CN101997467A - 用于车辆的马达控制设备和座椅控制设备 - Google Patents

Abstract

一种马达控制设备，其包括：构造成用以致动马达(30)的主控制部(1)，所述马达在马达(30)的转速逐渐增加的加速控制模式中、在马达(30)的转速逐渐减小的减速控制模式中和在马达(30)的转速保持在恒定水平的恒速控制模式中使被驱动物体(20，61，62)在第一位置与第二位置之间移位；以及位移干涉检测部(2)，所述位移干涉检测部(2)利用实际转速(V)和马达(30)的理想转速(A)来检测被驱动物体(20，61，62)的位移受到干涉的情况，所述实际转速(V)为马达(30)的实际转速，包括反馈控制的主控制部(1)的控制结果反映在所述马达(30)的理想转速(A)上。

Description

用于车辆的马达控制设备和座椅控制设备

技术领域

本公开涉及一种马达控制设备。更具体地，本公开关于一种检测被驱动物体的位移干涉的马达控制设备，所述被驱动物体的位置通过马达移位。

背景技术

一种动力驱动设备构造成通过马达来移位其位置。例如JP2007-62507A(下为称为专利参考文件1)公开了一种用于车辆的电驱动座椅设备，其构造成在可乘坐状态和储存状态进行转换，在可乘坐状态中乘坐者可乘坐，而在储存状态中通过马达使车辆内的可用空间得到扩大。根据在专利文件1中公开的座椅设备，可乘坐状态与储存状态是通过乘坐者的转换操作而转换。座椅垫和座椅靠背由各个马达致动，同时乘坐者保持转换操作以转换可乘坐状态与储存状态。

在可乘坐状态与储存状态之间的转换操作期间，座椅垫和座椅靠背可能卡夹乘坐者身体、乘坐者衣物以及其它物体的一部分。为了克服该缺点，马达控制设备包括用于检测卡夹的检测装置和/或安全停止装置。JP2008-136325A(下文称为专利参考文件2)公开了一种马达驱动设备，其包括用于检测卡夹的检测装置。在座椅靠背从斜靠位置移动至竖立位置的情况下，在相邻座椅靠背的侧向表面之间可能产生摩擦阻力，而该摩擦阻力可能被检测为卡夹。例如，在该设备利用从检测马达转动的转动传感器所获得的脉冲来检测卡夹的情况下，当由于摩擦阻力而使脉冲宽度扩大时，该设备可能错误地检测导致了卡夹。为了克服该缺点，在专利参考文件2中公开的马达驱动设备基于通过将从转动传感器获得的脉冲周期的变化量进行积分所获得的值是否超过预定阈值来检测是否导致卡夹。

例如，当在相邻座椅靠背的侧向表面之间产生摩擦阻力的情况下，负载突然增加而因此在短期基础上增加了脉冲周期的长度。即，脉冲周期的变化率猛增。另一方面，在导致卡夹的情况下，负载水平逐渐增加从而逐渐增加脉冲周期的长度。换言之，脉冲周期的变化率逐渐增加。根据专利参考文件2，获得在150个周期中(即，当没有变化时150)的一个脉冲周期与下一脉冲周期之间的比率(即，变化量)的积分值。当在相邻座椅靠背的侧向表面之间产生摩擦阻力的情况下，因为脉冲周期的长度是在短期基础上增加，所以在一个脉冲周期与下一脉冲周期之间的比率的积分值的最大值假定为小于在对应于150周期的长期中导致的卡夹的情况。因此，通过基于积分值的水平执行卡夹检测并当积分值超过预定阈值时检测卡夹，限制了卡夹的错误检测。

当机械终点设置在例如车辆座椅情况中的可移动部分的可移动范围内的情况下，如果当马达稳定转动时座椅(座椅垫或座椅靠背)到达终点，则当座椅(座椅垫或座椅靠背)在终点处机械地停止时可能产生冲击噪声和令人不适的振动。因此，当座椅(座椅垫或座椅靠背)到达终点附近时马达的转速可以逐渐减小从而使座椅缓慢地停止。类似地，当在座椅(座椅垫或座椅靠背)的起动操作之后立刻以稳定的转速致动马达的情况下，座椅(座椅垫或座椅靠背)可能突然移动或者可能对马达施加过载。因此，座椅(座椅垫或座椅靠背)可以在开始时通过逐渐增加马达转速而缓慢移动。当座椅(座椅垫或座椅靠背)控制成缓慢地开始移动或缓慢地停止时，从转动传感器获得的脉冲周期发生变化。因此，专利参考文件2中的公开的应用并不适于控制马达转速逐渐增加或者逐渐减小的情况。利用在专利参考文件2中公开的构造，可以通过在马达的恒速操作或加速操作期间检测脉冲周期的长度的增加来检测卡夹。然而，在马达被控制为减小转速的情况下，很难分辨脉冲周期长度的减小是因为马达转速降低还是因为乘坐者身体、乘坐者衣物或其它物体的一部分的卡夹。因此，卡夹检测的精确度可能降低。

因此存在对于马达控制设备和座椅控制设备的需要，其基于马达的转速检测被驱动物体的位置移位是否由于乘坐者身体、乘坐者衣物或其它物体的一部分的卡夹而受到干涉，即使马达转速控制包括用于加速马达转速的控制、用于减小马达转速的控制和用于将马达转速保持在恒定水平上的控制。

发明内容

如前所述，根据本公开的方面，马达控制设备包括：构造成用以致动马达的主控制部，所述马达在马达的转速逐渐增加的加速控制模式中、在马达的转速逐渐减小的减速控制模式中和在马达的转速保持在恒定水平的恒速控制模式中使被驱动物体在第一位置与第二位置之间移位；以及位移干涉检测部，所述位移干涉检测部通过利用实际转速和马达的理想转速来检测被驱动物体的位移受到干涉的情况，所述实际转速为马达的实际转速，由包括反馈控制的主控制部获得的控制结果反映在马达的理想转速上。

