JP6183911B2 - Opening and closing body control device - Google Patents
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Description
本発明は、モータの駆動により開閉体を開閉させる開閉体制御装置に関し、特に、開閉体が全開または全閉して機械的に拘束されたときに開閉用部品を保護する技術に関する。 The present invention relates to an opening / closing body control device that opens and closes an opening / closing body by driving a motor, and more particularly to a technique for protecting an opening / closing component when the opening / closing body is fully opened or fully closed and mechanically restrained.
車両に搭載される開閉体制御装置として、たとえばパワーウインドウ制御装置がある。パワーウインドウ制御装置は、モータを正転または逆転して、パワーウインドウ開閉機構を作動させることにより、窓ガラスを開閉動作させる。 As an opening / closing body control device mounted on a vehicle, for example, there is a power window control device. The power window control device opens and closes the window glass by rotating the motor forward or backward to operate the power window opening / closing mechanism.
窓ガラスが全開または全閉すると、窓ガラスが窓枠やストッパなどにより機械的に拘束され、パワーウインドウ開閉機構の構成部品やモータも機械的に拘束される。その際、窓ガラスと窓枠などの接触や、パワーウインドウ開閉機構の部品同士の接触により、衝突音が発生する。また、それら機械系部品の接触時の衝撃が大きい場合、機械系部品が損傷するおそれがある。さらに、モータの駆動が継続されると、過負荷状態となり、モータやモータ駆動回路などの電気系部品や、上記機械系部品が損傷するおそれもある。 When the window glass is fully opened or fully closed, the window glass is mechanically restrained by a window frame, a stopper, or the like, and the components of the power window opening / closing mechanism and the motor are also mechanically restrained. At that time, a collision sound is generated by contact between the window glass and the window frame, or contact between the components of the power window opening / closing mechanism. Moreover, when the impact at the time of contact of these mechanical system parts is large, there exists a possibility that mechanical system parts may be damaged. Furthermore, when the motor continues to be driven, an overload state occurs, and there is a risk that electrical parts such as the motor and the motor drive circuit and the mechanical parts will be damaged.
一方、特許文献1には、実際に電動機が機械的に拘束されることによって現れる過電流を、他の要因による瞬間的な過電流や微弱な過電流と区別して、前記機械的拘束による過電流からモータなどを保護する技術が開示されている。詳しくは、電動機に流れる電流信号を電圧信号に変換し、該電圧信号が一定の第1比較基準電圧を超過する値を積分している。そして、その積分出力が一定の第2比較基準電圧より小さい場合に、過電流が流れたと判断して、電動機をストップさせている。
On the other hand, in
また、特許文献2に開示された直流モータの駆動装置では、モータの電流を検出して、この検出電流が定格電流より大きいときに、検出電流に比例した増幅電圧をCR積分してCR積分値を算出している。そして、そのCR積分値が過負荷設定値より大きいときに、モータの通電を遮断している。
Further, in the DC motor driving apparatus disclosed in
窓ガラスの開閉動作中にモータに流れる電流は、図7に示すように、たとえば温度、電圧、負荷、回路、および部品などのばらつきの影響を受けて、変動し易い。具体的には、常温下より低温下の方が、モータ電流は増加する傾向にある。また、同じ温度下でも、モータや開閉機構の部品特性により、モータ電流はばらつく。 As shown in FIG. 7, the current flowing through the motor during the opening / closing operation of the window glass is likely to fluctuate due to the influence of variations in temperature, voltage, load, circuit, parts, and the like. Specifically, the motor current tends to increase at a lower temperature than at a normal temperature. Even at the same temperature, the motor current varies due to the component characteristics of the motor and the opening / closing mechanism.
このため、モータの電流など(モータの電流を変換した電圧の場合もある)を一定のモータ電流用閾値と比較した結果に基づいて、モータの電流などの積分を開始する場合、該積分開始点のばらつきが大きくなる。さらに、その積分値を一定の積分値用閾値と比較した結果に基づいて、開閉体の機械的拘束による過負荷を検出して、モータを停止させる場合、該停止点のばらつきも大きくなる。これらの結果、過負荷状態が長引いて、開閉体の開閉に関わる機械系部品や電気系部品が損傷するおそれがある。 Therefore, when integration of the motor current or the like is started based on the result of comparing the motor current or the like (which may be a voltage obtained by converting the motor current) with a constant motor current threshold, the integration start point The variation of the is increased. Further, when the motor is stopped by detecting an overload due to mechanical restraint of the opening / closing body based on the result of comparing the integral value with a certain integral value threshold value, the variation of the stop point also increases. As a result, the overload state is prolonged, and there is a possibility that mechanical parts and electric parts related to opening and closing of the opening / closing body are damaged.
