JP2004137875A - Control device for opening/closing body for vehicle - Google Patents

Control device for opening/closing body for vehicle Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an opening/closing body for a vehicle capable of reducing a pinching load even if the speed of the opening/closing body is lowered due to the generation of pinching. <P>SOLUTION: This control device for an opening/closing body for a vehicle is provided with a duty ratio computing unit 78 for computing a duty ratio when performing duty-control of the power to be supplied to a door driving motor 48 for operating the opening/closing body to open/close on the basis of a result of an addition of a first multiplication value, which is obtained by multiplying a speed difference between the opening/closing body target speed and the opening/closing body real speed with a negative value proportional gain, and a second multiplication value, which is obtained by multiplying an integral value of the speed difference with an integration gain. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に設けられ、例えば車両の乗員が乗り降りをするときなどに開閉動作をする車両用開閉体の速度を制御する車両用開閉体の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両に設けられたスライド式のドア機構をモータの駆動力により開閉動作させるパワースライドドアシステムが知られている。このように車両のスライドドアをモータで駆動して自動開閉する車両用スライドドア開閉制御装置では、モータの回転数を検出する回転数検出部を備えている。この回転数検出部によって検出した所定時間当たりのモータの回転数からスライドドアの移動速度を算出し、算出したスライドドアの移動速度と目標移動速度とに基づいてモータの駆動力、例えばPWM(Pulse Width Modulation)制御におけるデューティー比を制御する発明が、例えば特開2000−127764号公報にて知られている。
【0003】
上記発明では、スライドドア速度が目標速度VLよりも所定値低い判定速度VJを下回ったら、その目標速度VLに対して所定値(VL−VJ)以下になる状態が連続することを駆動モータの回転パルス信号でカウントし、そのカウント数が連続状態判定値に達したら駆動モータのデューティー比(d)を増加する。この時の増加分Δdを算出する値は比較的小さな値とし、例えば2%であってもよい。このような制御を行うことにより、挟み込みが生じた場合であっても、急激なモータトルクの増大を回避して、スライドドア速度を負荷の変化にかかわらず、目標速度に一致させることができるとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記発明においては、挟み込みが生じて、スライドドア実速度が低下した場合に、駆動モータのデューティー比を例え小さな値であっても増加させていた。このため、駆動モータのトルクも多少ではあるが増大し、挟み込み荷重の増大は避けられないという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、挟み込みが生じて開閉体の速度が低下した場合であっても挟み込み荷重を低減する車両用開閉体の制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、車両に設けられた車両用開閉体の実開閉速度である開閉体実速度を検出する実速度検出手段と、前記車両用開閉体の目標開閉速度である開閉体目標速度を生成する目標速度生成手段と、前記目標速度生成手段で生成された開閉体目標速度と、前記実速度検出手段で検出された開閉体実速度の速度差を求め、求めた速度差を用いて、前記車両用開閉体を開閉動作させるモータに供給する電力をデューティー制御するときのデューティー比を算出するデューティー比算出手段と、前記デューティー比算出手段でデューティー比を算出するのに使用するゲインを設定するゲイン設定手段とを備えた車両用開閉体の制御装置において、前記デューティー比算出手段は、前記速度差に負の値の比例ゲインを乗算した第1の乗算値と、前記速度差の積分値に積分ゲインを乗算した第2の乗算値とを加算した加算結果に基づいて、前記デューティー比を算出することを特徴とする
【0007】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、挟み込み等の開閉体の急激な負荷変動に対して、開閉体の実速度を負荷の影響以上に低下させて、挟み込み荷重の低減を達成することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【0009】
本発明は、例えば図1に示すように構成されたスライドドア制御システムに適用される。
【0010】
このスライドドア制御システムは、スライドドア1を半ドア位置(ハーフラッチ位置)から全開位置の範囲で開閉駆動制御するスライドドア開閉システム11と、スライドドア1内に設けられてスライドドア1を半ドア位置(ハーフラッチ位置)から全閉位置(フルラッチ位置)の範囲で駆動制御するドアクロージャシステム12とから構成されている。
【0011】
このスライドドア制御システムにおいて、スライドドア開閉システム11により制御するスライドドア1の制御領域は、半ドア状態が検出される位置(ハーフラッチ位置)から全開位置までであり、ドアクロージャシステム12による制御領域外から全開位置までである。
【0012】
ドアクロージャシステム12は、図示しないバッテリと接続された給電コネクタ21、クローズモータ22、リリースモータ23、ラッチ機構24、ハーフラッチスイッチ25、ドアハンドル2と接続されたクロージャコントローラ26を備えて構成されている。
【0013】
ハーフラッチスイッチ25は、スライドドア1がハーフラッチ位置に達したことを検出すると、ハーフラッチ検出信号をクロージャコントローラ26に出力する。
【0014】
また、ラッチ機構24は、クローズモータ22により発生したトルクにより駆動して、スライドドア1に設けられた不図示のストライカと締結してスライドドア1を半ドア状態から全閉状態にし、リリースモータ23により発生したトルクにより駆動して、スライドドア1に設けられた不図示のストライカとの締結を解除してスライドドア1を全閉状態から開状態にする。
【0015】
クロージャコントローラ26は、ドアハンドル2の動作、ハーフラッチ検出信号、及び後述のドア開閉制御部36からの操作入力信号を入力してラッチ機構24の動作を制御する。このクロージャコントローラ26は、ユーザによるドアハンドル2の操作によりスライドドア1が開状態に操作されたことを検出する。
【0016】
また、このクロージャコントローラ26は、スライドドア1が開状態であることを認識している場合であって、ハーフラッチスイッチ25によりスライドドア1がハーフラッチ位置に達したことを認識し、全閉状態にする信号を入力したことに応じて給電コネクタ21からの電力をクローズモータ22に供給してトルクを発生させる。これにより、クロージャコントローラ26は、ラッチ機構24を動作させてスライドドア1を全閉状態にする。
【0017】
更に、クロージャコントローラ26は、スライドドア1が全閉状態であることを認識している場合であって、後述のドア開閉操作部34又はキーレスコントローラ35からの信号がドア開閉制御部36から入力されたことに応じて給電コネクタ21からの電力をリリースモータ23に供給してトルクを発生させる。これにより、クロージャコントローラ26は、ラッチ機構24を動作させてスライドドア1を開状態にして、ウェザーストリップ反力によりスライドドア1をハーフラッチ位置よりも開方向に位置させる。この状態において、スライドドア1は、スライドドア開閉システム11による制御領域に位置する。
【0018】
スライドドア開閉システム11は、スライドドア1と接続されたドア駆動部31、ブザー32、メイン操作部33、ドア開閉操作部34、キーレスコントローラ35、これらを制御するドア開閉制御部36から構成されている。
【0019】
メイン操作部33及びドア開閉操作部34は、例えばユーザが乗車した状態にて操作可能な位置に配設されてなる。これらのメイン操作部33及びドア開閉操作部34は、ユーザにより操作されることに応じて操作入力信号をドア開閉制御部36に出力する。
【0020】
ドア開閉操作部34は、スライドドア1の開動作を開始する操作入力信号を生成するためのスイッチ、スライドドア1の閉動作を開始する操作入力信号を生成するためのスイッチからなる。このドア開閉操作部34は、各スイッチが操作されることに応じて操作入力信号をドア開閉制御部36に出力する。
【0021】
メイン操作部33は、スライドドア制御機構の制御の許可、禁止を行う信号を生成するスイッチからなり、操作されることに応じて許可信号又は禁止信号をドア開閉制御部36に出力する。
【0022】
キーレスコントローラ35は、携帯型のリモコンに設けられたスイッチが操作されることにより送信される無線信号を入力して操作入力信号を生成して、ドア開閉制御部36に出力する。
【0023】
ブザー32は、ドア開閉制御部36からの駆動信号に応じて鳴吹することで、スライドドア1の動作をユーザに報知する。
【0024】
ドア駆動部31は、ドア接続機構41、プーリー42,43、ドラム機構44、バネ機構45がワイヤ46を介して接続されている。また、このドア駆動部31は、ドラム機構44の動作を検出してスライドドア1のドア駆動パルスを生成するパルスエンコーダ47、スライドドア1を開閉駆動するトルクを発生させるドア開閉駆動モータ48、ドア開閉駆動モータ48とドラム機構44との接続関係を切り換えるクラッチ機構49を備える。
【0025】
ドア駆動部31は、その一部の表面斜視図を図2に示し、裏面斜視図を図3に示すように構成されている。ドア駆動部31は、図3に示すように、スライドドア1に接続されたワイヤ46、このワイヤ46が側面部に巻き付けられるドラム機構44、ワイヤ46を一定張力に保持するバネ機構45が筐体50に収容されている。ドラム機構44は、ドア開閉駆動モータ48が回転すると、そのトルクにより回転をして、ワイヤ46を巻き付けたり、開放したりする。これにより、ドラム機構44は、ワイヤ46を巻き付ける動作又はワイヤ46を開放する動作をすることでスライドドア1を開方向又は閉方向に動作させる。
【0026】
また、ドア駆動部31は、図2に示すように、ドラム機構44の中心軸と連接し、その表面に所定間隔の電極が形成された回転電極板51、この回転電極板51の電極形成部分と接触した2本の回転検出端子52、アース端子53をパルスエンコーダ47として備える。このパルスエンコーダ47は、ドラム機構44がドア開閉駆動モータ48のトルクにより回転することで回転電極板51が回転し、回転検出端子52が各電極と接触したことに応じてドア駆動パルスを生成する。これにより、パルスエンコーダ47は、スライドドア1の開閉動作に従ったドア駆動パルスをドア開閉制御部36に供給する。このパルスエンコーダ47により生成されるドア駆動パルスは、ドア開閉駆動モータ48とパルスエンコーダ47とが連接されて構成されることにより、スライドドア1の移動速度に応じた周波数となる。なお、本実施例においては、上述のような機械式エンコーダを用いたが、これが例えば光学式等のエンコーダであっても良い。
【0027】
ドア開閉駆動モータ48は、駆動回路61からデューティー比が制御された電力が供給され、デューティー比に応じたトルクを発生させる。これにより、ドア開閉駆動モータ48は、クラッチ機構49を介してドラム機構44を回転駆動してスライドドア1を駆動する。
【0028】
更に、ドア開閉制御部36には、図4に示すように、駆動回路61と、バッテリ電圧検出部62とが接続されている。
【0029】
駆動回路61は、図示しないバッテリに接続され、ドア開閉制御部36から送られたデューティー比信号が入力されると共に、ドア開閉駆動モータ48の駆動方向を示す制御信号が入力される。この駆動回路61は、デューティー比信号及び制御信号に従って、駆動電流をドア開閉駆動モータ48に供給することにより、ドア開閉駆動モータ48をスライドドア1の開方向又は閉方向に回転駆動させる。