例如，当被驱动物体的位移受到干涉时，因为用于马达控制的目标转速与实际转速之间的差值扩大，所以输出(转矩)响应于反馈控制而增加。当被驱动物体的位移受到干涉时，因为包括反馈控制的主控制部的控制结果反映在理想转速上，所以理想转速的水平(值)增加。另一方面，在被驱动物体的位移受到干涉的情况下，实际转速不会增加。具体地，当产生例如卡夹的位移干涉时，与摩擦的情况不同，实际转速逐渐减小。结果，由主控制部获得的理想转速A——其响应于控制结果的反映而增加——与实际转速——其由于位移的干涉而下降——之间的差值扩大。因此，即使在减速控制期间——其中转速下降而与被驱动物体的位移干涉无关，可顺利地检测被驱动物体的位移干涉情况。因此，根据本实施方式的构造，即便用于加速马达转速的控制、用于减速马达转速的控制以及用于将马达转速保持在恒定速度的控制共存，也可以检测例如由卡夹导致的被驱动物体的位置移位的干涉。

根据本公开，被驱动物体对应于应用于车辆的动力驱动设备。

根据本公开，主控制部通过脉冲宽度调制来控制马达，并且基于将脉冲宽度调制的占空比作为变量的函数来计算理想转速。

根据本实施方式，有利地能够通过控制脉冲宽度调制的占空比来控制马达的输出。根据本实施方式，因为基于将占空比作为变量的函数来计算理想转速，所以能够获得适当地反映反馈控制结果的理想转速。

根据本公开，马达控制设备还包括减速位移干涉检测部，当在减速控制模式中控制马达时所述减速位移干涉检测部检测被驱动物体的位移干涉情况，并且所述减速位移干涉检测部利用实际转速与理想转速之间的差值来检测被驱动物体的位移受到干涉的情况。

根据本公开，马达控制设备还包括减速位移干涉检测部，当在减速控制模式中控制马达时所述减速位移干涉检测部检测被驱动物体的位移干涉情况，并且所述减速位移干涉检测部利用实际转速与理想转速之间的差值的变化量来检测被驱动物体的位移受到干涉的情况。

根据本公开，位移干涉检测部包括：基准差值保持部，所述基准差值保持部将在马达的控制模式即将转换至减速控制模式之前的理想转速与实际转速之间的差值保持作为基准差值；以及减速位移干涉检测部，当在减速控制模式中控制马达时所述减速位移干涉检测部检测被驱动物体的位移干涉情况。减速位移干涉检测部基于实际转速与理想转速之间的差值相对于基准差值的变化量来检测被驱动物体的位移受到干涉的情况。

通常，实际转速的值根据产品的离差或使用环境而变化，这样在实际转速与理想转速之间产生了差值。然而，根据本实施方式的构造，因为基于相对于基准差值的变化量来检测在减速控制期间被驱动物体的位移是否受到干涉，所以能够获得检测的高精确度。

根据本公开，位移干涉检测部包括：最大值保持部，当在加速控制模式或恒速控制模式控制中控制马达时所述最大值保持部保持实际转速的最大值；以及非减速位移干涉检测部，当在加速控制模式或恒速控制模式中控制马达时所述非减速位移干涉检测部检测被驱动物体的位移干涉情况。所述非减速位移干涉检测部基于最新的实际转速与最大值之间的差值来检测被驱动物体的位移受到干涉的情况。

在通过加速控制或恒速控制来控制马达的情况下，被驱动物体的位移干涉最可能作为使马达的转速下降的因素。因此，通过利用马达的实际转速，可以以相对高的精确度检测被驱动物体的位移干涉的发生。在这种情况下，即使在恒速控制期间实际转速也可能波动而增加或减少，并且即使在加速控制期间实际转速也可能暂时下降。因为在恒速控制和加速控制期间不会对马达施加用于降低实际转速的控制，所以可以确定在恒速控制和加速控制期间在先前最大转速与实际转速的差值是基于与马达控制无关的因素。该因素最可能基于例如与被驱动物体的位移发生干涉——诸如卡夹——的情况，而基于最大转速与实际转速之间的差值可以以高精确度来检测这种情况的产生。

根据本公开，位移干涉检测部包括共用位移干涉检测部，所述共用位移干涉检测部不拘于马达的控制模式检测被驱动物体的位移干涉情况。在实际转速与理想转速之间的差值等于或大于预定阈值的情况下，所述共用位移干涉检测部检测被驱动物体的位移受到干涉。

如上所述，理想转速——其响应于主控制部的控制结果而增加——与实际转速——其由于被驱动物体的位移干涉而下降——之间的差值扩大。因此，即使当马达的转速因减速控制而下降时，也可以有利地检测被驱动物体的位移干涉的发生。如上所述，在减速控制下，基于相对于基准差值的变化量以高精确度检测被驱动物体的位移是否受到干涉。但是在被驱动物体的位移开始时发生卡夹、以及马达控制阶段转变为减速控制而没有在加速控制和恒速控制期间检测被驱动物体的位移干涉的情况下，干涉的检测可能被进一步延迟或者由于无法准确地获得基准差值的值而无法实现干涉的检测。为了克服该缺点，设置共用位移干涉检测部。通过共用位移干涉检测部，在加速控制和恒速控制期间利用理想转速来执行干涉的检测，而在减速控制期间通过另外的确认基准来执行干涉的检测。结果，确保了能够应用于大范围的情况的干涉检测性能。