また、モータの性能により、モータ駆動回路からモータに流せる電流には上限がある。このため、このモータ電流の上限と上述のばらつきの影響を考慮すると、モータ電流用閾値を設定可能な範囲が狭くなり、該閾値を設定するのが難しくなる。 Moreover, there is an upper limit to the current that can be passed from the motor drive circuit to the motor depending on the performance of the motor. For this reason, when the upper limit of the motor current and the influence of the above-described variation are taken into consideration, the range in which the motor current threshold can be set becomes narrow, and it becomes difficult to set the threshold.
本発明の課題は、種々のばらつきの影響を受けても、開閉体の全開閉時の機械的拘束による過負荷で開閉用部品が損傷するのを防止し、かつ閾値を容易に設定することができる開閉体制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to prevent damage to an opening / closing component due to an overload caused by mechanical restraint during full opening / closing of an opening / closing body, and to easily set a threshold value even under the influence of various variations. It is to provide an opening / closing body control device that can be used.
本発明による開閉体制御装置は、開閉体を開閉動作させるための電動機の駆動を制御する電動機制御部と、開閉体の開閉位置を検出する位置検出部と、電動機に流れる電流を検出する電流検出部と、電流検出部により検出された電動機の電流の変化量を算出する変化量算出部と、電流検出部により検出された電動機の電流に基づく積分値を算出する積分値算出部とを備える。そして、電動機制御部により電動機を駆動して、開閉体を開閉動作させている場合に、開閉体が全開位置または全閉位置の付近に設けられた所定の領域まで開閉したことを位置検出部により検出すると、変化量算出部により電動機の電流の変化量を算出し、該変化量が所定の第1閾値より大きくなると、積分値算出部により電動機の電流に基づく積分値を算出し、該積分値が所定の第2閾値より大きくなると、電動機制御部によりモータの駆動を停止させる。 An opening / closing body control apparatus according to the present invention includes an electric motor control unit that controls driving of an electric motor for opening / closing an opening / closing body, a position detection unit that detects an opening / closing position of the opening / closing body, and a current detection that detects a current flowing through the electric motor. A change amount calculation unit that calculates a change amount of the current of the motor detected by the current detection unit, and an integration value calculation unit that calculates an integral value based on the current of the motor detected by the current detection unit. Then, when the electric motor is driven by the electric motor control unit to open and close the open / close body, the position detection unit indicates that the open / close body has opened / closed to a predetermined region provided near the fully open position or the fully closed position. When detected, the change amount calculation unit calculates a change amount of the current of the motor, and when the change amount exceeds a predetermined first threshold value, the integration value calculation unit calculates an integration value based on the current of the motor, and the integration value Becomes larger than a predetermined second threshold value, the motor control unit stops the driving of the motor.
上記によると、開閉体の開閉動作中に、種々のばらつきの影響を受けて、電動機に流れる電流が変動しても、ばらつきの影響を受け難い電動機の電流の変化量が第1閾値より大きくなったときに、電動機の電流に基づく積分を開始するので、該積分開始点のばらつきを小さく抑えることができる。また、その積分値が第2閾値より大きくなったときは、開閉体の機械的拘束による過負荷状態であるため、電動機の駆動を停止することにより、該停止点のばらつきを積分開始点のばらつきと同程度に小さく抑えることができる。この結果、開閉体の機械的拘束による過負荷状態が長引くのを抑えて、該過負荷で開閉体の開閉用の機械系部品や電気系部品が損傷するのを防止することが可能となる。 According to the above, even if the current flowing through the motor fluctuates due to the influence of various variations during the opening / closing operation of the opening / closing body, the amount of change in the current of the motor that is hardly affected by the variation is greater than the first threshold. Since integration based on the electric current of the electric motor is started, variation in the integration start point can be kept small. Further, when the integral value becomes larger than the second threshold value, it is an overload state due to mechanical restraint of the opening / closing body, and therefore, by stopping the driving of the electric motor, the variation of the stop point is made to be the variation of the integration start point. Can be kept as small as. As a result, it is possible to prevent the overload state due to the mechanical restraint of the opening / closing body from being prolonged, and to prevent damage to the mechanical system parts and electrical system parts for opening / closing the opening / closing body due to the overload.
また、ばらつきの影響を受け難くて上限を考慮する必要がない電動機の電流の変化量を、第1閾値と比較するので、第1閾値を容易に設定することができる。また、ばらつきの影響を受け難く上限を考慮する必要がない電動機の電流に基づく積分値を、第2閾値と比較するので、第2閾値も容易に設定することができる。 In addition, since the amount of change in the current of the motor that is not easily affected by the variation and does not need to consider the upper limit is compared with the first threshold, the first threshold can be easily set. Further, since the integral value based on the electric current of the motor that is not easily affected by the variation and does not need to consider the upper limit is compared with the second threshold value, the second threshold value can be easily set.