【0030】
バッテリ電圧検出部62は、図示しない車両内のバッテリと接続し、バッテリから駆動回路61に供給するバッテリ電圧を検出する。このバッテリ電圧検出部62は、検出したバッテリ電圧をドア開閉制御部36に出力する。
【0031】
図4はドア開閉制御部36の構成を示す機能ブロック図である。図4において、ドア開閉制御部36は、ドア開閉操作部34、メイン操作部33からの操作入力信号を入力する操作判断部71、ハーフラッチスイッチ25からのハーフラッチ検出信号を入力する駆動判断部72、駆動方向決定部73、パルスエンコーダ47からのドア駆動パルスを入力するドア位置算出部74、速度算出部75、挟み込み判断部76、ドア目標速度生成部77、デューティー比算出部78、フィードバックゲイン設定部79を備えて構成されている。
【0032】
ドア位置算出部74は、ドア駆動パルスを入力して、ドア位置を算出する。このドア位置算出部74は、例えばスライドドア1が全開位置にあるときのドア位置情報として数値の「300」を保持する。そして、ドア位置算出部74は、スライドドア1が全開状態から閉方向に移動したことによりドア駆動パルスが入力されると、数値を「300」から減じてドア位置情報を算出する。このドア位置算出部74は、算出したドア位置情報を挟み込み判断部76、駆動判断部72及びドア目標速度生成部77に出力する。
【0033】
速度算出部75は、パルスエンコーダ6からのドア駆動パルスを入力し、ドア駆動パルスの周期を算出することでスライドドア1の実際の移動速度(実移動速度)を算出して、実移動速度情報を生成して挟み込み判断部76、デューティー比算出部78及びフィードバックゲイン算出部79に出力する。
【0034】
挟み込み判断部76は、ドア位置情報及び実移動速度情報に基づいてスライドドア1の異物挟み込みを検出する。この挟み込み判断部76は、異物挟み込みを検出すると、挟み込み検出信号を駆動判断部72に出力する。
【0035】
操作判断部71は、ドア操作部2及びメイン操作部33からの操作入力信号を入力すると、ドア操作部2及びメイン操作部33の操作内容を判断して、操作内容判断信号を駆動判断部72に出力する。
【0036】
駆動判断部72は、操作判断部71からの操作内容判断信号から、ユーザの操作内容を認識する。また、駆動判断部72は、ハーフラッチスイッチ4からハーフラッチ検出信号を入力すると、スライドドア1の半ドア状態にあることを認識する。この半ドア状態において、駆動判断部72は、スライドドア1の位置がスライドドア開閉システム11の制御範囲外にあり、ドアクロージャシステム12の制御範囲であることを認識する。これにより、駆動判断部72は、スライドドア1の動作の制御を行わない状態になる。更に、この駆動判断部72は、ドア位置算出部74及び挟み込み判断部76と接続され、ドア位置情報及び挟み込み検出信号を入力する。
【0037】
駆動判断部72は、入力した信号に基づいて、スライドドア1及びブザー32の駆動内容を判断し、駆動信号をブザー32に出力すると共に、スライドドア1の駆動内容を示す駆動内容信号を駆動方向決定部73に出力する。
【0038】
駆動判断部72は、操作判断部71からスライドドア1の移動方向を反転させる操作内容判断信号を入力すると、先ず、モータブレーキを掛ける駆動内容信号を駆動方向決定部73に出力する。次いで、駆動判断部72は、モータブレーキを掛けてから所定期間後にスライドドア1を反転移動させる駆動内容信号を駆動方向決定部73に出力する。
【0039】
駆動方向決定部73は、駆動判断部72からの駆動内容信号に従ってドア開閉駆動モータ48の駆動方向を判定して、駆動回路8のリレー状態を制御する制御信号を出力する。
【0040】
目標速度生成部77は、予めドア位置に応じた目標速度をマップとして記憶しており、ドア位置算出部74からドア位置情報を入力し、ドア位置に応じてスライドドア1の目標とする目標速度を前記マップから選択し、目標速度情報を生成し、デューティー比算出部78及びフィードバックゲイン設定部79に出力する。
【0041】
フィードバックゲイン設定部79は、バッテリ電圧検出信号、ドア位置情報、目標速度及び実移動速度から、ドア開閉駆動モータ48に必要なトルクを発生させるための積分ゲイン、比例ゲイン、フィードフォワードゲイン等を設定して、設定したゲインをデューティー比算出部78に出力する。
【0042】
デューティー比算出部78は、フィードバックゲイン設定部79により設定された各ゲインに基づいて、ドア実速度をドア目標速度とするように後述する演算を行って、ドア開閉駆動モータ48に必要なトルクを発生させるデューティー比を示すデューティー(Duty)サイクル信号を生成して駆動回路8に出力する。
【0043】
図5はこの発明の第1の実施形態に係るデューティー比算出部78を含み、ドア目標速度VLとドア実速度Vとの速度差に基づいたネガティブフィードバック制御による制御系の構成を示す図である。図5において、デューティー比算出部78は、ドア目標速度とドア実速度の負の値とを入力する第1の加算器81、比例ゲイン演算器82、積分演算器83、積分ゲイン演算器84、比例ゲイン演算器82の出力と積分ゲイン演算器84の出力を加算してデューティー比を示すデューティーサイクル信号を出力するする第2の加算器85を備えている。このデューティー比算出部78は、比例ゲイン演算器82の比例ゲイン、積分ゲイン演算器84の積分ゲインがフィードバックゲイン設定部79により設定される。図5において、第2の加算器85から出力されるデューティーサイクル信号をドア制御モデル86に入力することでドア実速度Vが得られる。このドア制御モデル86は、後述する式(1)により近似されて表される。
【0044】
このデューティー比算出部78は、ドア目標速度とドア実速度とが入力されると、第1の加算器81によりドア目標速度からドア実速度が減算される。減算結果は、積分演算器83により積分されると共に、比例ゲイン演算器82により負の値の比例ゲイン(K2)が乗算される。積分演算器83の出力は、積分ゲイン演算器83により積分ゲイン(K1)が乗算され、乗算結果は、第2の加算器85で比例ゲイン演算器82の出力と加算され、加算結果がデューティーサイクル信号として駆動回路61に出力される。
【0045】
この発明の第1の実施形態では、上記デューティー比算出部78を備えることにより、ドア実速度Vがドア目標速度VLを下回った場合に、(VL−V)に比例する値だけデューティー比を増大させるのではなく、逆にデューティー比を減少させるようにしている。すなわち図5に示すような、ドア目標速度VLとドア実速度Vとの差に所定のゲインを乗ずる通常のネガティブフィードバック制御により制御系を構成した場合に、比例ゲインK2を、通常の制御に用いる正の値に代えて、負の値を用いることを特徴とするものである。
【0046】
比例ゲインK2を負の値にすると、負荷の変動に対してドア実速度Vがドア目標速度VLに一致することはありえない。このため、図5に示すデューティー比算出部78では、(VL−V)を積分演算器83により積分した値に所定の積分ゲインK1を乗じた値を、(VL−V)に負の比例ゲインK2を乗じた値に加えるようにしている。
【0047】
挟み込み等が生じて急激なドア実速度の低下が発生した場合は、負の値の比例ゲインK2の効果により、ドア実速度の低下に比例してデューティー比が減少する。これにより、ドア実速度の低下が促進され、挟み込み荷重の著しい低下を達成することができる。これと同時に、車両が傾斜地にあるなどして増減した負荷に対しては、このような負荷は急激な負荷変動ではないため、積分値が時間経過にしたがって十分に増大し、モータトルクを増加させてドア実速度Vをドア目標速度VLに一致させる。
【0048】
次に、上述したように構成されたドア開閉制御部36において、デューティー比算出部78に設定される各ゲインによるドア開閉駆動モータ48の応答性について説明する。
【0049】
制御対象であるドア開閉駆動モータ48は直流モータである場合、駆動回路61から供給されるバッテリ電圧と、実移動速度との関係は、下記式1に示すように一次遅れの特性として近似(モデル化)される。
【0050】
【数1】
a/(s+τ)  (式1)
上記式1において、τは定数、aはデューティー制御されるバッテリ電圧に依存する関数であるが、ここでは説明の簡単のために定数とする。すなわち、定常状態でのドア実速度は、ドア開閉駆動モータ48に印加されるデューティー比に比例する。
【0051】
デューティー比算出部78は、図5に示すようにPI制御系を構成し、例えば積分ゲインK1=1、比例ゲインK2=1の制御系とし、式1で示すドア制御モデルがτ=1、a=1であるならば、その目標値応答性、および外乱すなわち挟み込みに対する応答性は図6の▲1▼に示すようになる。図6は、ドアが停止状態から動き始め、動き始めてから15秒後に外乱(挟み込み)が発生した場合のドア実速度示す図である。図6の▲1▼に示す応答特性は、下記式2で与えられる閉ループ極ωが1となる特性を示すものである。ダンピング係数ζは、下記式3で与えられる。
【0052】
【数2】
ω2 =K1          式(2)
ζ =(τ+K2)/(2×ω)  式(3)
ここで、ωが小さければ小さいほど外乱に対する応答性が低下する。すなわち、外乱に打ち勝ってドア実速度が回復するまでの時間が遅くなるので、例えばω=0.5となる特性を得るべく、積分ゲインK1ならびに比例ゲインK2を選択すると、上記式(2)(3)により、K1=0.25、K2=0となる。なお、ダンピング係数ζは、小さすぎると振動的になり、大きすぎると応答が鈍くなりすぎるので、ここではζ=1の条件下で式(3)を解いている。
【0053】
この場合の特性は、図6の▲2▼に示すものとなるが、さらにω=0.4にすると、上記式(3)から与えられるようにK2を負の値、すなわち−0.2にせざるを得ない。したがって、K2=−0.2 K1=0.16とした場合には、図7に示すように、ω=1の場合の電圧は同図aに示すように挟み込みが発生した直後に上昇し、挟みこみ荷重を押し上げることになる。これに対して、ω=0.4の場合には、図7のbに示すように、いったん電圧が低下した後徐々に上昇しており、挟み込み荷重の低減に貢献することができる。
【0054】
このように、上記第1の実施形態においては、ドア目標速度VLとドア実速度Vとの差に対する比例ゲインK2を負とし、ドア目標速度VLとドア実速度Vとの差の積分値に対する積分ゲインK1を正の値とすることで、挟み込み等の急激な負荷変動に対しては、ドア駆動力を積極的に減少させ、負荷の影響以上のドア実速度の低下を実現して、挟み込み荷重の低減を達成することができる。一方、車両傾斜、ドアレールの摩擦力変動等、ゆるやかな負荷変動に対しては、ドア目標速度VLにドア実速度Vを一致させることができるドア制御系を実現することができる。
【0055】
図8は本発明の第2の実施形態に係るデューティー比算出部78を含み、図5と同様な制御系の構成を示す図である。図8において、このデューティー比算出部78は、ドア目標速度とドア実速度の負の値とを入力する第1の加算器81、比例ゲイン演算器87、積分演算器83、積分ゲイン演算器84、第2の加算器85、帰還ゲイン演算器88を備えている。このデューティー比算出部78は、比例ゲイン演算器82の比例ゲイン、積分ゲイン演算器84の積分ゲイン、帰還ゲイン演算器88の帰還ゲインがフィードバックゲイン設定部79により設定される。
【0056】
このデューティー比算出部78は、ドア目標速度VLとドア実速度Vとが入力されると、第1の加算器81によりドア目標速度からドア実速度が減算される。減算結果は、積分演算器83により積分されると共に、比例ゲイン演算器87により正の値の比例ゲインK2が乗算される。積分演算器83の出力は、積分ゲイン演算器83により積分ゲインK1が乗算される。ドア実速度は帰還ゲイン演算器88により帰還ゲインK4が乗算される。比例ゲイン演算器87の乗算結果、積分ゲイン演算器84の乗算結果ならびに帰還ゲイン演算器88の乗算結果は、第2の加算器85で加算され、加算結果がデューティーサイクル信号として駆動回路61に出力される。
【0057】
このような構成において、第2の実施形態では、ドア実速度Vに正の値の帰還ゲインK4を乗じた値を用いて、ドア実速度に比例してデューティー比の増減を行い、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることを特徴としている。上記第1の実施形態においては、ドア実速度Vが低下した場合には、瞬間的にデューティー比を低下させ、その後増大させるようにデューティー比を制御している。このような制御手法においては、ドア目標速度VLに対する追従性は好ましくない。
【0058】
そこで、本実施形態においては、ドア実速度Vに比例した値を正帰還させると同時に、正の値である比例ゲインK2、積分ゲインK1を用いることにより、負荷変動に対しては、上記第1の実施形態と同様に作用すると共に、ドア目標速度の変化に良好に追従する制御系を得ることができる。
【0059】