根据本公开，一种用于车辆的座椅控制设备包括马达控制设备，所述马达控制设备包括：构造成用以致动马达主控制部，所述马达在马达的转速逐渐增加的加速控制模式中、在马达的转速逐渐减小的减速控制模式中和在马达的转速保持在恒定水平的恒速控制模式中使座椅在在第一位置与第二位置之间移位；以及位移干涉检测部，所述位移干涉检测部利用实际转速和马达的理想转速来检测座椅的位移的干涉，所述实际转速为马达的实际转速，包括反馈控制的主控制部的控制结果反映在马达的理想转速上。马达控制设备检测座椅的位移受到干涉的情况。

在改变车辆座椅的状态或位置的情况下，座椅被移位至机械终点。在这种情况下，马达(座椅)的转速可能在终点处充分降低从而使座椅在不受到冲击的情况下停住。此外，考虑到座椅与乘坐者的接触或者施加到马达的负载，突然地移动座椅是不利的，而可以控制座椅逐渐地开始移动。另外，优选地尽快完成车辆的状态改变，并且马达速度(座椅速度)可以通过加速控制而适当增加。在车辆座椅控制中，加速控制、恒速控制和减速控制可能共存，而乘坐者身体、乘坐者衣物以及其它物体的一部分可能被卡夹。通过构造用于车辆的座椅控制设备以便包括马达控制设备，可有利地检测例如由卡夹导致的车辆座椅的位移干涉的发生。

附图说明

从下面的参照附图进行的详细描述中，本公开的上述及其它特性和特征将而变得更加明显，其中：

图1是示意性地图示出此处公开的马达控制设备的示例的框图；

图2A是速度控制的概览图，其中被驱动物体从基准位置开始移位；

图2B是速度控制的概览图，其中被驱动物体从与基准位置不同的位置开始移位；

图3是示意性地图示出理想转速与实际转速之间的理想关系的视图；

图4是示出在加速控制和恒速控制期间保持最大转速的曲线图的视图；

图5是示出当产生卡夹时在最大转速与实际转速之间的差值变化的视图；

图6是示出理想转速、实际转速以及当产生卡夹时在最大转速与实际转速之间的差值变化的视图；

图7是示出在理想转速与实际转速之间的差值变化的视图；

图8是用于卡夹检测处理的流程图；

图9是基于理想转速与实际转速之间的差值的子处理的流程图；

图10是基于最大转速的子处理的流程图；

图11是基于理想转速与实际转速之间的差值变化量的子处理的流程图；

图12是车辆的立体图；

图13A是车辆座椅的状态变化的第一示例，其中座椅处于可乘坐状态；

图13B是车辆座椅的状态变化的第一示例，其中座椅处于储存状态；

图14A是车辆座椅的状态变化的第二示例，其中座椅处于可乘坐状态；

图14B是车辆座椅的状态变化的第二示例，其中座椅处于改变状态的过程中；

图14C是车辆座椅的状态变化的第二示例，其中座椅处于改变状态的过程中；以及

图14D是车辆座椅的状态变化的第二示例，其中座椅处于储存状态。

具体实施方式

下面将参照所绘附图的图示来说明一个实施方式。此处公开的马达控制设备根据被驱动物体的位置来控制马达，所述被驱动物体的位置通过马达的致动而移位。例如，所述被驱动物体包括用于建筑物的自动滑动门、用于车辆的电驱动座椅、滑动门和电动窗。根据本实施方式，将包括电驱动座椅、滑动门和电动窗的动力驱动设备应用为被驱动物体，并且将说明在动力驱动设备处与动力驱动设备的位移干涉的乘坐者身体、乘坐者衣服以及其它物体的一部分的卡夹。

如图1所示，马达控制设备构造成电控单元(ECU)10，所述电控单元10包括作为控制核心的中央处理单元(CPU)11。所述ECU 10包括程序存储器12和驱动电路13。所述程序存储器12存储由CPU 11执行的软件程序。所述驱动电路13通过将通常为低压电路的CPU 11的输出变换为高于CPU 11的电源电压的马达致动电压来致动马达30。马达控制设备包括如图1中的附图标记1至8所指出的各个功能部。例如，利用诸如CPU 11和驱动电路13的硬件以及存储在程序存储器12中的软件——其彼此协作——来实现所述部分1至8。所述部分1至8的构造并不限于上述构造。可替代地，例如，ECU 10可利用数字信号处理器、其它逻辑处理器或逻辑电路等进行构造。

马达30设置有转动传感器31，所述转动传感器31检测马达30的转动。转动传感器31可独立设置或内置到马达30中。例如，转动传感器31包括霍尔效应传感器IC(集成电路)以便根据马达30的转速来输出脉冲信号MP。ECU 10通过脉冲信号MP的脉冲数量来检测动力驱动设备的位置，该动力驱动设备的位置由马达30移位。因此，转动传感器31用作位置传感器，其除了检测马达30的转数及转速之外还检测被驱动物体的位置。根据本实施方式，转动传感器31是具有低分辨率和低成本的传感器，其针对马达30的每次转动输出一个周期的脉冲信号MP。可将具有较高分辨率的传感器应用于转动传感器31，但是由于车辆上安装有大量的电子部件，因此为了限制制造成本的增加，有利地应用较低成本的传感器。根据本实施方式，即使当应用低分辨率传感器应作为转动传感器31时，也能有利地检测乘坐者身体、乘坐者衣服以及其它物体的一部分的卡夹。