また、本発明では、上記開閉体制御装置において、電流検出部により検出された電動機の電流から電圧変動による電流成分を差し引いて、電動機の電流を補正する電流補正部をさらに備えてもよい。この場合、変化量算出部は、電流補正部による補正後の電動機の電流の変化量を算出し、積分値算出部は、電流補正部による補正後の電動機の電流に基づく積分値を算出する。 In the present invention, the opening / closing body control device may further include a current correction unit that corrects the current of the motor by subtracting a current component due to voltage fluctuation from the current of the motor detected by the current detection unit. In this case, the change amount calculation unit calculates the change amount of the electric current of the electric motor after correction by the current correction unit, and the integration value calculation unit calculates an integration value based on the electric current of the electric motor corrected by the current correction unit.
また、本発明では、上記開閉体制御装置において、変化量算出部は、開閉体の開閉位置が所定の領域に到ったときからの前記電動機の電流の変化量を算出してもよい。 Further, in the present invention, in the opening / closing body control apparatus, the change amount calculation unit may calculate the amount of change in the electric current of the motor from when the opening / closing position of the opening / closing body reaches a predetermined region.
また、本発明では、上記開閉体制御装置において、前記電動機の電流の変化量が第1閾値以下の場合、積分値算出部が前記積分値の算出を停止して、該積分値を初期化してもよい。 Further, in the present invention, in the opening / closing body control device, when the amount of change in the current of the motor is equal to or less than a first threshold, the integral value calculation unit stops calculating the integral value and initializes the integral value. Also good.
さらに、本発明の一実施形態では、開閉体は、車両の窓ガラスから成り、上記開閉体制御装置は、パワーウインドウ制御装置から成る。 Furthermore, in one Embodiment of this invention, an opening / closing body consists of a window glass of a vehicle, and the said opening / closing body control apparatus consists of a power window control apparatus.
本発明によれば、種々のばらつきの影響を受けても、開閉体の全開閉時の機械的拘束による過負荷で開閉用部品が損傷するのを防止し、かつ閾値を容易に設定することができる開閉体制御装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, even when affected by various variations, it is possible to prevent the opening / closing component from being damaged by an overload due to mechanical restraint during full opening / closing of the opening / closing body, and to easily set the threshold value. It becomes possible to provide an openable / closable body control device.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
まず、実施形態の構成を、図1を参照しながら説明する。以下では、「パワーウインドウ」を「PW」と表記する。 First, the configuration of the embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, the “power window” is expressed as “PW”.
図1は、PW制御システム100とPW制御装置1の構成を示した図である。PW制御システム100は、自動車に搭載され、PW制御装置1とその他の構成要素5〜9を含んでいる。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the PW control system 100 and the
PW制御装置1は、モータ9を駆動して、PW開閉機構8を作動させ、車両のドアに設けられた窓6の窓ガラス7を開閉動作させる。PW制御装置1は、本発明の「開閉体制御装置」の一例である。窓6および窓ガラス7は、本発明の「開閉体」の一例である。モータ9は、本発明の「電動機」の一例である。
The
PW制御装置1には、制御部2、PW操作部3、およびモータ駆動部4が備わっている。
The
制御部2は、マイクロコンピュータから成り、窓6の開閉を制御する。制御部2には、記憶部2a、モータ制御部2b、電流補正部2c、位置検出部2d、変化量算出部2e、および積分値算出部2fが設けられている。記憶部2aには、各部を制御するためのデータが記憶されている。
The
PW操作部3は、窓6の開閉を操作するためのスイッチから成り、車内に設けられている。PW操作部3は、利用者により操作されて、その操作に応じた信号を出力する。制御部2は、PW操作部3から出力される信号に基づいて、PW操作部3の操作状態を検出する。本例では、PW操作部3でマニュアル開閉操作とオート開閉操作を行うことができる。