上記第2の実施形態は、図9に示す構成(第3の実施形態)を採用しても、同様の効果を得ることができる。図9に示す構成は、図8に示す構成に比べて、図8に示す帰還ゲイン演算器88を削除し、ドア目標速度VLに正帰還(フィードフォーワード)ゲインK3を乗算する正帰還ゲイン演算器89を設け、さらに比例ゲイン演算器87に代えて第1の加算器81の加算結果に比例ゲインK2を乗算する比例ゲイン演算器87を設け、正帰還ゲイン演算器89の乗算結果と比例ゲイン演算器90の乗算結果と積分ゲイン演算器84の乗算結果を第2の加算器85で加算する構成を採用している。ここで、図8ならびに図9に示す各ゲインは、下記式(4)、(5)に示すように変換することで、図8に示す構成の制御系と図9に示す構成の制御系は等価となる。
【0060】
【数3】
K2=K5−K4  式(4)
K3=K4     式(5)
図9の第3の実施形態に示す構成の制御系と図5の第1の実施形態に示す制御系を比較すると、第1の実施形態の制御系では、比例ゲインK2を−0.2とした場合には、動き始めの目標値に対する応答性が比例ゲインK2を0とした時のように(図6の▲2▼に示すように)遅くなるだけでなく、同図▲3▼に示すようにいったん逆方向に移動してから目標に追従することになるので、動き始めの応答性が悪くなっていた。
【0061】
これを回避する実施形態の一例として、図9に示す実施形態で採用した正の帰還ゲインK3を用いて正帰還を行うことが考えられる。例えば帰還ゲインK3=0.7、比例ゲインK2=0.5、積分ゲインK1=0.16とした場合の応答は、図6の▲4▼に示すようになる。図6の▲4▼に示す応答特性では、外乱に対する応答性は図6の▲3▼とまったく同一であるにもかかわらず、動き始めの目標値応答性は図6の▲1▼に示す応答性に近いものとなっている。
【0062】
図10は本発明の第4の実施形態に係るデューティー比算出部78を含み、図5と同様な制御系の構成を示す図である。図10において、この第4の実施形態のデューティー比算出部78の特徴とするところは、図5に示す第1の実施形態のデューティー比算出部78に比べて、ドア目標速度VLを以下に示す応答特性で第1の加算器81に出力する、目標速度変化部として機能する補償器91と、ドア目標速度VLを入力して以下に示す応答特性で第2の加算器85に出力する、補償部として機能する補償器92から成る前置補償器を備えたことにある。
【0063】
所望の目標値に対する応答性が伝達関数m(s)として得られているとすると、補償器91の伝達関数A(s)は、下記式(6)に示すよう表され、補償器92の伝達関数B(s)は、下記式(7)に示すように表される。
【0064】
【数4】
A(s)=m(s)            式(6)
B(s)={(s+τ)/a}×m(s)  式(7)
このような構成においては、積分ゲインK1、比例ゲインK2を任意の値に設定しても、例えば比例ゲインK2を負の値に設定しても、目標値に対する所望の応答特性が得られる。この結果、挟み込み時にドアの速度を低下させると共に、ドア目標速度に良好に追従することができる。
【0065】
次に、上記第3の実施形態において、上述したドア開閉制御部36により、積分ゲインK1、比例ゲインK2、正帰還ゲインK3ならびに比例ゲインK5を設定してデューティーサイクル信号を生成するときの処理手順について図11、図12又は図13を参照して説明する。
【0066】
先ず、ドア開閉制御部36は、ドア位置算出部74にて図11に示すフローチャートの処理を行うことにより、スライドドア1の移動方向及びドア位置を算出し、次いで、図12又は図13に示すフローチャートの処理を行うことにより、デューティーサイクル信号を生成する。
【0067】
次に、図11を用いてドア位置算出部74によるドア位置の算出方法について説明する。
【0068】
図11において、実際にスライドドア1が移動して、パルスエンコーダ47からドア駆動パルスが入力されると、ドア位置算出部74により、内部のフリーランカウンタのカウント値(FreeRun )を現在カウント値(CountNow)とする(ステップS1101)。このフリーランカウンタは、例えばパルスエンコーダ47からのドア駆動パルスの立ち上がりを検出してパルス数を計数するものである。
【0069】
次に、ドア位置算出部74により、前回のカウント値とステップS1101にて設定した現在カウント値との差を演算し、演算した値をドア位置を求めるためのパルス値(Pulse )に設定すると共に、ステップS1101で求めた現在カウント値を前回カウント値に変更する(ステップS1102)。そして、ステップS1102で演算したパルス値が「0」よりも小さい負の値であるか否かを判定し(ステップS1103)、小さくないと判定したときにはそのままのカウント値を以降の処理にて使用し、小さいと判定したときにはフリーランカウンタの最大カウント値(MAXFREERUN)とステップS1102で求めたカウント値とを加算して、以降の処理で使用するカウント値とする(ステップS1104)。
【0070】
次に、ドア位置算出部74により、ドア開閉駆動モータ48のB相の電圧レベルを判定してドア開閉駆動モータ48の回転方向を判定する(ステップS1105)。このとき、ドア位置算出部74は、ドア開閉駆動モータ48のB相の電圧レベルがハイレベルであるか否かを判定して、ハイレベルでないと判定したときにはドアカウンタ値を「1」だけ加算し(ステップS1106)、ハイレベルであると判定したときにはステップS1107にてスライドドア1の移動方向を示すドアカウンタ値(DoorCount )を「1」だけ減算する(ステップS1107)。
【0071】
次に、ドア位置算出部74により、ドア駆動パルスが入力されか否かを示すエッジフラグ(edgeFlag)の値を「1」にしてパルス入力があったとし(ステップS1108)、ステップS1102又はステップS1104にて演算したパルス値及びステップS1105にて判定したドア開閉駆動モータ48の回転方向に基づいてスライドドア1の存在する位置(エリア)を算出してドア位置情報を目標速度生成部77及びフィードバックゲイン設定部79に出力する(ステップS1109)。
【0072】
このように、算出されたドア位置情報が目標速度生成部77及びフィードバックゲイン設定部79に入力され、更に、処理を実行する所定周期毎(例えば50msec毎)に、図12に示す処理が開始される。
【0073】
図12はこの発明の第5の実施形態に係る、デューティーサイクル信号を生成するときの処理を例えばマイクロコンピュータで実現した場合の手順を示すフローチャートである。
【0074】
図12において、まず速度算出部75にて(1000×2.7(電極間隔)/エンコーダのパルス幅)なる演算をしてドア実速度Vを求める(ステップS1201)。なお、上記ドア実速度Vの算出式は一例であり、エンコーダの電極間隔等によって適宜変更可能である。次いで、上述したようにドア位置算出部74によって算出されたドア位置に対応したドア目標速度VLを目標速度生成部77にて生成してデューティー比算出部78に出力する(ステップS1202)。
【0075】
次に、フィードバッグゲイン設定部79にてドア実速度Vとドア目標速度VLを比較して(ステップS1203)、V≧VLならば、例えば積分ゲインK1=1、比例ゲインK2=1、帰還ゲインK3=0に設定し(ステップS1204)、V<VLならば、例えば積分ゲインK1=0.16、比例ゲインK2=−0.2、帰還ゲインK3=0.75に設定する(ステップS1205)。続いて、デューティー比算出部78にて帰還ゲインK3とドア目標速度VLとを乗算し(ステップS1206)、比例ゲインK2と(VL−V)を乗算し(ステップS1207)、積分ゲインK1と(VL−V)を乗算する(ステップS1208)。そして、デューティー比算出部78は第2加算器85により、ステップS1206で得られた乗算結果(F)、ステップS1207で得られた乗算結果(P)、ステップS1209で得られた乗算結果(I)の積分値(Isum)を加算してデューティー比(Duty)を求める(ステップS1209)。
【0076】
次に、デューティー比算出部78は、ステップS1209で求めたデューティー比が0%以上か否かを判定する(ステップS1210)。デューティー比が0%以上であると判定したときには処理をステップS1212に進め、デューティー比が0%以上でないと判定したときにはデューティー比を0%とする。
【0077】
次に、デューティー比算出部78は、ステップS1209で求めたデューティー比が100%以上か否かを判定する。すなわち、ドア実速度Vがドア目標速度VLを超えているか否かを判定する。デューティー比が100%以上であると判定したときには処理をステップS1214に進め、デューティー比が100%以上でないと判定したときには積分値(Isum)に、ステップS1208で求めた乗算値(I)を加算して新たな積分値を求める(ステップS1213)。最後に、デューティー比算出部78はステップS1213で求めた積分値のデューティー比を、駆動回路61のモータ駆動用レジスタ(図示せず)に設定する(ステップS1214)。
【0078】
上記図12に示す処理手順では、フィードバックゲイン設定部79はドア実速度Vがドア目標速度VLを上回った場合、すなわち(VL−V)が負の場合は比例ゲインK2を正の値とし、これに対応して積分ゲインK1ならびに帰還ゲインK3を設定している。これにより、通常のフィードバック制御としてデューティー比を迅速に減少させ、ドア実速度Vの低下を達成することができる。この結果、例えば車両が下り坂に停車している場合に、ドア実速度がドア目標速度を上回った場合や、ドアの揺動抵抗によってドア実速度がドア目標速度を微少量下回った場合には、ドア実速度をドア目標速度に速やかに追従させることができる。
【0079】
図13はこの発明の第6の実施形態に係る、デューティーサイクル信号を生成するときの処理を例えばマイクロコンピュータで実現した場合の手順を示すフローチャートである。この処理手順の特徴とするところは、図12に示す処理手順に比べて、図12に示すステップS1203、ステップS1204ならびにステップS1205の処理に代えて、図14に示すテーブル1を用いてドア位置とドア実速度及びドア目標速度とに基づいて積分ゲインK1、比例ゲインK2、正帰還ゲインK3を設定するステップS1301を行うようにしたことにある。
【0080】
図14に示すテーブル1は、前閉位置を基準としたドア位置(10mm、300mm、600mm)と、ドア実速度Vとドア目標速度VLとの大小関係(VL−V≦−2、−2<VL−V&VL−V<10、10<VL−V)とに応じて、積分ゲインK1、比例ゲインK2、帰還ゲインK3が設定されている。
【0081】
図13に示す処理では、(VL−V)の値ならびにドア位置に応じて、図14のテーブル1に示すように、積分ゲインK1、比例ゲインK2、帰還ゲインK3のすべてのゲインを変更するようにしている。これにより、挟み込みが発生して、(VL−V)の値が著しく大きくなった場合のみ、比例ゲインK2を負としてドア実速度Vの積極的な低下を図る。さらに、(VL−V)の値が負または正であっても小さな場合は、比例ゲインK2を正としてドア目標速度VLにドア実速度Vを迅速に一致させることができる。また、比例ゲインK2だけでなく、積分ゲインK3も比例ゲインK2の値に対して最適値に設定されているため、ドア目標速度VLへの収束特性を、所望の特性、例えば臨界制動特性にすることが可能となる。また、ドア位置によってゲインを変えることにより、例えば挟み込みが発生する可能性があるドア位置と、挟み込みが発生しないドア位置とで、ゲインを変えることが可能となり、適切な制御を行うことができる。
【0082】
なお、上記第6の実施形態では、積分ゲインK1、比例ゲインK2ならびに正帰還ゲインK3のすべてをドアの開閉位置に基づいて決定しているが、上記ゲインの中から少なくもと1つのゲインを決定するようにしてもよい。
【0083】
また、図12、図13のフローチャートに示した実施形態においては、ゲインK1、K2、K3をドア位置、ドア速度及びドア目標速度に基づいて設定したが、図8のような制御系を構成する場合は、ゲインK1、K2、K3にかえて、ゲインK1、K4、K5を設定すればよい。
【0084】
図15は本発明の第7の実施形態に係るドア開閉制御部36の構成を示す機能ブロック図である。
【0085】
例えば傾斜地において、デューティー比が100%となりドア開閉駆動モータ48が最大のトルクを発生していても、ドア実速度V<目標速度VLとなる場合がある。このような状態において、負の制御ゲインを設定すると、デューティーサイクルが低下してドア開閉駆動モータ48のトルクが下がり、スライドドア1の開閉速度が著しく低下し、挟み込み誤反転が発生するおそれがあった。
【0086】
そこで、この第7の実施形態では、デューティー比が100%の場合には、制御ゲインに負の値を設定せず、ポジティブフィードバックをかけないようにして、上記挟み込み誤反転を解消するようにしている。
【0087】
また、この第7の実施形態では、スライドドア1の駆動方向が反転して所定の時間が経過するまでの間(反転直後)は、それまでの制御ゲインとは異なる値の専用の制御ゲインを使用するようにしている。
【0088】
図15において、この第7の実施形態のドア開閉制御部36は、図4に示すドア開閉制御部36に比べて、駆動方向決定部73、デューティー比算出部78ならびにフィードバックゲイン設定部79が、図4に示す第1の実施形態で説明した機能に加えて、以下に説明する機能を備えている。
【0089】
この第7の実施形態の駆動方向決定部73は、ドア開閉駆動モータ48の駆動方向の判定結果に基づいて、スライドドア1の駆動方向を検出し、検出したスライドドア1の駆動方向をフィードバックゲイン設定部79に与える。