马达30通过从安装在车辆上的电池40供应的电力来致动。从电池40的供应的电力的电压可能由于各种因素而波动。为了克服电压的波动，将测量电池40电源电压的电压表(电压传感器)41的检测结果输入至ECU 10。ECU 10考虑供应到马达30的电源电压来控制马达30的致动。ECU 10设置用于致动包括车辆座椅、电动滑动门和电动窗的动力驱动设备的各个马达30以便控制各个马达30。每个ECU 10基于从控制器50输出的致动命令执行控制。基于从控制器50输出的卡夹检测要求标志FR来执行对乘坐者身体、乘坐者衣服以及其它物体的一部分的卡夹检测。当检测到卡夹时，通过卡夹检测标志FD将检测结果从各个ECU 10发送至控制器50。

如图1所示，还作为位移干涉检测设备(例如，卡夹检测设备)的ECU(即，马达控制设备)10包括主控制部1、位移干涉检测部2、理想转速计算部3、基准差值保持部4、减速位移干涉检测部5、最大值保持部6、非减速位移干涉检测部7以及共用位移干涉检测部8。主控制部1构造成用以致动马达30，所述马达30通过马达30的转速逐渐增加的加速控制、马达30的转速逐渐减小的减速控制以及马达30的转速保持在恒速的恒速控制使动力驱动设备在最大的范围内从第一位置至第二位置移位或反之亦然。主控制部1通过脉冲宽度调制(PWM)来控制马达30。位移干涉检测部(卡夹检测部)2利用实际转速V和马达30的理想转速A来检测例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移干涉情况，所述实际转速为马达30的实际转速，包括反馈控制的主控制部1的控制结果反映在所述马达的理想转速上。上文描述的其它功能部构成位移干涉检测部2。各个功能部的细节将在下文描述。

首先，将参照附图2A和2B说明由马达控制设备进行的马达30的速度控制的略图，其中示出了动力驱动设备的位置与马达30的目标转速之间的关系。主控制部1基于目标转速控制马达30的致动。如图2A和2B所示，根据目标转速的变化设置加速阶段PHU、恒速阶段PHC和减速阶段PHD。所述加速阶段PHU是马达转速从开始马达30的操作逐渐增加至具有最大速度的稳定操作的阶段。所述减速阶段PHD是马达转速从具有最大速度的稳定操作逐渐减小至最终停止马达30的操作的阶段。根据本实施方式，马达30的转速从具有最大速度的稳定操作逐渐减小至马达30以较低速度稳定操作的速度。所述恒速阶段PHC包括较高恒速阶段PHH和最终恒速阶段PHE，在所述较高恒速阶段PHH中马达30以最大速度稳定地致动，而在所述最终恒速阶段PHE中马达30以较低速度稳定地致动以便最终停止动力驱动设备的操作。在将诸如橡胶构件的弹性构件设置在动力驱动设备可移动范围的终点处(即，作为第一位置和第二位置)的情况下，以足够低的速度到达终点的被驱动物体在不受到冲击的情况下完成位移。因此，动力驱动设备经过减速阶段PHD和最终恒速阶段PHE逐渐减至停止。

图2A图示出动力驱动设备从零位置(即，第一位置或第二位置)——其为基准位置——开始移位的情况。图2B图示出动力驱动设备从与基准位置不同的位置(即，在第一位置与第二位置之间的中间位置)开始移位的情况。如图2A和2B所示，与动力驱动设备开始移位的起始位置无关，假定示出马达30的目标转速的转变的图形是相类似的。因此，动力驱动设备以外表上类似的方式从位移开始移动至位移终止(即位移完成位置EP；第一位置或第二位置)，而与动力驱动设备开始移位的起始位置SP无关。因此动力驱动设备的运动给用户一种一致的感觉。

参照图2A和2B，将对马达30的目标转速与动力驱动设备的位置移位之间的关系进行如下说明。在动力驱动设备开始移位的起始位置SP处，将目标转速设定为初始转速。初始转速确定为马达30平滑地开始转动的速度。接下来，目标转速逐渐增加，从而使马达30的转速从低转速的初始转速逐渐增加并且动力驱动设备逐渐开始移动(加速阶段PHU)。主控制部1从致动的开始起执行前馈控制，直至动力驱动设备以预定初始移动量(距离)M移位其位置。在动力驱动设备移位超过预定初始移动量M之后，主控制部1执行反馈控制。在前馈控制中，目标转速以预定增加率增加。在致动开始之后立即执行反馈控制的情况下，可能在实际转速V处产生很大程度的振荡。具体地，在应用具有低分辨率的传感器作为转动传感器31的情况下，如本实施方式，更可能产生较大程度的振荡。所述较大程度的振荡可能需要一些时间来消除。另一方面，在致动开始之后立即执行前馈控制的情况下，实际转速V很可能跟随目标转速，而不受具有低分辨率的转动传感器31的检测结果影响。在这种情况下，初始移动量(距离)M对应于用于检测卡夹的处理的初始屏蔽时间。

当马达30的转速逐渐增加时，阶段转变至较高的恒速阶段PHH。当动力驱动设备进一步移位时，目标转速逐渐减小从而使马达30的阶段转变至减速阶段PHD，在所述减速阶段PHD中马达30的转速逐渐减小。在动力驱动设备开始移位的起始位置SP靠近位移完成位置EP的情况下，或者在因为由电池40的高电源电压导致的假定马达30的转速等于或大于目标转速而因此使动力驱动设备的移位量增加的情况下，马达30的阶段在没有较高的恒速阶段PHH的情况下转变至减速阶段PHD。在减速阶段PHD处，当目标转速下降至最终恒定转速——马达30在最终恒定转速处以较低速度稳定操作——时，使得马达30最终停止，目标转速保持在最终恒定转速。此后，马达30在最终恒速阶段PHE下致动。最终恒定转速限定为足够低的速度。在保持最终恒定转速的同时动力驱动设备继续位移至机械终点(位移完成位置EP；第一位置或第二位置)。在将诸如橡胶构件的弹性构件设置在动力驱动设备可移动范围的终点(第一位置和第二位置)处的情况下，以足够低的速度到达终点的被驱动物体在不受到冲击的情况下完成位移。在这种情况下，动力驱动设备可以在不经历最终恒速阶段PHE的情况下在减速阶段PHD中移位至机械终点(位移完成位置EP)。在动力驱动设备移位超过初始移动量(距离)M之后，在包括加速阶段PHU、恒速阶段PHC(PHH、PHE)和减速阶段PHD的所有阶段中以反馈控制控制马达30进行致动。