The
モータ9は、直流モータから成る。モータ駆動部4は、モータ9を正転または逆転で駆動する回路から成る。モータ制御部2bは、PW操作部3の操作状態や窓ガラス7の開閉状態に応じて、モータ駆動部4を動作させて、モータ9の駆動を制御する。モータ9が正転または逆転することで、PW開閉機構8が作動して、窓ガラス7が下降または上昇し、窓6が開閉される。モータ制御部2bは、本発明の「電動機制御部」の一例である。
The
モータ駆動部4には、電流検出部4aが設けられている。電流検出部4aは、シャント抵抗とCRローパスフィルタを含んだ回路から成り、モータ9に流れる電流(以下、「モータ電流」という。)を検出する。電流検出部4aで検出されたモータ電流は、制御部2に出力される。電流補正部2cは、後述するように、電流検出部4aにより検出されたモータ電流を補正する。
The
パルス発生器5は、たとえばロータリエンコーダから成り、モータ9の回転状態に応じたパルス信号を制御部2に出力する。位置検出部2dは、パルス発生器5から出力されたパルス信号を検出し、該パルス信号に基づいて窓ガラス7の開閉位置を検出する。具体的には、位置検出部2dは、たとえばパルス発生器5から出力されるパルス信号の立ち上がりなどの数を数えて、その計数値から窓ガラス7の開閉位置を判断する。
The
変化量算出部2eは、電流補正部2cにより補正された後のモータ電流の変化量を算出する。積分値算出部2fは、電流補正部2cにより補正された後のモータ電流に基づく積分値を算出する。
The change
次に、PW制御装置1によるモータ電流の補正方法について、図2を参照しながら説明する。
Next, a method of correcting the motor current by the
図2は、モータ電流の補正の概要を示した図である。モータ9では、モータ駆動部4からモータ駆動電圧が印加されると、電圧−電流特性11により電圧に基づく電流成分が生成される。また、PW開閉機構8から外部トルク(負荷)が加わると、負荷−電流特性12により負荷に基づく電流成分が生成される。そして、電圧に基づく電流成分と負荷に基づく電流成分とが加算されて、モータ電流となる。このモータ電流は、電流検出部4aにより検出されて、制御部2に入力され、AD(アナログデジタル)変換部14によりAD変換される。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of motor current correction. In the
制御部2では、モータ駆動部4から入力されたモータ駆動電圧が、AD変換部15によりAD変換されて、電流補正部2cに入力される。電流補正部2cでは、まず、AD変換後のモータ駆動電圧と機械的特性16により機械的電流成分が算出され、かつ、AD変換後のモータ駆動電圧と電気的特性17により電気的電流成分が算出される。次に、その機械的電流成分と電気的電流成分とが加算されて、電圧変動による電流成分(演算値)が算出される。そして、この電圧変動による電流成分が、電流検出部4aより入力されAD変換されたモータ電流(AD値)から差し引かれて、補正後のモータ電流が算出される。
In the
つまり、電流補正部2cでは、モータ駆動部4より取得したモータ駆動電圧に基づいて、電圧変動による電流成分が算出される。そして、その電流成分が電流検出部4aより取得したモータ電流から差し引かれることで、電圧変動の影響を除去した補正後のモータ電流が算出される。この補正後のモータ電流は、電流補正部2cから変化量算出部2eや積分値算出部2fに出力される。
That is, the
次に、PW制御装置1の動作を、図3および図4を参照しながら説明する。また適宜、図1も参照する。
Next, the operation of the
図3は、PW制御装置1の動作を示したフローチャートである。図4は、PW制御装置1における補正後のモータ電流(実線)とその積分値(破線)の変化の一例を示した図である。図4では、横軸に窓ガラス7が開閉している時間または位置を示している(後述の図5および図6も同様)。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the
PW操作部3で窓の開閉操作が行われると(図3のステップS1)、モータ制御部2bが、その操作状態に応じてモータ駆動部4によりモータ9の駆動を開始する(図3のステップS2)。これにより、窓ガラス7の開閉動作が開始される。そして、前述したように、電流検出部4aがモータ電流Aの検出を開始して(図3のステップS3)、電流補正部2cがモータ電流Aの補正を開始する(図3のステップS4)。また、位置検出部2dが窓ガラス7の開閉位置の検出を開始する(図3のステップS5)。
When the opening / closing operation of the window is performed by the PW operation unit 3 (step S1 in FIG. 3), the
窓ガラス7の閉動作中に、窓ガラス7の上端が、図1に示す閉方向側ロック検出領域Zcに入るまでは、PW制御装置1において、窓6への異物の挟み込みの検出処理が行われる。この挟み込みの検出処理は、公知の方法で行われる(説明省略)。 During the closing operation of the window glass 7, until the upper end of the window glass 7 enters the closing direction lock detection region Zc shown in FIG. Is called. This pinching detection process is performed by a known method (not described).
図1に示す閉方向側ロック検出領域Zcは、窓ガラス7の全閉位置の付近に設定された領域である。窓ガラス7の閉動作中に、窓ガラス7の上端が閉方向側ロック検出領域Zcに入った後、窓ガラス7が全閉して、窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9が機械的に拘束されたロック状態になる。
The closing direction side lock detection area Zc shown in FIG. 1 is an area set in the vicinity of the fully closed position of the window glass 7. During the closing operation of the window glass 7, after the upper end of the window glass 7 enters the closing direction side lock detection region Zc, the window glass 7 is fully closed, and the window glass 7, the PW opening /