【0090】
この第7の実施形態のデューティー比算出部78は、算出したデューティー比を示すデューティーサイクル信号を駆動回路61ならびにフィードバックゲイン設定部79に出力する。
【0091】
この第7の実施形態のフィードバックゲイン設定部79は、図4に示す第1の実施形態におけるフィードバックゲイン設定部79の入力に加えて、駆動方向決定部73からスライドドア1の駆動方向が入力され、デューティー比算出部78からデューティー比が入力される。また、フィードバックゲイン設定部79は、時間を計測するタイマ(RevTimer)を備えており、このタイマによりスライドドア1の駆動方向が変化した後、予め設定された時間(T:例えばT=ω/2π、ωは前述した式(2)で与えられる)を計測する。
【0092】
フィードバックゲイン設定部79は、スライドドア1の駆動方向が変化してタイマにより予め設定された時間が経過した後、ドア実速度V<ドア目標速度VL、かつデューティー比が100%(ドア開閉駆動モータ48が最大のトルクを発生)でない場合は、積分ゲインK1ならびに帰還ゲインK3を正の値とし、比例ゲインK2を負の値とし、例えば積分ゲインK1=0.16、比例ゲインK2=−0.2、帰還ゲインK3=0.75に設定して、前述した実施形態と同様にポジティブフィードバックをかける。また、フィードバックゲイン設定部79は、ドア実速度V≧ドア目標速度VL、かつデューティー比が100%である場合には、積分ゲインK1、比例ゲインK2ならびに帰還ゲインK3のすべてを正の値とし、例えば積分ゲインK1=1、比例ゲインK2=1、帰還ゲインK3=0に設定する。さらに、フィードバックゲイン設定部79は、スライドドア1の駆動方向が変化して所定時間が経過するまでの間(反転直後)は、積分ゲインK1、比例ゲインK2ならびに帰還ゲインK3をそれまでとは異なる専用の制御ゲインを設定し、例えば積分ゲインK1=4、比例ゲインK2=3、帰還ゲインK3=0に設定する。
【0093】
図16は第7の実施形態に係る、デューティーサイクル信号を生成するときの処理を例えばマイクロコンピュータで実現した場合の手順を示すフローチャートである。図16に示す処理は、図12に示す処理と同様に、所定周期毎(例えば50msec毎)に実行される。
【0094】
図16において、まず速度算出部75にて(1000×2.7(電極間隔)/エンコーダのパルス幅)なる演算をしてドア実速度Vを求める(ステップS1601)。なお、上記ドア実速度Vの算出式は一例であり、エンコーダの電極間隔等によって適宜変更可能である。次いで、ドア位置算出部74でスライドドア1の位置が算出される(ステップS1602)。続いて、上述したようにドア位置算出部74によって算出されたドア位置に対応したドア目標速度VLを目標速度生成部77にて生成してデューティー比算出部78に出力する(ステップS1603)。
【0095】
次に、フィードバックゲイン設定部79でドア駆動方向が変化したか否かを判別する(ステップS1604)。判別結果において、ドアの駆動方向が変化した場合には、フィードバックゲイン設定部79に含まれるタイマ(RevTimer)に変数として例えば“10”を設定し、50msecの周期毎に1ずつ減じることにより、予め設定した所定の時間(ここでは、10×50=500msec)を計測する(ステップS1605)。一方、判別結果において、ドアの駆動方向が変化していない場合には、(RevTimer−1)として所定時間を計測する。
【0096】
タイマにより所定時間が経過したことが計測されると(ステップS1607)、フィードバッグゲイン設定部79にてドア実速度Vとドア目標速度VLを比較する(ステップS1608)。比較結果において、V<VLならば、続いてデューティー比が100%であるか否かを判別する(ステップS1609)。判別結果において、デューティー比が100%でない場合には、制御ゲインとして、例えば積分ゲインK1=1、比例ゲインK2=1、帰還ゲインK3=0に設定する(ステップS1610)。一方、ステップS1609のデューティー比の判別結果において、デューティー比が100%である場合には、制御ゲインとして、例えば積分ゲインK1=1、比例ゲインK2=1、帰還ゲインK3=0に設定する(ステップS1611)。
【0097】
ステップS1608の比較結果において、V≧VLならば、デューティー比が100%の場合と同様に、制御ゲインとして、例えば積分ゲインK1=1、比例ゲインK2=1、帰還ゲインK3=0に設定する(ステップS1611)。
【0098】
ステップS1607の判別結果において、ドアの駆動方向が変化した後所定時間が経過するまでの間は、制御ゲインとして、例えば積分ゲインK1=4、比例ゲインK2=3、帰還ゲインK3=0に設定する(ステップS1612)。
【0099】
次に、デューティー比算出部78にて帰還ゲインK3とドア目標速度VLとを乗算し(ステップS1613)、比例ゲインK2と(VL−V)を乗算し(ステップS1614)、積分ゲインK1と(VL−V)を乗算する(ステップS1615)。そして、デューティー比算出部78は第2加算器85により、ステップS1613で得られた乗算結果(F)、ステップS1614で得られた乗算結果(P)、ステップS1615で得られた乗算結果(I)の積分値(Isum)を加算してデューティー比(Duty)を求める(ステップS1616)。
【0100】
次に、デューティー比算出部78は、ステップS1616で求めたデューティー比が0%以上か否かを判定する(ステップS1617)。デューティー比が0%以上であると判定したときには処理をステップS1619に進め、デューティー比が0%以上でないと判定したときにはデューティー比を0%とする(ステップS1618)。
【0101】
次に、デューティー比算出部78は、ステップS1616で求めたデューティー比が100%以上か否かを判定する。すなわち、ドア実速度Vがドア目標速度VLを超えているか否かを判定する。デューティー比が100%以上であると判定したときには処理をステップS1621に進め、デューティー比が100%以上でないと判定したときには積分値(Isum)に、ステップS1615で求めた乗算値(I)を加算して新たな積分値を求める(ステップS1620)。最後に、デューティー比算出部78はステップS1620で求めた積分値のデューティー比を、駆動回路61のモータ駆動用レジスタ(図示せず)に設定する(ステップS1621)。
【0102】
上記図16に示す処理手順では、フィードバックゲイン設定部79はドア実速度Vがドア目標速度VLを上回り、すなわち(VL−V)が負の場合で、かつデューティー比が100%である場合には、比例ゲインK2を正の値とし、これに対応して積分ゲインK1ならびに帰還ゲインK3を設定している。これにより、通常のフィードバック制御としてデューティー比を迅速に減少させ、ドア実速度Vの低下を達成することができる。この結果、例えば車両が下り坂に停車している場合に、ドア実速度がドア目標速度を上回った場合や、ドアの揺動抵抗によってドア実速度がドア目標速度を微少量下回った場合には、ドア実速度をドア目標速度に速やかに追従させることができる。また、挟み込み誤反転を防止することができる。
【0103】
なお、上記第7の実施形態においては、前述した第6の実施形態と同様に、図16に示す処理フローにおけるステップS1608、ステップS1610、ステップS1611、ならびにステップS1611の処理に代えて、図17に示すテーブル2を用いてドア位置とドア実速度及びドア目標速度とに基づいて積分ゲインK1、比例ゲインK2、正帰還ゲインK3を設定する処理を行うようにしてもよい。
【0104】
図17に示すテーブル2は、テーブル1の設定内容に加えて、ドア駆動方向が変化して例えば0.5(上記所定時間=10×50=500msec)秒以内では、積分ゲインK1=4、比例ゲインK2=3、帰還ゲインK3=0に設定するようにしている。
【0105】
このように、図17に示すテーブル2を用いることにより、前述した第6の実施形態で得られる効果に加えて、上記第7の実施形態で得られる効果と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る車両用開閉体の制御装置の構成を示す図である。
【図2】パルスエンコーダの表面斜視図である。
【図3】パルスエンコーダの裏面斜視図である。
【図4】ドア開閉制御部36の機能的な構成を示すブロックである。
【図5】本発明の第1の実施形態に係るデューティー比算出部78を含むネガティブフィードバック制御による制御系の構成を示す図である。
【図6】ドア実速度に対する目標応答性ならびに外乱(挟み込み)の応答性を示す図である。
【図7】ドア速度/印加電圧の応答特性を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施形態に係るデューティー比算出部78を含むネガティブフィードバック制御による制御系の構成を示す図である。
【図9】本発明の第3の実施形態に係るデューティー比算出部78を含むネガティブフィードバック制御による制御系の構成を示す図である。
【図10】本発明の第4の実施形態に係るデューティー比算出部78を含むネガティブフィードバック制御による制御系の構成を示す図である。
【図11】ドア位置情報を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【図12】デューティー比を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【図13】デューティー比を算出する他の処理手順を示すフローチャートである。
【図14】各ゲインの値とドア開閉位置との関係を表すテーブル1を示す図である。
【図15】本発明の第7の実施形態に係るドア開閉制御部36の機能的な構成を示すブロックである。
【図16】本発明の第7の実施形態に係るデューティー比を算出する処理手順を示すフローチャートである。
【図17】本発明の第7の実施形態に係る各ゲインの値とドア開閉位置との関係を表すテーブル2を示す図である。
【符号の説明】
1 スライドドア
2 ドアハンドル
11 スライドドア開閉システム
12 ドアクロージャシステム
21 給電コネクタ
22 クローズモータ
23 リリースモータ
24 ラッチ機構
25 ハーフラッチスイッチ
26 クロージャコントローラ
31 ドア駆動部
32 ブザー
33 メイン操作部
34 ドア開閉操作部
35 キーレスコントローラ
36 ドア開閉制御部
41 ドア接続機構
42,43 プーリー
44 ドラム機構
45 バネ機構
46 ワイヤ
47 パルスエンコーダ
48 ドア開閉駆動モータ
49 クラッチ機構
51 筐体
52 回転検出端子
53 アース端子
61 駆動回路
62 バッテリ電圧検出部
71 操作判断部
72 駆動判断部
73 駆動方向決定部
74 ドア位置算出部
75 速度算出部
76 挟み込み判断部
77 目標速度生成部
78 デューティー比算出部
79 フィードバックゲイン設定部
81 第1の加算器
82,87,90 比例ゲイン演算器
83 積分演算器
84 積分ゲイン演算器
85 第2の加算器
86 ドア制御モデル演算器
88 帰還ゲイン演算器
89 正帰還ゲイン演算器
91,92 補償器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle opening / closing body control device that is provided in a vehicle and controls the speed of a vehicle opening / closing body that opens and closes when, for example, an occupant of the vehicle gets on and off.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A power sliding door system has been known in which a sliding door mechanism provided in a vehicle is opened and closed by a driving force of a motor. As described above, the slide door opening / closing control device for a vehicle that automatically opens and closes by driving the slide door of the vehicle with the motor includes the rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the motor. The moving speed of the sliding door is calculated from the number of rotations of the motor per predetermined time detected by the rotation number detecting unit, and the driving force of the motor, for example, PWM (Pulse) is calculated based on the calculated moving speed of the sliding door and the target moving speed. An invention for controlling a duty ratio in Width Modulation control is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-127774.