如上所述，位移干涉检测部2利用马达30的实际转速V和马达30的理想转速A来检测例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移受到干涉的情况。所述位移干涉检测部2包括如图1所示的理想转速计算部3。

所述理想转速计算部3基于如下方程计算理想转速A：

A＝PD×(VE/VR)×F

此处，数学方程模型由F表示，用于脉冲宽度调制的占空比由PD表示，电池40的电源电压由VE表示，以及当构造数学方程模型F时电源电压由VR表示。

如上面所示，用以获得理想转速A的方程是将用于脉冲宽度调制的占空比PD作为变量的函数。基于目标转速、致动转速V和电源电压VE通过主控制部1来确定占空比PD。具体地，当主控制部1执行反馈控制时，为了降低目标转速与实际转速之间的差值而使占空比PD改变。因此，包括反馈控制的主控制部1的控制结果反映在理想转速A上。

图3示出了当马达30理想地转动并且动力驱动设备理想地移位其位置而不产生诸如卡夹的干涉情况时在理想转速A与实际转速V之间的关系。在如图3示出的理想情况下，理想转速A与实际转速V之间存在小的差值，并且波动的发生很小。然而，在诸如卡夹的干涉情况发生的情况下，理想转速A与实际转速V之间的差值扩大。理想转速A与实际转速V之间的差值定义为差值B。利用差值B来检测诸如卡夹的干涉情况的发生。由于使用环境、长期变化以及产品的离差，在理想转速A与实际转速V之间根据数学方程F如何构造而产生预定差值。理想转速A与实际转速V之间的预定差值定义为基准差值BASE。

实际转速V即使在恒速阶段PHC期间也可能波动而增加或减小，而且实际转速V即使在加速阶段PHU期间也可能暂时下降。在加速阶段PHU和恒速阶段PHC期间不执行用于降低实际转速V的控制。因此，在控制期间的先前最大转速C与最新实际转速V之间的差值CC是由与控制无关的因素导致。例如，所述因素可能是诸如卡夹的与动力驱动设备的位移干涉的情况，并且可以基于最大转速C与实际转速V之间的差值CC以高精确度来检测卡夹的发生等。

图4示出了用于在加速阶段PHU和恒速阶段PHC期间保持最大转速的曲线图。图4中的圆点表示针对ECU 10每个计算周期的采样点(见图8中的#1)。如图5所示，先前最大转速C与最新实际转速V之间的差值CC从卡夹发生处的时间IT起增加。在差值CC到达阈值TH2的时间DT处，ECU 10确定卡夹发生。如图1所示，位移干涉检测部2包括最大值保持部6，当在加速控制或恒速控制期间控制马达30时所述最大值保持部6保持实际转速V的最大值(最大转速)C。此外，位移干涉检测部2包括非减速位移干涉检测部7，当在加速控制或恒速控制期间控制马达30时所述非减速位移干涉检测部7检测位移干涉的发生。在最大值保持部6处保持最大值C，并且非减速位移干涉检测部7基于最新实际转速V与最大值C之间的差值CC来检测例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移受到干涉的情况。具体地，当差值CC大于阈值TH2时非减速位移干涉检测部7检测例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移受到干涉。

如上所述，当诸如卡夹的干涉情况发生时理想转速A与实际转速V之间的差值B扩大。例如，当例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移受到干涉时，假定实际转速V相对小于目标转速，由于反馈控制而使输出(转矩)增加。更具体地，占空比PD增加。因为占空比PD作为用于理想转速A的变量，所以包括反馈控制的主控制部1的控制结果反映在理想转速A上，并且理想转速A的值增加。另一方面，当动力驱动设备的位移受到干涉时，即使通过增加占空比PD来增加转矩，实际转速V也不增加。具体地，当发生与摩擦发生不同的卡夹等时，如图6所示，实际转速V从产生卡夹的时间IT处逐渐减小。因为由于实际转速V的下降导致实际转速V与目标转速之间的差值扩大，所以主控制部1增加占空比PD以进一步增加转矩。结果，如图6所示，理想转速A从卡夹发生处的时间IT起增加。

因此，理想转速A——其响应于主控制部1的控制结果而增加——与实际转速V——其响应于动力驱动设备的位移干涉减小——之间的差值B扩大。图6示出了减速阶段PHD，在所述减速阶段PHD中，即使卡夹不发生或在卡夹发生之前实际转速V也减小。因此，即使当实际转速V由于减速控制而下降时，可有利地检测动力驱动设备的位移干涉。此外，如上所述，因为考虑使用环境、长期变化以及产品的离差来确定基准差值BASE，所以如图7所示，基于差值B相对于基准差值BASE的变化量D，当假定变化量D大于阈值TH3时检测到卡夹。

