocity of the electric motor 401, and the determination unit 407 has pinched based on this threshold value. Therefore, it is possible to make an accurate determination according to the state of the electric motor 401 as compared with the case where the threshold value is a constant value. Specifically, the threshold determination unit 406 estimates the load increase due to delay and the load increase due to coasting when the pinching occurs at the current angular velocity, and the above two load increase amounts are determined from the predetermined target reverse load. The load based on the determination threshold value is calculated by subtracting the sum of the torques, and the torque that generates the load is calculated as the threshold value. For this reason, the determination unit 407 determines the pinching based on the threshold value determined by the threshold value determination unit 406, so that the maximum value of the pinching load is determined regardless of the value of the angular velocity of the electric motor 401. It is possible to reduce the fluctuation with the target reverse load. Therefore, it becomes possible to prevent the object sandwiched from being damaged by increasing the maximum value of the sandwiching load, and to erroneously determine that the threshold has become unnecessarily small. Can be suppressed.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

１…車両用開閉体， ２…電源， ３…操作パネル， ４…車両用開閉体制御装置， ４０１…電動モーター， ４０２…モーター制御部， ４０３…電圧値検出部， ４０４…角速度算出部， ４０５…推定部， ４０６…閾値決定部， ４０７…判定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle opening / closing body, 2 ... Power supply, 3 ... Operation panel, 4 ... Vehicle opening / closing body control apparatus, 401 ... Electric motor, 402 ... Motor control part, 403 ... Voltage value detection part, 404 ... Angular velocity calculation part, 405 ... estimator, 406 ... threshold determiner, 407 ... determiner

Claims (4)

車両に設けられた開口部を開閉する車両用開閉体を制御する車両用開閉体制御装置であって、
前記車両用開閉体を駆動する電動モーターと、
前記電動モーターの回転により生じる力を推定する推定部と、
前記電動モーターの状態に基づいて閾値を決定する閾値決定部と、
前記閾値決定部によって決定された前記閾値と前記推定部によって推定された力とを比較し、前記閾値よりも前記推定部によって推定された力が大きい場合に停止信号を出力する判定部と、
前記判定部から停止信号が入力された場合に前記電動モーターの回転を停止させる制御部と、
を備える車両用開閉体制御装置。 A vehicle opening / closing body control device for controlling a vehicle opening / closing body that opens and closes an opening provided in a vehicle,
An electric motor for driving the vehicle opening and closing body;
An estimation unit for estimating a force generated by rotation of the electric motor;
A threshold value determination unit for determining a threshold value based on the state of the electric motor;
A determination unit that compares the threshold value determined by the threshold value determination unit with the force estimated by the estimation unit, and outputs a stop signal when the force estimated by the estimation unit is greater than the threshold value;
A control unit that stops rotation of the electric motor when a stop signal is input from the determination unit;
A vehicle opening / closing body control apparatus comprising: 前記閾値決定部は、前記判定部によって前記閾値よりも前記推定された力の方が大きいと判定されてから前記電動モーターの回転が停止するまでの間の前記電動モーターの回転によって挟まれた物体に生じる負荷の最大値が所定値となるように前記閾値を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用開閉体制御装置。   The threshold determination unit is an object sandwiched by rotation of the electric motor after the determination unit determines that the estimated force is greater than the threshold and until the rotation of the electric motor stops The vehicle opening / closing body control device according to claim 1, wherein the threshold value is determined so that a maximum value of a load occurring in the vehicle becomes a predetermined value. 前記閾値決定部は、前記判定部によって前記閾値よりも前記推定された力のほうが大きいと判定されてから前記電動モーターの回転が停止するまでの間に生じる前記負荷の増加分を前記所定値から減算した値の負荷が生じるときの前記電動モーターの回転によって生じる力を推定し、推定された値を前記閾値として決定する、ことを特徴とする請求項２に記載の車両用開閉体制御装置。   The threshold value determination unit calculates an increase in the load generated from when the determination unit determines that the estimated force is larger than the threshold value until rotation of the electric motor stops from the predetermined value. The vehicle opening / closing body control device according to claim 2, wherein a force generated by rotation of the electric motor when a load having a subtracted value is generated is estimated, and the estimated value is determined as the threshold value. 前記車両用開閉体制御装置は、前記電動モーターの回転の角速度を算出する角速度算出部と、前記制御部が前記電動モーターに印加する電圧値を検出する電圧値検出部とを有し、前記推定部は前記角速度算出部の角速度と前記電圧値検出部の電圧値とから前記電動モーターの回転により生じる力を推定する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載の車両用開閉体制御装置。   The vehicle opening / closing body control device includes an angular velocity calculation unit that calculates an angular velocity of rotation of the electric motor, and a voltage value detection unit that detects a voltage value applied to the electric motor by the control unit, and the estimation 4. The vehicle according to claim 1, wherein the unit estimates a force generated by rotation of the electric motor from an angular velocity of the angular velocity calculation unit and a voltage value of the voltage value detection unit. Opening / closing body control device.
JP2009044300A 2009-02-26 2009-02-26 Opening and closing body control device for vehicle Active JP5334623B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009044300A JP5334623B2 (en) 2009-02-26 2009-02-26 Opening and closing body control device for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009044300A JP5334623B2 (en) 2009-02-26 2009-02-26 Opening and closing body control device for vehicle

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013157188A Division JP5715203B2 (en) 2013-07-29 2013-07-29 Opening and closing body control device for vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010196405A JP2010196405A (en) 2010-09-09
JP5334623B2 true JP5334623B2 (en) 2013-11-06

Family

ID=42821389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009044300A Active JP5334623B2 (en) 2009-02-26 2009-02-26 Opening and closing body control device for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5334623B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150791A (en) * 2006-12-14 2008-07-03 Asmo Co Ltd Opening and closing device for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010196405A (en) 2010-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7952312B2 (en) Closure panel control apparatus
US20140083011A1 (en) Open-close member control apparatus and method for controlling open-close member
US10047553B2 (en) Openable and closable member control apparatus and openable and closable member control method
JP2005351042A (en) Opening and closing body control device
US7579708B2 (en) Opening/closing member control apparatus and method for detecting pinching
US20080001563A1 (en) Control apparatus for opening/closing member of vehicle and control method for opening/closing member of vehicle
JP2005232753A (en) Opening/closing body control unit
US10267078B2 (en) Vehicular opening/closing body control device
JP2007132123A (en) Open-close member controller
JP2016008423A (en) Opening/closing body controller
JP6988769B2 (en) Open / close body control device and motor
JP6870488B2 (en) Vehicle opening / closing body control device
JPH04272600A (en) Driving mechanism of motor-driven member
US9574876B2 (en) Angle detector
JP5715203B2 (en) Opening and closing body control device for vehicle
JP2008150830A (en) Control unit of opening and closing body for vehicle
JP5334623B2 (en) Opening and closing body control device for vehicle
JP2010188997A (en) Opening/closing control device for opening covering material
JP2008150828A (en) Control unit of opening and closing body for vehicle
JP4785260B2 (en) Opening / closing object pinching determination control method
CN111971443A (en) Opening/closing member control device and opening/closing member control method
CN111691780B (en) Vehicle opening/closing body control device
JP5697851B2 (en) Opening and closing body control device for vehicle
JP2010196406A (en) Opening/closing body controller for vehicle
JP6776921B2 (en) Opening and closing member drive device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130730

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5334623

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150