[0003]
In the above invention, when the slide door speed falls below the determination speed VJ lower than the target speed VL by a predetermined value, the state that the state in which the target speed VL becomes equal to or lower than the predetermined value (VL-VJ) is continued. It counts with a pulse signal, and when the count reaches the continuous state determination value, the duty ratio (d) of the drive motor is increased. The value for calculating the increase Δd at this time is a relatively small value, and may be, for example, 2%. By performing such control, even if pinching occurs, it is possible to avoid a sudden increase in motor torque and make the sliding door speed match the target speed regardless of a change in load. I have.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above invention, when the actual speed of the sliding door is reduced due to the entrapment, the duty ratio of the drive motor is increased even if the value is small. For this reason, there is a problem that the torque of the drive motor increases to some extent, and an increase in the pinching load cannot be avoided.
[0005]
Therefore, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to control a vehicle opening / closing body that reduces a sandwiching load even when the speed of the opening / closing body is reduced due to the entrapment. It is to provide a device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, means for solving the problems of the present invention include: an actual speed detecting means for detecting an actual opening / closing speed of an opening / closing body for a vehicle provided in a vehicle; A target speed generating means for generating an opening / closing body target speed which is a target opening / closing speed of the body; a target speed of the opening / closing body generated by the target speed generating means; and a speed of the opening / closing body actual speed detected by the actual speed detecting means. A duty ratio calculating means for calculating a duty ratio when performing duty control of power supplied to a motor for opening and closing the vehicle opening / closing body by using the obtained speed difference; and A gain setting means for setting a gain used to calculate a ratio, wherein the duty ratio calculation means includes a negative value for the speed difference. A first multiplier that multiplies the proportional gain, based on the second multiplication value and the addition result obtained by adding the multiplied by integral gain to the integral value of the speed difference, and calculates the duty ratio
[0007]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to achieve a reduction in the entrapment load by reducing the actual speed of the opening and closing body more than the effect of the load for a sudden load change of the opening and closing body such as entrapment. it can.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0009]
The present invention is applied to, for example, a slide door control system configured as shown in FIG.
[0010]
The slide door control system includes a slide door opening / closing system 11 that controls opening and closing of the slide door 1 in a range from a half door position (half latch position) to a full open position, and a slide door 1 provided in the slide door 1 to shift the slide door 1 to a half door. And a door closure system 12 that performs drive control in a range from a position (half latch position) to a fully closed position (full latch position).
[0011]
In this slide door control system, the control area of the slide door 1 controlled by the slide door opening / closing system 11 is from the position where the half-door state is detected (half latch position) to the fully open position, and is controlled by the door closure system 12. From the outside to the fully open position.
[0012]
The door closure system 12 includes a power supply connector 21 connected to a battery (not shown), a close motor 22, a release motor 23, a latch mechanism 24, a half latch switch 25, and a closure controller 26 connected to the door handle 2. I have.
[0013]
When detecting that the slide door 1 has reached the half latch position, the half latch switch 25 outputs a half latch detection signal to the closure controller 26.
[0014]
The latch mechanism 24 is driven by the torque generated by the close motor 22 and fastened to a striker (not shown) provided on the slide door 1 to bring the slide door 1 from the half-door state to the fully closed state. The slide door 1 is released from the fully closed state to the open state by releasing the fastening with a striker (not shown) provided on the slide door 1 by driving with the generated torque.
[0015]
The closure controller 26 controls the operation of the latch mechanism 24 by inputting an operation of the door handle 2, a half-latch detection signal, and an operation input signal from a door opening / closing control unit 36 described later. The closure controller 26 detects that the slide door 1 is operated to be opened by the operation of the door handle 2 by the user.
[0016]
The closure controller 26 recognizes that the slide door 1 is in the open state, recognizes that the slide door 1 has reached the half-latch position by the half-latch switch 25, and sets the slide door 1 in the fully-closed state. The power from the power supply connector 21 is supplied to the close motor 22 in response to the input of the signal to generate the torque. Thereby, the closure controller 26 operates the latch mechanism 24 to bring the slide door 1 to the fully closed state.