如图1所示，位移干涉检测部2包括基准差值保持部4和减速位移干涉检测部5，所述基准差值保持部4保持基准差值BASE，当在减速控制下控制马达30时所述减速位移干涉检测部5检测位移干涉。减速位移干涉检测部5基于实际转速V与理想转速A之间的差值B相对于基准差值BASE的变化量D来检测动力驱动设备的位移受到干涉的情况。基准差值保持部4将在马达30的控制即将转变为减速控制之前的理想转速A与实际转速V之间的差值B保持作为基准差值BASE。在当减速控制期间发生卡夹的情况下，基准差值BASE的值波动。所述基准差值BASE的波动对于在减速控制期间利用理想转速A与实际转速V之间的差值B来检测卡夹的目的是不利的。为了克服该缺点，根据本实施方式，将在即将转变至减速控制之前的恒速控制或加速控制期间的差值B保持作为基准差值BASE。在这种情况下，在即将转变为减速控制之前执行恒速控制并且将在恒速控制处的理想转速A与实际转速V之间的差值B保持作为基准差值BASE的情况下，确定了更加稳定的值。

在如上所述发生卡夹的情况下，理想转速A——其反映由主控制部1在其上的控制结果而增加——与实际转速V——其响应于动力驱动设备的位移干涉而下降——之间的差值B扩大。因此，即使当由于减速控制而导致实际转速V下降时，也可有利地检测被驱动物体(动力驱动设备)的位移干涉的发生。此外，因为基于在减速控制期间的差值B相对于基准差值BASE的变化量D来检测例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移干涉是否发生，因此能够获得具有高精确度的检测。在这种情况下，在当动力驱动设备开始移位其位置时产生卡夹、以及马达30的控制阶段转变为减速控制而没有在加速控制和恒速控制期间检测位移干涉的情况下，动力驱动设备的位移干涉(例如卡夹)的检测可能进一步被延迟或者因为无法适当地获得基准差值BASE的值而无法实现。

根据本实施方式，为了克服该缺陷，位移干涉检测部2包括共用位移干涉检测部8，所述共用位移干涉检测部8不拘于马达30的控制状态检测动力驱动设备的位移干涉情况(例如卡夹)。当实际转速V与理想转速A之间的差值B等于或大于预定阈值TH1时，共用位移干涉检测部8检测动力驱动设备的位移受到干涉(例如卡夹的发生)。利用共用位移干涉检测部8，即使在加速控制和恒速控制期间可应用理想转速A来执行动力驱动设备的位移干涉的检测，而在减速期间应用包括理想转速A与实际转速V之间的差值B的变化量D的用于判别的另一基准值来执行动力驱动设备的位移干涉的检测。结果，确保了能够应用于大范围的情况的干涉检测性能。

参照图8至11，包括上述卡夹检测的用于马达控制的程序将在下面进行说明。通过反复执行对于CPU 11的每个计算周期的一系列处理——如图8示出，由ECU 10进行卡夹的检测。计算周期被确定为例如5ms。在计算周期的开始，CPU 11获得当前转速(实际转速)V、当前位置PP、起始位置SP、当前占空比PD以及当前电压(电源电压)VB(步骤#1)。接下来，CPU 11执行上限转速处理，其中限定在加速控制、恒速控制和减速控制中分别允许的转速的上限。执行该处理作为故障保险，当错误地输入超过马达30的按照规格的最大转速的转速时其防止错误的检测。此后，确定应用于卡夹检测处理的阈值(TH1、TH2、TH3)(步骤#3)。

然后，利用应用数学方程模型F的方程A＝PD×(VE/VR)×F计算理想转速A(步骤#4)。此后，基于计算的理想转速A和在步骤#1中获得的当前转速V计算差值B(步骤#5)。在执行用于检测诸如卡夹——其与动力驱动设备的位移干涉——的情况的处理之前，确定初始屏蔽期M是否已过去(步骤#6)。同时，确定马达控制阶段是否在加速阶段PHU或恒速阶段PHC(步骤#6)。在两种情况均满足的情况下，将在步骤#5计算的差值B确定(更新)为基准差值BASE(步骤#7)。在初始屏蔽期M尚未过去或者马达控制阶段在减速阶段PHD的情况下，基准差值BASE未被确定(更新)，并且处理前进至步骤#8。

在步骤#8，确定来自控制器50的卡夹检测要求标志FR是否为ON。在卡夹检测要求标志FR为OFF的情况下，在步骤#39确定(更新或重新确定)卡夹检测标志FD以结束卡夹检测处理。在卡夹检测要求标志FR为ON的情况下，在步骤#9的处理之后(步骤#10至#38)由共用位移干涉检测部8、非减速位移干涉检测部7和减速位移干涉检测部5执行干涉检测(例如卡夹检测)处理。当在步骤#9确定初始屏蔽期M已过去时，首先由共用位移干涉检测部8执行卡夹检测处理(步骤#10)。另一方面，当在步骤#9确定初始屏蔽期M尚未过去时，CPU 11将卡夹检测标志FD确定(更新或重新确定)为OFF状态以结束针对该计算周期的卡夹检测处理。

共用位移干涉检测部8执行卡夹检测处理(步骤#10)，当在当前转速V与理想转速A之间的差值B等于或大于阈值TH1时其检测例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移受到干涉，而与马达30的控制状态无关。更具体地，如图9所示，比较差值B与阈值TH1(步骤#11)，并且当差值B大于阈值TH1时，将卡夹检测标志FD确定(更新或重新确定)为ON状态(步骤#16)。即，检测到卡夹。在差值B等于或小于阈值TH1的情况下，未检测到卡夹，并将卡夹检测标志FD确定(更新或重新确定)为OFF状态(步骤#17)。如上所述，共用位移干涉检测部8的卡夹检测处理可应用为故障保险功能。在这种情况下，可将阈值TH1确定为大于阈值TH3。即，在通常的操作中优先进行减速位移干涉检测部5的步骤#30的处理，限制了错误的检测。