また、図1に示す開方向側ロック検出領域Zoは、窓ガラス7の全開位置の付近に設定された領域である。窓ガラス7の開動作中に、窓ガラス7の上端が開方向側ロック検出領域Zoに入った後、窓ガラス7が全開して、窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9が機械的に拘束されたロック状態になる。閉方向側ロック検出領域Zcと開方向側ロック検出領域Zoは、本発明の「所定の領域」の一例である。
Further, the opening direction side lock detection area Zo shown in FIG. 1 is an area set in the vicinity of the fully opened position of the window glass 7. During the opening operation of the window glass 7, after the upper end of the window glass 7 enters the opening direction side lock detection area Zo, the window glass 7 is fully opened, and the window glass 7, the PW opening /
モータ9が駆動して、窓ガラス7の開閉動作が開始されると、モータ電流Aおよび補正後のモータ電流A’は、一旦上昇した後、ほぼ一定で推移する。閉動作中の場合、窓ガラス7が閉方向側ロック検出領域Zcまで閉じた(窓ガラス7の上端が閉方向側ロック検出領域Zcに入った状態;図4のP1)後、窓ガラス7と窓枠との接触やPW開閉機構8の部品特性などにより、負荷がかかって、モータ電流A、A’が上昇する(図4のP2以降;補正後のモータ電流A’のみ図示)。そして、窓ガラス7が全閉して、窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9がロック状態になると、過負荷がかかり、モータ駆動部4からモータ9に流せる上限値であるロック電流でモータ電流A、A’が推移する(図4のP4、P5)。
When the
また、開動作中の場合も、窓ガラス7が開方向側ロック検出領域Zoまで開いた(窓ガラス7の上端が開方向側ロック検出領域Zoに入った状態;図4のP1)後、窓ガラス7と窓枠との接触やPW開閉機構8の部品特性などにより、負荷がかかって、モータ電流A、A’が上昇する(図4のP2以降)。そして、窓ガラス7が全開して、窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9がロック状態になると、過負荷がかかり、モータ電流A、A’がロック電流で推移する(図4のP4、P5)。
Further, even during the opening operation, after the window glass 7 has been opened to the opening direction side lock detection area Zo (the state where the upper end of the window glass 7 has entered the opening direction side lock detection area Zo; P 1 in FIG. 4), due part characteristics of contact and
窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9のロック状態で、モータ9の駆動が継続されると、窓ガラス7、窓枠、PW開閉機構8、およびモータ9に過負荷がかかり、これら各部が損傷するおそれがある。そこで、以下のように、ロック状態を検出して、過負荷状態を解除する。
If the driving of the
閉動作中の窓ガラス7が閉方向側ロック検出領域Zcまで閉じたこと、または開動作中の窓ガラス7が開方向側ロック検出領域Zoまで開いたことを、位置検出部2dにより検出すると(図3のステップS6:YES、図4のP1)、変化量算出部2eが、補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’を算出する(図3のステップS7)。このとき、たとえば、窓ガラス7の開閉位置が閉方向側ロック検出領域Zcまたは開方向側ロック検出領域Zoに到ったときからの、補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’が算出される。
When the
次に、制御部2が、変化量算出部2eにより算出された補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’と、記憶部2aに記憶された積分開始判定閾値Xとを比較する。そして、変化量ΔA’が積分開始判定閾値Xより大きくなるまでは(ΔA’≦X、図3のステップS8:NO)、積分値算出部2fが補正後のモータ電流A’に基づく積分値∫A’の算出を停止し、該積分値∫A’が初期値(=0)のままとなる(図3のステップS10)。積分開始判定閾値Xは、本発明の「第1閾値」の一例である。
Next, the
再び、変化量算出部2eにより補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’が算出されて(図3のステップS7)、該変化量ΔA’が積分開始判定閾値Xより大きくなると(図3のステップS8:YES、図4のP3、P3’)、積分値算出部2fが、補正後のモータ電流A’ に基づく積分値∫A’の算出を開始する(図3のステップS9)。
Again, the change
このとき、積分値算出部2fは、たとえば図4に示すハッチング部分を補正後のモータ電流A’ に基づく積分値∫A’として算出する。詳しくは、図4のP3、P3’(補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’が積分開始判定閾値Xより大きくなったとき)以降の補正後のモータ電流A’の値と、P3、P3’における補正後のモータ電流A’の値との差分を積分することにより、積分値∫A’を求める。あるいは、図4のP3またはP3’における補正後のモータ電流A’の値と、P3〜P6区間またはP3’〜P7区間の値(移動時間または移動量)との積(図4のハッチング部分の下方にある四角の面積)を、P3またはP3’以降の補正後のモータ電流A’の値の積分値から差し引くことにより、積分値∫A’を求めてもよい。
At this time, the integral
また、他の例として、補正後のモータ電流A’そのものを積分することにより、積分値∫A’を求めてもよい(図示省略)。 As another example, the integrated value ∫A ′ may be obtained by integrating the corrected motor current A ′ itself (not shown).