[0017]
Further, when the closure controller 26 recognizes that the slide door 1 is in the fully closed state, a signal from a door opening / closing operation section 34 or a keyless controller 35 described later is input from the door opening / closing control section 36. In response, the power from the power supply connector 21 is supplied to the release motor 23 to generate torque. As a result, the closure controller 26 operates the latch mechanism 24 to open the slide door 1, and positions the slide door 1 in the opening direction from the half-latch position by the weatherstrip reaction force. In this state, the slide door 1 is located in a control area of the slide door opening / closing system 11.
[0018]
The sliding door opening / closing system 11 includes a door driving unit 31, a buzzer 32, a main operating unit 33, a door opening / closing operating unit 34, a keyless controller 35 connected to the sliding door 1, and a door opening / closing control unit 36 for controlling these. I have.
[0019]
The main operation unit 33 and the door opening / closing operation unit 34 are arranged at positions operable by a user in a state where the user gets on the vehicle, for example. The main operation unit 33 and the door opening / closing operation unit 34 output an operation input signal to the door opening / closing control unit 36 in response to an operation by the user.
[0020]
The door opening / closing operation unit 34 includes a switch for generating an operation input signal for starting the opening operation of the slide door 1 and a switch for generating an operation input signal for starting the closing operation of the slide door 1. The door opening / closing operation section 34 outputs an operation input signal to the door opening / closing control section 36 in response to each switch being operated.
[0021]
The main operation unit 33 includes a switch that generates a signal for permitting or prohibiting the control of the slide door control mechanism, and outputs a permission signal or a prohibition signal to the door opening / closing control unit 36 in response to the operation.
[0022]
The keyless controller 35 receives a wireless signal transmitted by operating a switch provided on the portable remote controller, generates an operation input signal, and outputs the operation input signal to the door opening / closing controller 36.
[0023]
The buzzer 32 notifies the user of the operation of the slide door 1 by sounding in response to a drive signal from the door opening / closing control unit 36.
[0024]
The door drive unit 31 has a door connection mechanism 41, pulleys 42 and 43, a drum mechanism 44, and a spring mechanism 45 connected via a wire 46. The door drive unit 31 detects a movement of the drum mechanism 44 to generate a door drive pulse for the slide door 1, a door open / close drive motor 48 for generating a torque for opening and closing the slide door 1, A clutch mechanism 49 for switching the connection relationship between the opening / closing drive motor 48 and the drum mechanism 44 is provided.
[0025]
The door drive unit 31 is configured as shown in FIG. 2 with a partial front perspective view and a rear perspective view in FIG. As shown in FIG. 3, the door drive unit 31 includes a wire 46 connected to the slide door 1, a drum mechanism 44 around which the wire 46 is wound around a side surface, and a spring mechanism 45 for holding the wire 46 at a constant tension. 50. When the door opening / closing drive motor 48 rotates, the drum mechanism 44 rotates by the torque to wind and open the wire 46. Thereby, the drum mechanism 44 operates the slide door 1 in the opening direction or the closing direction by performing the operation of winding the wire 46 or the operation of opening the wire 46.
[0026]
As shown in FIG. 2, the door driving unit 31 is connected to the center axis of the drum mechanism 44 and has a rotating electrode plate 51 having electrodes formed at predetermined intervals on the surface thereof, and an electrode forming portion of the rotating electrode plate 51. A pulse encoder 47 is provided with two rotation detection terminals 52 and a ground terminal 53 that are in contact with the motor. The pulse encoder 47 generates a door drive pulse in response to the rotation of the rotary electrode plate 51 by the rotation of the drum mechanism 44 by the torque of the door opening / closing drive motor 48 and the contact of the rotation detection terminal 52 with each electrode. . Thereby, the pulse encoder 47 supplies a door drive pulse according to the opening / closing operation of the slide door 1 to the door opening / closing control unit 36. The door drive pulse generated by the pulse encoder 47 has a frequency corresponding to the moving speed of the slide door 1 because the door open / close drive motor 48 and the pulse encoder 47 are connected to each other. In the present embodiment, the mechanical encoder as described above is used, but this may be, for example, an optical encoder.
[0027]
The door opening / closing drive motor 48 is supplied with power whose duty ratio is controlled from the drive circuit 61 and generates a torque corresponding to the duty ratio. Accordingly, the door opening / closing drive motor 48 drives the drum mechanism 44 via the clutch mechanism 49 to drive the slide door 1.
[0028]
Further, a drive circuit 61 and a battery voltage detection unit 62 are connected to the door opening / closing control unit 36, as shown in FIG.
[0029]
The drive circuit 61 is connected to a battery (not shown), receives the duty ratio signal sent from the door open / close control unit 36, and receives a control signal indicating the drive direction of the door open / close drive motor 48. The drive circuit 61 supplies a drive current to the door opening / closing drive motor 48 according to the duty ratio signal and the control signal, thereby rotating the door opening / closing drive motor 48 in the opening direction or the closing direction of the slide door 1.
[0030]
The battery voltage detecting section 62 is connected to a battery (not shown) in the vehicle, and detects a battery voltage supplied from the battery to the drive circuit 61. The battery voltage detection section 62 outputs the detected battery voltage to the door opening / closing control section 36.
[0031]
FIG. 4 is a functional block diagram showing the configuration of the door opening / closing control unit 36. In FIG. 4, the door opening / closing control unit 36 includes a door opening / closing operation unit 34, an operation determination unit 71 that inputs an operation input signal from the main operation unit 33, and a drive determination unit that inputs a half latch detection signal from the half latch switch 25. 72, a driving direction determining unit 73, a door position calculating unit 74 for inputting a door driving pulse from the pulse encoder 47, a speed calculating unit 75, a pinching determining unit 76, a door target speed generating unit 77, a duty ratio calculating unit 78, a feedback gain It comprises a setting section 79.
[0032]
The door position calculation unit 74 calculates a door position by inputting a door drive pulse. The door position calculation unit 74 holds, for example, a numerical value “300” as door position information when the slide door 1 is at the fully open position. Then, when a door drive pulse is input due to the sliding door 1 moving in the closing direction from the fully opened state, the door position calculating unit 74 calculates the door position information by subtracting the numerical value from “300”. The door position calculation unit 74 outputs the calculated door position information to the pinch determination unit 76, the drive determination unit 72, and the door target speed generation unit 77.
[0033]
The speed calculation unit 75 receives the door drive pulse from the pulse encoder 6, calculates the period of the door drive pulse, calculates the actual moving speed (actual moving speed) of the slide door 1, and calculates the actual moving speed information. Is generated and output to the pinch determination unit 76, the duty ratio calculation unit 78, and the feedback gain calculation unit 79.
[0034]
The pinch determination unit 76 detects the pinch of a foreign object in the slide door 1 based on the door position information and the actual moving speed information. When the pinch determination section 76 detects the pinch of a foreign substance, it outputs a pinch detection signal to the drive determination section 72.
[0035]
When inputting operation input signals from the door operation unit 2 and the main operation unit 33, the operation determination unit 71 determines the operation content of the door operation unit 2 and the main operation unit 33, and outputs the operation content determination signal to the drive determination unit 72. Output to
[0036]
The drive determination unit 72 recognizes the operation content of the user from the operation content determination signal from the operation determination unit 71. Further, when the half-latch detection signal is input from the half-latch switch 4, the drive determination unit 72 recognizes that the slide door 1 is in the half-door state. In this half-door state, the drive determination unit 72 recognizes that the position of the slide door 1 is outside the control range of the slide door opening / closing system 11 and is within the control range of the door closure system 12. As a result, the drive determination unit 72 enters a state in which the operation of the slide door 1 is not controlled. Further, the drive determination unit 72 is connected to the door position calculation unit 74 and the pinch determination unit 76, and inputs door position information and a pinch detection signal.
[0037]
The drive determination unit 72 determines the drive content of the slide door 1 and the buzzer 32 based on the input signal, outputs a drive signal to the buzzer 32, and outputs a drive content signal indicating the drive content of the slide door 1 in the drive direction. Output to the determination unit 73.
[0038]
When the drive determination unit 72 receives an operation content determination signal for reversing the moving direction of the slide door 1 from the operation determination unit 71, it first outputs a drive content signal for applying a motor brake to the drive direction determination unit 73. Next, the drive determination unit 72 outputs to the drive direction determination unit 73 a drive content signal for reversely moving the slide door 1 a predetermined period after the motor brake is applied.
[0039]
The drive direction determining unit 73 determines the drive direction of the door opening / closing drive motor 48 according to the drive content signal from the drive determination unit 72, and outputs a control signal for controlling the relay state of the drive circuit 8.
[0040]
The target speed generation unit 77 stores the target speed according to the door position in advance as a map, inputs the door position information from the door position calculation unit 74, and sets the target target speed of the slide door 1 according to the door position. Is selected from the map, target speed information is generated, and output to the duty ratio calculation unit 78 and the feedback gain setting unit 79.
[0041]
The feedback gain setting unit 79 sets an integral gain, a proportional gain, a feed forward gain, and the like for generating a torque required for the door opening / closing drive motor 48 from the battery voltage detection signal, the door position information, the target speed, and the actual moving speed. Then, the set gain is output to the duty ratio calculating section 78.
[0042]
The duty ratio calculation unit 78 performs a calculation described below based on each gain set by the feedback gain setting unit 79 so that the actual door speed becomes the door target speed, and calculates the torque required for the door opening / closing drive motor 48. A duty cycle signal indicating a duty ratio to be generated is generated and output to the drive circuit 8.
[0043]
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a control system including the duty ratio calculation unit 78 according to the first embodiment of the present invention and performing negative feedback control based on the speed difference between the door target speed VL and the actual door speed V. . In FIG. 5, a duty ratio calculator 78 includes a first adder 81, a proportional gain calculator 82, an integration calculator 83, an integration gain calculator 84, which inputs a door target speed and a negative value of the actual door speed. There is provided a second adder 85 for adding the output of the proportional gain calculator 82 and the output of the integral gain calculator 84 to output a duty cycle signal indicating a duty ratio. In the duty ratio calculator 78, the proportional gain of the proportional gain calculator 82 and the integral gain of the integral gain calculator 84 are set by the feedback gain setting unit 79. In FIG. 5, the door actual speed V is obtained by inputting the duty cycle signal output from the second adder 85 to the door control model 86. This door control model 86 is represented by approximation by the following equation (1).