在完成共用位移干涉检测部8的卡夹检测处理(步骤#10)之后，在步骤#19的处理之后执行主要由非减速位移干涉检测部7进行的卡夹检测处理(步骤#20)。步骤#19的处理确定马达30在非减速控制中进行控制，即马达30在加速控制(加速阶段PHU)或恒速控制(恒速阶段PHC)中进行控制。在未对马达30应用非减速控制(加速控制或恒速控制)的情况下，不执行步骤#20的处理，并且卡夹检测标志FD保持当前状态(步骤#28)。当在步骤#19处确定对马达30施加非减速控制(加速控制或恒速控制)时，非减速位移干涉检测部7执行卡夹检测处理(步骤#20)，其基于最新实际转速V与最大值C之间的差值CC来检测例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移受到干涉的情况。在卡夹检测处理之前，如图10所示，首先确定卡夹检测标志FD是否为ON状态(步骤#21)。即，在共用位移干涉检测部8的卡夹检测处理(步骤#10)处卡夹检测标志FD已经处于ON状态的情况下，无需在同一计算周期中执行另一卡夹检测处理，并且因此卡夹检测标志FD的状态保持至结束步骤#20的处理。

当卡夹检测标志FD为OFF状态时，依顺序比较当前转速V与最大值C(步骤#22)。在当前转速V大于最大转速C时，将最大转速C更新为当前转速V从而将差值CC确定为0(步骤#23)。在当前转速V等于或小于最大转速C的情况下，保持最大转速C以计算差值CC(步骤#24)。步骤#22至步骤#24的处理是用以保持当前转速V的最大值的处理，并由彼此协作的最大值保持部6和非减速位移干涉检测部7执行。此后，比较差值CC与阈值TH2(步骤#25)。当差值CC大于阈值TH2时，将卡夹检测标志FD确定(更新)为ON状态(步骤#26)。即，检测到卡夹。在差值B等于或小于阈值TH2的情况下，未检测到卡夹，并将卡夹检测标志FD确定(更新)为OFF状态(步骤#27)。

当完成非减速位移干涉检测部7的卡夹检测处理(步骤#20)之后，或者当在步骤#28的处理处保持卡夹检测标志FD的状态而不执行步骤#20的处理时，在步骤#29的处理之后执行减速位移干涉检测部5的卡夹检测处理(步骤#30)。在步骤#29的处理中，确定马达30是否在减速控制模式中进行控制，即马达30的阶段是否是减速阶段PHD。当马达30不是在减速控制模式中进行致动的情况下，保持卡夹检测标志FD的当前状态(步骤#38)而不执行处理步骤#30以结束该计算周期的卡夹检测处理。在这种情况下，在卡夹检测标志FD在步骤#10或#20的其中任一处理中为ON状态的情况下，将指示卡夹检测标志FD处于ON状态的信号发送至控制器50。

减速位移干涉检测部5执行卡夹检测处理(步骤#30)，其基于当前转速V与理想转速A之间的差值B相对于基准差值BASE的变化量D来检测例如由卡夹导致的动力驱动设备的位移受到干涉的情况。如图11所示，首先确定卡夹检测标志FD是否处于ON状态(步骤#31)。在卡夹检测标志FD或者在共用位移干涉检测部8的卡夹检测处理处(步骤#10)或者在非减速位移干涉检测部7的卡夹检测处理处(步骤#20)已经处于ON状态的情况下，无需在同一计算周期中重复执行另一卡夹检测处理。因此，在卡夹检测标志FD处于ON状态的情况下，保持检测标志FD的状态以结束步骤#30的处理，从而完成该计算周期的卡夹检测处理。将指示卡夹检测标志FD为ON的信号发送至控制器50。

在卡夹检测标志FD处于OFF状态的情况下，依顺序计算当前转速V与理想转速A之间的差值B相对于基准差值BASE的变化量D(步骤#32)。然后，比较变化量D与阈值TH3(步骤#33)。当变化量D大于阈值TH3时，将卡夹检测标志FD确定(更新)为ON状态(步骤#36)。即，检测到卡夹。在变化量D等于或小于阈值TH3的情况下，未检测到卡夹，并将卡夹检测标志FD确定(重新确定)为OFF状态(步骤#37)。如上所述，完成该计算周期的卡夹检测处理。在卡夹检测标志FD处于ON状态的情况下，将指示卡夹检测标志FD处于ON状态的信号发送至控制器50。

如参照图8至11所述，当执行加速控制、恒速控制和减速控制中的至少一个时可有利地应用根据本实施方式的卡夹检测处理(干涉检测处理)。换言之，即便仅执行加速控制、恒速控制和减速控制中的其中一个，也可有利地应用根据本实施方式的干涉检测处理(例如卡夹检测处理)。主控制部1构造成执行加速控制、恒速控制和减速控制，然而，主控制部1无需每次都执行所有的控制。

根据本实施方式的马达控制设备可应用于检测在例如图12所示的车辆100的电驱动滑动门61和电驱动后门62的动力驱动设备处的卡夹。此外，根据本实施方式的马达控制设备可应用于检测在如图12至14D图示的用于车辆的座椅设备20(即，下文称为座椅20)处的卡夹。可能通过结合加速控制、减速控制和恒速控制来控制电驱动滑动门61、电驱动后门62和座椅20的操作速度。此外，设置在车辆上的电动部件的数量已经增加，并且因此用于卡夹的检测传感器以及转动传感器的成本的增加导致制造成本的增加，这是不利的。如上所述，根据本实施方式，有利地利用具有低分辨率的转动传感器31检测卡夹。