次に、制御部2が、積分値算出部2fにより算出された積分値∫A’と、記憶部2aに記憶されたロック判定閾値Yとを比較する。そして、積分値∫A’がロック判定閾値Yより大きくなるまでは(∫A’≦Y、図3のステップS11:NO)、モータ制御部2bがモータ駆動部4によりモータ9の駆動を継続する(図3のステップS12)。ロック判定閾値Yは、本発明の「第2閾値」の一例である。
Next, the
この後、再び変化量算出部2eにより補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’が算出されて(図3のステップS7)、該変化量ΔA’が積分開始判定閾値以下になったとする(図3のステップS8:NO)。すると、積分値算出部2fが、補正後のモータ電流A’ に基づく積分値∫A’の算出を停止し、該積分値∫A’を初期化する(図3のステップS10)。
Thereafter, the change
一方、変化量ΔA’が積分開始判定閾値Xより大きくなって(図3のステップS8:YES)、積分値∫A’の算出が開始された(図3のステップS9)後、積分値∫A’がロック判定閾値Yより大きくなったとする(図3のステップS11:YES、図4のT6、T7)。すると、制御部2が、ロック状態であると判断する(図3のステップS13)。このとき、窓ガラス7が全閉または全開して、窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9が機械的に拘束されて、過負荷がかかった状態になっている。
On the other hand, after the change amount ΔA ′ becomes larger than the integration start determination threshold value X (step S8 in FIG. 3: YES), the calculation of the integral value ∫A ′ is started (step S9 in FIG. 3), and then the integral value ∫A. Assume that 'is greater than the lock determination threshold Y (step S11 in FIG. 3: YES, T 6 and T 7 in FIG. 4). Then, the
この場合、モータ制御部2bが、モータ駆動部4によりモータ9に流す電流を遮断して、モータ9の駆動を停止させる(図3のステップS14)。これにより、電流検出部4aにより検出されるモータ電流Aと、電流補正部2cにより算出される補正後のモータ電流A’とが0まで低下して(図4のP6、P7)、窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9の過負荷状態が解除される。
In this case, the
そして、積分値算出部2fが、積分値∫A’の算出を停止して、該積分値∫A’を初期化する(図3のステップS15)。また、電流検出部4aがモータ電流Aの検出を停止し(図3のステップS16)、電流補正部2cがモータ電流Aの補正を停止する(図3のステップS17)。さらに、位置検出部2dが窓ガラス7の開閉位置の検出を停止する(図3のステップS18)。
Then, the
上記実施形態によると、窓ガラス7の開閉動作中に、たとえば温度、電圧、負荷、回路、および部品などのような、種々のばらつきの影響を受けて、モータ電流Aが変動しても、ばらつきの影響を受け難い補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’と、積分開始判定閾値Xとを比較している。そして、変化量ΔA’が積分開始判定閾値Xより大きくなったときに、補正後のモータ電流A’に基づいて積分を開始するので、該積分開始点(図4および図5のP3、P3’)のばらつきを小さく抑えることができる。 According to the above-described embodiment, even if the motor current A fluctuates due to various influences such as temperature, voltage, load, circuit, and parts during the opening / closing operation of the window glass 7, the fluctuations Is compared with the change amount ΔA ′ of the corrected motor current A ′ that is not easily affected by the integration start determination threshold value X. Then, when the change amount ΔA ′ becomes larger than the integration start determination threshold value X, the integration is started based on the corrected motor current A ′. Therefore, the integration start point (P 3 , P 3 in FIG. 4 and FIG. 5) is started. The variation of 3 ′) can be reduced.
また、その補正後のモータ電流A’に基づく積分値∫A’がロック判定閾値Yより大きくなったときに、窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9がロック状態にあると判断して、モータ9の駆動を停止するので、該停止点(図4のP6、P7)のばらつきを積分開始点のばらつきと同程度に小さく抑えることができる。しかも、窓6への異物の挟み込みによる過負荷状態や、モータ9の駆動直後または外乱による瞬間的な過負荷状態などと区別して、窓ガラス7の機械的拘束による過負荷(ロック)状態を検出して、モータ9を確実に停止させることができる。この結果、窓ガラス7の機械的拘束による過負荷状態が長引くのを抑えて、該過負荷で窓ガラス7の開閉用の機械系部品や電気系部品が損傷するのを防止することが可能となる。
Further, when the integral value ∫A ′ based on the corrected motor current A ′ becomes larger than the lock determination threshold Y, it is determined that the window glass 7, the PW opening /
また、ばらつきの影響を受け難く上限を考慮する必要がない補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’を、積分開始判定閾値Xと比較するので、制約を受けることなく、積分開始判定閾値Xを容易に設定することができる。また、ばらつきの影響を受け難くて上限を考慮する必要がない補正後のモータ電流A’に基づく積分値∫A’を、ロック判定閾値Yと比較するので、制約を受けることなく、ロック判定閾値Yも容易に設定することができる。 Further, since the change amount ΔA ′ of the corrected motor current A ′ that is not easily affected by the variation and does not need to consider the upper limit is compared with the integration start determination threshold value X, the integration start determination threshold value X is not limited. Can be set easily. Further, since the integrated value ∫A ′ based on the corrected motor current A ′ that is not easily affected by the variation and does not need to consider the upper limit is compared with the lock determination threshold Y, the lock determination threshold is not limited. Y can also be set easily.