[0044]
When the target door speed and the actual door speed are input to the duty ratio calculation unit 78, the first adder 81 subtracts the actual door speed from the target door speed. The result of the subtraction is integrated by the integration calculator 83 and multiplied by the proportional gain (K2) having a negative value by the proportional gain calculator 82. The output of the integration calculator 83 is multiplied by the integration gain (K1) by the integration gain calculator 83, and the multiplication result is added to the output of the proportional gain calculation unit 82 by the second adder 85. The signal is output to the drive circuit 61 as a signal.
[0045]
In the first embodiment of the present invention, when the actual door speed V falls below the door target speed VL, the duty ratio is increased by a value proportional to (VL-V) by providing the duty ratio calculation unit 78. Instead, the duty ratio is reduced. That is, when a control system is configured by normal negative feedback control in which a difference between the door target speed VL and the actual door speed V is multiplied by a predetermined gain as shown in FIG. 5, the proportional gain K2 is used for normal control. It is characterized in that a negative value is used instead of a positive value.
[0046]
If the proportional gain K2 is set to a negative value, the door actual speed V cannot be equal to the door target speed VL with respect to a change in load. For this reason, the duty ratio calculation unit 78 shown in FIG. 5 calculates a value obtained by multiplying the value obtained by integrating (VL-V) by the integration calculator 83 by a predetermined integration gain K1, and (VL-V) as a negative proportional gain. K2 is added to the multiplied value.
[0047]
When the actual door speed suddenly decreases due to pinching or the like, the duty ratio decreases in proportion to the decrease in the actual door speed due to the effect of the negative proportional gain K2. As a result, a reduction in the actual door speed is promoted, and a remarkable reduction in the pinching load can be achieved. At the same time, for loads that increase or decrease, for example, when the vehicle is on a slope, such loads are not abrupt load changes, so that the integral value increases sufficiently over time, increasing the motor torque. To make the actual door speed V coincide with the target door speed VL.
[0048]
Next, the responsiveness of the door opening / closing drive motor 48 by each gain set in the duty ratio calculating section 78 in the door opening / closing control section 36 configured as described above will be described.
[0049]
When the door opening / closing drive motor 48 to be controlled is a DC motor, the relationship between the battery voltage supplied from the drive circuit 61 and the actual moving speed is approximated as a first-order lag characteristic as shown in Expression 1 below (model ).
[0050]
(Equation 1)
a / (s + τ) (Equation 1)
In the above equation 1, τ is a constant, and a is a function depending on the battery voltage to be duty-controlled, but is a constant here for simplicity of explanation. That is, the actual door speed in the steady state is proportional to the duty ratio applied to the door opening / closing drive motor 48.
[0051]
The duty ratio calculation unit 78 constitutes a PI control system as shown in FIG. 5, for example, a control system with an integral gain K1 = 1 and a proportional gain K2 = 1. If = 1, the responsiveness to the target value and the responsiveness to disturbance, ie, pinching, are as shown in (1) of FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the actual door speed when the door starts moving from a stopped state and a disturbance (sandwich) occurs 15 seconds after the door starts moving. The response characteristic indicated by {circle around (1)} in FIG. 6 indicates that the closed-loop pole ω given by the following equation 2 is 1. The damping coefficient ζ is given by Equation 3 below.
[0052]
(Equation 2)
ω2 = K1 Equation (2)
ζ = (τ + K2) / (2 × ω) Equation (3)
Here, the smaller ω, the lower the response to disturbance. That is, since the time required to overcome the disturbance and recover the actual door speed becomes slower, if the integral gain K1 and the proportional gain K2 are selected to obtain a characteristic of, for example, ω = 0.5, the above equation (2) ( According to 3), K1 = 0.25 and K2 = 0. It should be noted that if the damping coefficient 振動 is too small, the vibration will occur, and if the damping coefficient 大 き is too large, the response will be too slow. Therefore, the equation (3) is solved under the condition of ζ = 1.
[0053]
The characteristics in this case are as shown in (2) of FIG. 6. However, when ω = 0.4, K2 is set to a negative value, that is, −0.2 as given by the above equation (3). I have no choice. Therefore, when K2 = −0.2 and K1 = 0.16, as shown in FIG. 7, the voltage in the case of ω = 1 rises immediately after the pinching occurs as shown in FIG. This will increase the pinch load. On the other hand, when ω = 0.4, as shown in FIG. 7B, the voltage once drops and then gradually rises, which can contribute to a reduction in the sandwiching load.
[0054]
As described above, in the first embodiment, the proportional gain K2 for the difference between the door target speed VL and the door actual speed V is set to a negative value, and the integral for the integral value of the difference between the door target speed VL and the door actual speed V is set. By setting the gain K1 to a positive value, the door driving force is positively reduced in response to a sudden load change such as pinching, and the actual door speed is reduced more than the effect of the load. Can be reduced. On the other hand, it is possible to realize a door control system that can make the actual door speed V equal to the door target speed VL with respect to a gradual load change such as a vehicle inclination and a change in frictional force of the door rail.
[0055]
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a control system including a duty ratio calculation unit 78 according to the second embodiment of the present invention and similar to FIG. 8, the duty ratio calculator 78 includes a first adder 81 for inputting a negative value of the door target speed and a negative value of the actual door speed, a proportional gain calculator 87, an integration calculator 83, and an integration gain calculator 84. , A second adder 85, and a feedback gain calculator 88. In the duty ratio calculator 78, the proportional gain of the proportional gain calculator 82, the integral gain of the integral gain calculator 84, and the feedback gain of the feedback gain calculator 88 are set by the feedback gain setting unit 79.
[0056]
When the target door speed VL and the actual door speed V are input to the duty ratio calculation unit 78, the first adder 81 subtracts the actual door speed from the target door speed. The result of the subtraction is integrated by the integration calculator 83 and multiplied by the proportional gain K2 having a positive value by the proportional gain calculator 87. The output of the integration calculator 83 is multiplied by the integration gain K1 by the integration gain calculator 83. The actual door speed is multiplied by a feedback gain K4 by a feedback gain calculator 88. The multiplication result of the proportional gain calculator 87, the multiplication result of the integration gain calculator 84, and the multiplication result of the feedback gain calculator 88 are added by the second adder 85, and the addition result is output to the drive circuit 61 as a duty cycle signal. Is done.
[0057]
In such a configuration, in the second embodiment, the duty ratio is increased or decreased in proportion to the door actual speed by using a value obtained by multiplying the door actual speed V by a positive value feedback gain K4. This embodiment is characterized in that the same effects as those of the embodiment are obtained. In the first embodiment, when the actual door speed V decreases, the duty ratio is controlled so that the duty ratio is instantaneously reduced and then increased. In such a control method, followability to the door target speed VL is not preferable.
[0058]
Therefore, in the present embodiment, the value proportional to the actual door speed V is positively fed back, and at the same time, the first gain is used for the load fluctuation by using the proportional gain K2 and the integral gain K1, which are positive values. A control system that operates in the same manner as in the first embodiment and that favorably follows a change in the door target speed can be obtained.
[0059]
In the second embodiment, similar effects can be obtained even if the configuration shown in FIG. 9 (third embodiment) is adopted. The configuration shown in FIG. 9 is different from the configuration shown in FIG. 8 in that the feedback gain calculator 88 shown in FIG. 8 is eliminated, and a positive feedback gain calculation for multiplying the door target speed VL by a positive feedback (feedforward) gain K3 is performed. And a proportional gain calculator 87 for multiplying the addition result of the first adder 81 by the proportional gain K2 is provided in place of the proportional gain calculator 87. The multiplication result of the positive feedback gain calculator 89 and the proportional gain are provided. The second adder 85 adds the multiplication result of the operation unit 90 and the multiplication result of the integration gain operation unit 84 to each other. Here, the gains shown in FIGS. 8 and 9 are converted as shown in the following equations (4) and (5), whereby the control system having the configuration shown in FIG. 8 and the control system having the configuration shown in FIG. Is equivalent.
[0060]
[Equation 3]
K2 = K5−K4 Equation (4)
K3 = K4 Equation (5)
Comparing the control system of the third embodiment shown in FIG. 9 with the control system of the first embodiment shown in FIG. 5, the control system of the first embodiment has a proportional gain K2 of -0.2. In this case, the responsiveness to the target value at the start of the movement is not only delayed (as indicated by (2) in FIG. 6) as when the proportional gain K2 is set to 0, but also as shown in (3) in FIG. As described above, since the robot once moves in the opposite direction and then follows the target, the responsiveness at the start of the movement has deteriorated.
[0061]
As an example of an embodiment for avoiding this, it is conceivable to perform positive feedback using the positive feedback gain K3 adopted in the embodiment shown in FIG. For example, the response when the feedback gain K3 = 0.7, the proportional gain K2 = 0.5, and the integral gain K1 = 0.16 is as shown by (4) in FIG. In the response characteristics shown in (4) in FIG. 6, the response to the disturbance is exactly the same as that in (3) in FIG. 6, but the target value response at the start of movement is the response shown in (1) in FIG. It is close to gender.
[0062]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a control system including a duty ratio calculation unit 78 according to the fourth embodiment of the present invention, which is similar to FIG. In FIG. 10, the duty ratio calculator 78 of the fourth embodiment is characterized in that the door target speed VL is shown below as compared with the duty ratio calculator 78 of the first embodiment shown in FIG. A compensator 91 that functions as a target speed changing unit that outputs to the first adder 81 with response characteristics, and a compensation that inputs the door target speed VL and outputs it to the second adder 85 with the following response characteristics That is, a pre-compensator comprising a compensator 92 functioning as a unit is provided.
[0063]
Assuming that the response to the desired target value is obtained as the transfer function m (s), the transfer function A (s) of the compensator 91 is expressed by the following equation (6). The function B (s) is expressed as shown in the following equation (7).
[0064]
(Equation 4)
A (s) = m (s) Equation (6)
B (s) = {(s + τ) / a} × m (s) Equation (7)
In such a configuration, a desired response characteristic with respect to the target value can be obtained even if the integral gain K1 and the proportional gain K2 are set to arbitrary values, for example, if the proportional gain K2 is set to a negative value. As a result, the speed of the door can be reduced at the time of pinching, and the door target speed can be followed well.
[0065]
Next, in the third embodiment, a processing procedure for generating a duty cycle signal by setting the integral gain K1, the proportional gain K2, the positive feedback gain K3, and the proportional gain K5 by the door opening / closing control unit 36 described above. Will be described with reference to FIG. 11, FIG. 12 or FIG.