图12至14D中图示的座椅20包括头靠21、座椅靠背22和座椅垫23。所述头靠21构造成用以支撑坐在座椅20上的乘坐者的头部。所述座椅靠背22包括构造成以面向乘坐者背部的方式支撑乘坐者的支撑表面22a。所述座椅垫23构造成以面向乘坐者臀部的方式支撑乘坐者。在这种情况下，背面22b面向车辆100的行李舱9，所述背面22b为座椅靠背22的支撑表面22a的相反表面。换言之，座椅20对应于最后面的座椅，其座椅靠背20的背面22b作为行李舱9的壁表面的一部分。在车辆包括两排的情况下，座椅20对应于第二排座椅。在车辆包括三排的情况下，座椅20对应于第三排座椅。

座椅20构造成可改变状态至可乘坐状态以及储存状态，在可乘坐状态中乘坐者可坐在上面，而在储存状态中将座椅20进行储存以便扩大行李舱9的大小。因为座椅20的背部对应于行李舱9，所以通过将座椅20的状态改变至储存状态可扩大行李舱9的空间，由此增加了装载容量。座椅20的储存状态可根据用途以不同的方式改变。例如，如图13A和13B所示，座椅20可以折叠从而在储存状态中使座椅靠背22的支撑表面22a面向座椅垫23。此外，在储存状态中，折叠的座椅20可容纳于在车辆地板上形成的凹部中。可替代地，如图14A至14D图示，在储存状态中，座椅垫23可定位在低于行李舱9的地板9f的水平处，而座椅靠背22可斜靠成定位在可乘坐状态中的座椅垫的位置处。因为座椅靠背22在可乘坐状态中设置成竖立的状态，所以将座椅靠背22斜靠和/或折叠以便扩大行李舱9的大小。根据座椅2的构造，乘坐者身体、乘坐者衣物以及其它物体的一部分可能卡夹在折叠座椅靠背22的支撑表面22a与座椅垫23之间以及在滑动的座椅垫23与行李舱的地板9f之间。根据本实施方式的构造，可在不增加制造成本的情况下有利地检测动力驱动设备的位移的干涉或卡夹。

Claims (9)

1.一种马达控制设备，包括：

构造成用以致动马达(30)的主控制部(1)，所述马达(30)在马达(30)的转速逐渐增加的加速控制模式中、在马达(30)的转速逐渐减小的减速控制模式中和在马达(30)的转速保持在恒定水平的恒速控制模式中使被驱动物体(20，61，62)在第一位置与第二位置之间移位；以及

位移干涉检测部(2)，所述位移干涉检测部(2)通过利用马达(30)的实际转速(V)和理想转速(A)来检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移受到干涉的情况，所述实际转速(V)为所述马达(30)的实际转速，由包括反馈控制的所述主控制部(1)获得的控制结果反映在所述马达(30)的理想转速(A)上。

2.如权利要求1所述的马达控制设备，其中，所述被驱动物体(20，61，62)对应于应用于车辆的动力驱动设备。

3.如权利要求1或2所述的马达控制设备，其中，所述主控制部(1)通过脉冲宽度调制来控制所述马达(30)；并且其中，

基于将所述脉冲宽度调制的占空比(PD)作为变量的函数来计算所述理想转速(A)。

4.如权利要求1至3中任一项所述的马达控制设备，还包括：

减速位移干涉检测部(5)，当在所述减速控制模式中控制所述马达时，所述减速位移干涉检测部(5)检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移干涉情况；并且其中，

所述减速位移干涉检测部(5)利用所述实际转速(V)与所述理想转速(A)之间的差值(B)来检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移受到干涉的情况。

5.如权利要求1至3中任一项所述的马达控制设备，还包括：

减速位移干涉检测部(5)，当在所述减速控制模式中控制所述马达时，所述减速位移干涉检测部(5)检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移干涉情况；并且其中，

所述减速位移干涉检测部(5)利用所述实际转速(V)与所述理想转速(A)之间的差值(B)的变化量(D)来检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移受到干涉的情况。

6.如权利要求1至3中任一项所述的马达控制设备，其中，

所述位移干涉检测部(2)包括：基准差值保持部(4)，所述基准差值保持部(4)将在马达(30)的控制模式即将转换至所述减速控制模式之前的所述理想转速(A)与所述实际转速(V)之间的差值(B)保持作为基准差值(BASE)；以及减速位移干涉检测部(5)，当在所述减速控制模式中控制所述马达(30)时，所述减速位移干涉检测部(5)检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移干涉情况；并且其中，

所述减速位移干涉检测部(5)基于所述实际转速(V)与所述理想转速(A)之间的差值(B)相对于所述基准差值(BASE)的变化量(D)来检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移受到干涉的情况。

7.如权利要求1至6中任一项所述的马达控制设备，其中，

所述位移干涉检测部(2)包括：最大值保持部(6)，当在所述加速控制模式或所述恒速控制模式中控制所述马达(30)时，所述最大值保持部(6)保持实际转速(V)的最大值(C)；以及非减速位移干涉检测部(7)，当在所述加速控制模式或所述恒速控制模式中控制所述马达(30)时，所述非减速位移干涉检测部(7)检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移干涉情况；并且其中，

所述非减速位移干涉检测部(7)基于最新的实际转速(V)与所述最大值(C)之间的差值(CC)来检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移受到干涉的情况。

8.如权利要求1至7中任一项所述的马达控制设备，其中，

所述位移干涉检测部(2)包括共用位移干涉检测部(8)，所述共用位移干涉检测部(8)不拘于马达(30)的控制模式检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移干涉情况；并且其中，

在所述实际转速(V)与所述理想转速(A)之间的差值(B)等于或大于预定阈值(TH1)的情况下，所述共用位移干涉检测部(8)检测所述被驱动物体(20，61，62)的位移受到干涉。

9.一种用于车辆的座椅控制设备，包括如权利要求1至8中任一项所述的马达控制设备(10)，其中所述马达控制设备(10)检测座椅的位移受到干涉的情况。

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