また、上記実施形態では、窓ガラス7の開閉位置がロック検出領域Zc、Zoに到ったときからの、補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’を算出している。このため、窓ガラス7が全開または全閉して、機械的に拘束されたことによる過負荷状態を確実に検出し、モータ9の駆動を停止させて、過負荷状態を解除し、開閉用の部品が損傷するのを防止することができる。
Further, in the above embodiment, the change amount ΔA ′ of the corrected motor current A ′ from when the opening / closing position of the window glass 7 reaches the lock detection regions Zc, Zo is calculated. Therefore, the overload state due to the window glass 7 being fully opened or fully closed and mechanically restrained is reliably detected, the driving of the
また、上記実施形態では、補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’が積分開始判定閾値X以下の場合に、積分値算出部2fが補正後のモータ電流A’に基づく積分値∫A’の算出を停止して、該積分値∫A’を初期化している。このため、外乱による瞬間的な過負荷状態を誤検出して、モータ9の駆動が停止され、窓6が全開または全閉されなくなるのを防止することができる。
In the above embodiment, when the change amount ΔA ′ of the corrected motor current A ′ is equal to or less than the integration start determination threshold value X, the integrated
なお、窓ガラス7が全開位置または全閉位置の付近まで開閉した後、たとえばクランキングの発生やエアコンの操作などの外乱により、図6に示すように、モータ駆動電圧が瞬時低下することがある。この場合、従来のようにモータ電流Aが補正されないと、図6に破線で示すように、モータ電流Aも瞬時低下してしまう。そして、モータ電流Aが一定のモータ電流用閾値(従来の閾値)以下になることで、モータ電流Aの積分が停止されて、該積分値が初期化され、ロック状態の検出やモータ9の駆動停止が遅れてしまう。
In addition, after the window glass 7 is opened and closed to the vicinity of the fully open position or the fully closed position, the motor drive voltage may instantaneously decrease as shown in FIG. 6 due to disturbance such as the occurrence of cranking or the operation of the air conditioner. . In this case, if the motor current A is not corrected as in the prior art, the motor current A also decreases instantaneously as shown by the broken line in FIG. When the motor current A falls below a certain motor current threshold value (conventional threshold value), the integration of the motor current A is stopped, the integration value is initialized, the lock state is detected, and the
然るに、上記実施形態では、電流補正部2cが、電流検出部4aで検出されたモータ電流Aからモータ駆動電圧の変動による電流成分を差し引いて、モータ電流Aを補正している。このため、窓ガラス7がロック検出領域Zc、Zoまで開閉した後、図6に示すように、外乱によりモータ駆動電圧が瞬時低下しても、図6に実線で示すように、補正後のモータ電流A’は瞬時低下しなくなる。そして、補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’や積分値∫A’が算出されて、それぞれ閾値X、Yと比較されるので、外乱によるモータ駆動電圧の変動の影響を抑制して、積分値∫A’が初期化されたり、該積分開始やロック状態の検出やモータ9の駆動停止が遅れたりするのを防止することができる。この結果、窓ガラス7やPW開閉機構8やモータ9がロック状態になったことを早期に検出して、モータ9の駆動を停止し、過負荷で窓ガラス7の開閉用の部品が損傷するのを一層効果的に防止することが可能となる。
However, in the above embodiment, the
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、窓ガラス7の開閉位置がロック検出領域Zc、Zoに到ったときからの補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’を算出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、所定の時間または開閉量の間隔で、補正後のモータ電流A’の変化量ΔA’を算出してもよい。 The present invention can employ various embodiments other than those described above. For example, in the above embodiment, the example in which the change amount ΔA ′ of the corrected motor current A ′ from when the opening / closing position of the window glass 7 reaches the lock detection regions Zc and Zo is calculated has been described. The invention is not limited to this. In addition to this, for example, the change amount ΔA ′ of the corrected motor current A ′ may be calculated at a predetermined time or at an opening / closing amount interval.
また、以上の実施形態では、モータ駆動電圧の変動に基づいてモータ電流Aを補正した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、温度検出手段により検出した周囲温度などのような、他のばらつき要因に基づいて、モータ電流Aを補正してもよい。そして、その補正後のモータ電流の変化量や積分値を算出して、それぞれ閾値X、Yと比較すればよい。 Moreover, although the example which correct | amended the motor current A based on the fluctuation | variation of the motor drive voltage was shown in the above embodiment, this invention is not limited only to this. In addition to this, the motor current A may be corrected based on other variation factors such as the ambient temperature detected by the temperature detecting means. Then, the corrected motor current change amount and the integrated value may be calculated and compared with the threshold values X and Y, respectively.
また、以上の実施形態では、モータ9の回転状態に応じてパルス発生器5から出力されたパルス信号に基づいて、窓ガラス7がロック検出領域Zc、Zoまで開閉したことを検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、電流検出部4aからの出力信号をバンドパスフィルタに通過させることにより、モータ電流に含まれるリップルを抽出し、該リップルに基づいて窓ガラス7がロック検出領域Zc、Zoまで開閉したことを検出してもよい。また、たとえば、ドアや窓枠などにセンサやスイッチを設けて、それらの出力信号に基づいて、窓ガラス7がロック検出領域Zc、Zoまで開閉したことを検出してもよい。
Moreover, in the above embodiment, the example which detected that the window glass 7 opened and closed to the lock | rock detection area | region Zc and Zo based on the pulse signal output from the
さらに、以上の実施形態では、自動車のPW制御装置1に本発明を適用した例を挙げたが、これに限るものではない。これ以外の、たとえば電動式開閉ルーフなどのような、車両用の開閉体制御装置または車両以外の用途の開閉体制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
Furthermore, although the example which applied this invention to the
1 パワーウインドウ制御装置(開閉体制御装置)
2b モータ制御部(電動機制御部)
2c 電流補正部
2d 位置検出部
2e 変化量算出部
2f 積分値算出部
4a 電流検出部
6 窓(開閉体)
7 窓ガラス(開閉体)
9 モータ(電動機)
A モータ電流
A’ 補正後のモータ電流
ΔA’ 補正後のモータ電流の変化量
∫A’ 補正後のモータ電流に基づく積分値
Zc 閉方向側ロック検出領域
Zo 開方向側ロック検出領域
X 積分開始判定閾値(第1閾値)
Y ロック判定閾値(第2閾値)
1 Power window control device (opening / closing body control device)
2b Motor control unit (motor control unit)
2c
7 Window glass (opening and closing body)
9 Motor (electric motor)
A Motor current A ′ Motor current after correction ΔA ′ Motor current change after correction 積分 A ′ Integral value based on motor current after correction Zc Closed direction lock detection area Zo Open direction lock detection area X Integration start determination Threshold (first threshold)
Y lock judgment threshold (second threshold)
Claims (5)
前記開閉体の開閉位置を検出する位置検出部と、
前記電動機に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された前記電動機の電流の変化量を算出する変化量算出部と、
前記電流検出部により検出された前記電動機の電流に基づく積分値を算出する積分値算出部と、を備え、
前記電動機制御部により前記電動機を駆動して、前記開閉体を開閉動作させている場合に、
前記開閉体が全開位置または全閉位置の付近に設けられた所定の領域まで開閉したことを前記位置検出部により検出すると、前記変化量算出部により前記電動機の電流の変化量を算出し、
前記変化量が所定の第1閾値より大きくなると、前記積分値算出部により前記電動機の電流に基づく積分値を算出し、
前記積分値が所定の第2閾値より大きくなると、前記電動機制御部により前記電動機の駆動を停止させる、ことを特徴とする開閉体制御装置。 An electric motor control unit for controlling the driving of the electric motor for opening and closing the opening and closing body;
A position detector for detecting an open / close position of the open / close body;
A current detector for detecting a current flowing in the motor;
A change amount calculation unit for calculating a change amount of the current of the electric motor detected by the current detection unit;
An integral value calculation unit that calculates an integral value based on the electric current of the motor detected by the current detection unit, and
When the electric motor controller drives the electric motor to open and close the open / close body,
When the position detecting unit detects that the opening / closing body has opened / closed to a predetermined region provided near the fully open position or the fully closed position, the change amount calculating unit calculates a change amount of the electric current of the motor,
When the amount of change is greater than a predetermined first threshold, the integral value calculation unit calculates an integral value based on the current of the motor,
The opening / closing body control device, wherein when the integrated value is greater than a predetermined second threshold, the motor control unit stops driving the motor.
前記電流検出部により検出された前記電動機の電流から電圧変動による電流成分を差し引いて、前記電動機の電流を補正する電流補正部を、さらに備え、
前記変化量算出部は、前記電流補正部による補正後の電動機の電流の変化量を算出し、
前記積分値算出部は、前記電流補正部による補正後の電動機の電流に基づく積分値を算出する、ことを特徴とする開閉体制御装置。 In the opening-closing body control apparatus of Claim 1,
A current correction unit that corrects the current of the motor by subtracting a current component due to voltage fluctuation from the current of the motor detected by the current detection unit;
The change amount calculation unit calculates a change amount of the current of the electric motor after correction by the current correction unit,
The opening / closing body control device, wherein the integral value calculation unit calculates an integral value based on the electric current of the electric motor corrected by the current correction unit.
前記変化量算出部は、前記開閉体の開閉位置が前記所定の領域に到ったときからの前記電動機の電流の変化量を算出する、ことを特徴とする開閉体制御装置。 In the opening-closing body control apparatus of Claim 1 or Claim 2,
The change amount calculation unit calculates an amount of change in current of the electric motor from when the open / close position of the open / close body reaches the predetermined region.
前記電動機の電流の変化量が前記第1閾値以下の場合、前記積分値算出部が前記積分値の算出を停止して、該積分値を初期化する、ことを特徴とする開閉体制御装置。 In the opening-closing body control apparatus in any one of Claim 1 thru | or 3,
When the change amount of the electric current of the electric motor is equal to or less than the first threshold value, the integral value calculation unit stops calculating the integral value and initializes the integral value.
前記開閉体は、車両の窓ガラスから成り、
当該開閉体制御装置は、パワーウインドウ制御装置から成る、ことを特徴とする開閉体制御装置。 In the opening-closing-body control apparatus in any one of Claim 1 thru | or 4,
The opening / closing body is made of a window glass of a vehicle,
The opening / closing body control device comprises a power window control device.
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