[0066]
First, the door opening / closing control unit 36 calculates the moving direction and the door position of the sliding door 1 by performing the processing of the flowchart shown in FIG. 11 by the door position calculating unit 74, and then, as shown in FIG. 12 or FIG. A duty cycle signal is generated by performing the processing of the flowchart.
[0067]
Next, a method of calculating the door position by the door position calculating unit 74 will be described with reference to FIG.
[0068]
In FIG. 11, when the slide door 1 actually moves and a door drive pulse is input from the pulse encoder 47, the count value (FreeRun) of the internal free-run counter is counted by the door position calculator 74 to the current count value (FreeRun). (CountNow) (step S1101). This free-run counter detects, for example, the rise of a door drive pulse from the pulse encoder 47 and counts the number of pulses.
[0069]
Next, the difference between the previous count value and the current count value set in step S1101 is calculated by the door position calculation unit 74, and the calculated value is set as a pulse value (Pulse) for determining the door position. Then, the current count value obtained in step S1101 is changed to the previous count value (step S1102). Then, it is determined whether or not the pulse value calculated in step S1102 is a negative value smaller than “0” (step S1103). If not, the count value is used in the subsequent processing. When it is determined to be smaller, the maximum count value (MAXFREERUN) of the free-run counter and the count value obtained in step S1102 are added to make the count value used in the subsequent processing (step S1104).
[0070]
Next, the door position calculator 74 determines the B-phase voltage level of the door open / close drive motor 48 to determine the rotation direction of the door open / close drive motor 48 (step S1105). At this time, the door position calculating unit 74 determines whether the B-phase voltage level of the door opening / closing drive motor 48 is at the high level, and if not, adds the door counter value by “1”. If it is determined that the slide door 1 is at the high level (step S1106), the door counter value (DoorCount) indicating the moving direction of the slide door 1 is decremented by "1" in step S1107 (step S1107).
[0071]
Next, the door position calculating unit 74 sets the value of the edge flag (edgeFlag) indicating whether or not a door drive pulse is input to “1”, and if a pulse is input (step S1108), step S1102 or step S1104 is performed. The position (area) where the slide door 1 is present is calculated based on the pulse value calculated in step S1105 and the rotation direction of the door opening / closing drive motor 48 determined in step S1105, and the door position information is output to the target speed generator 77 and the feedback gain. Output to the setting unit 79 (step S1109).
[0072]
In this way, the calculated door position information is input to the target speed generating unit 77 and the feedback gain setting unit 79, and the process shown in FIG. 12 is started at predetermined intervals (for example, every 50 msec) at which the process is executed. You.
[0073]
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure when a process for generating a duty cycle signal is realized by, for example, a microcomputer according to the fifth embodiment of the present invention.
[0074]
In FIG. 12, first, the speed calculator 75 calculates (1000 × 2.7 (electrode interval) / encoder pulse width) to obtain the actual door speed V (step S1201). The formula for calculating the actual door speed V is merely an example, and can be changed as appropriate depending on the electrode spacing of the encoder. Next, the target speed generation unit 77 generates the door target speed VL corresponding to the door position calculated by the door position calculation unit 74 as described above, and outputs it to the duty ratio calculation unit 78 (step S1202).
[0075]
Next, the feedback gain setting unit 79 compares the actual door speed V with the target door speed VL (step S1203). If V ≧ VL, for example, the integral gain K1 = 1, the proportional gain K2 = 1, and the feedback gain K3 is set to 0 (step S1204). If V <VL, for example, the integral gain K1 is set to 0.16, the proportional gain K2 is set to -0.2, and the feedback gain K3 is set to 0.75 (step S1205). Subsequently, the duty ratio calculator 78 multiplies the feedback gain K3 by the target door speed VL (step S1206), multiplies the proportional gain K2 by (VL-V) (step S1207), and sets the integral gain K1 and (VL). -V) (step S1208). Then, the duty ratio calculator 78 uses the second adder 85 to calculate the multiplication result (F) obtained in step S1206, the multiplication result (P) obtained in step S1207, and the multiplication result (I) obtained in step S1209. Is added to obtain a duty ratio (Duty) (step S1209).
[0076]
Next, the duty ratio calculator 78 determines whether the duty ratio obtained in step S1209 is 0% or more (step S1210). If it is determined that the duty ratio is 0% or more, the process proceeds to step S1212. If it is determined that the duty ratio is not 0% or more, the duty ratio is set to 0%.
[0077]
Next, the duty ratio calculation unit 78 determines whether the duty ratio obtained in step S1209 is 100% or more. That is, it is determined whether or not the door actual speed V exceeds the door target speed VL. If it is determined that the duty ratio is 100% or more, the process proceeds to step S1214. If it is determined that the duty ratio is not 100% or more, the multiplication value (I) obtained in step S1208 is added to the integral value (Isum). To obtain a new integral value (step S1213). Finally, the duty ratio calculation unit 78 sets the duty ratio of the integral value obtained in step S1213 in a motor drive register (not shown) of the drive circuit 61 (step S1214).
[0078]
In the processing procedure shown in FIG. 12, the feedback gain setting unit 79 sets the proportional gain K2 to a positive value when the door actual speed V exceeds the door target speed VL, that is, when (VL−V) is negative, , The integral gain K1 and the feedback gain K3 are set. As a result, the duty ratio can be rapidly reduced as a normal feedback control, and the actual door speed V can be reduced. As a result, for example, when the vehicle is stopped on a downhill, when the actual door speed exceeds the door target speed, or when the actual door speed is slightly lower than the door target speed due to the swing resistance of the door, Thus, the actual door speed can quickly follow the door target speed.
[0079]
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure when a process for generating a duty cycle signal according to a sixth embodiment of the present invention is realized by, for example, a microcomputer. The feature of this processing procedure is that, compared to the processing procedure shown in FIG. 12, the door position and the door position are determined by using the table 1 shown in FIG. 14 in place of the processing in steps S1203, S1204 and S1205 shown in FIG. Step S1301 for setting the integral gain K1, the proportional gain K2, and the positive feedback gain K3 based on the actual door speed and the target door speed is performed.
[0080]
The table 1 shown in FIG. 14 has a door position (10 mm, 300 mm, 600 mm) based on the front closing position, and a magnitude relationship (VL-V ≦ −2, −2 <) between the door actual speed V and the door target speed VL. The integral gain K1, the proportional gain K2, and the feedback gain K3 are set according to VL-V & VL-V <10, 10 <VL-V).
[0081]
In the process shown in FIG. 13, according to the value of (VL-V) and the door position, all the gains of the integral gain K1, the proportional gain K2, and the feedback gain K3 are changed as shown in Table 1 of FIG. I have to. As a result, only when the value of (VL-V) becomes extremely large due to the entrapment, the proportional gain K2 is made negative and the actual door speed V is positively reduced. Further, if the value of (VL-V) is small even if it is negative or positive, the proportional gain K2 is made positive and the actual door speed V can quickly match the door target speed VL. Further, since not only the proportional gain K2 but also the integral gain K3 is set to an optimum value with respect to the value of the proportional gain K2, the convergence characteristic to the door target speed VL is set to a desired characteristic, for example, a critical braking characteristic. It becomes possible. Further, by changing the gain depending on the door position, for example, it is possible to change the gain between a door position at which pinching is likely to occur and a door position at which pinching does not occur, so that appropriate control can be performed.
[0082]
In the sixth embodiment, the integral gain K1, the proportional gain K2, and the positive feedback gain K3 are all determined based on the open / close position of the door, but at least one of the gains is determined. It may be determined.
[0083]
In the embodiments shown in the flowcharts of FIGS. 12 and 13, the gains K1, K2, and K3 are set based on the door position, the door speed, and the door target speed. However, a control system as shown in FIG. 8 is configured. In this case, the gains K1, K4, and K5 may be set instead of the gains K1, K2, and K3.
[0084]
FIG. 15 is a functional block diagram showing the configuration of the door opening / closing control unit 36 according to the seventh embodiment of the present invention.
[0085]
For example, even on a slope, the actual door speed V may be smaller than the target speed VL even when the duty ratio is 100% and the door opening / closing drive motor 48 is generating the maximum torque. In such a state, if a negative control gain is set, the duty cycle is reduced, the torque of the door opening / closing drive motor 48 is reduced, the opening / closing speed of the slide door 1 is significantly reduced, and erroneous inversion may occur. Was.
[0086]
Therefore, in the seventh embodiment, when the duty ratio is 100%, a negative value is not set for the control gain, no positive feedback is applied, and the entrapment erroneous inversion is eliminated. I have.
[0087]
In the seventh embodiment, a dedicated control gain having a value different from the control gain up to that time is used until a predetermined time elapses after the drive direction of the slide door 1 is reversed (immediately after the reversal). I use it.
[0088]
15, the door opening / closing control unit 36 of the seventh embodiment is different from the door opening / closing control unit 36 shown in FIG. 4 in that the drive direction determination unit 73, the duty ratio calculation unit 78, and the feedback gain setting unit 79 In addition to the functions described in the first embodiment shown in FIG. 4, the following functions are provided.
[0089]
The drive direction determination unit 73 of the seventh embodiment detects the drive direction of the slide door 1 based on the determination result of the drive direction of the door opening / closing drive motor 48, and determines the detected drive direction of the slide door 1 as a feedback gain. This is given to the setting unit 79.
[0090]
The duty ratio calculator 78 of the seventh embodiment outputs a duty cycle signal indicating the calculated duty ratio to the drive circuit 61 and the feedback gain setting unit 79.
[0091]
The drive direction of the slide door 1 is input to the feedback gain setting unit 79 of the seventh embodiment from the drive direction determination unit 73 in addition to the input of the feedback gain setting unit 79 of the first embodiment shown in FIG. The duty ratio is input from the duty ratio calculation unit 78. Further, the feedback gain setting unit 79 includes a timer (RevTimer) that measures time, and after the driving direction of the slide door 1 is changed by the timer, a preset time (T: for example, T = ω / 2π) , Ω are given by the aforementioned equation (2)).
[0092]
The feedback gain setting unit 79 determines that the door actual speed V <the door target speed VL, and the duty ratio is 100% (the door opening / closing drive motor) after the drive direction of the slide door 1 changes and the time set in advance by the timer elapses. 48 does not generate the maximum torque), the integral gain K1 and the feedback gain K3 are set to positive values, and the proportional gain K2 is set to a negative value. For example, the integral gain K1 = 0.16, the proportional gain K2 = -0. 2. The feedback gain is set to K3 = 0.75, and positive feedback is applied as in the above-described embodiment. When the actual door speed V ≧ the door target speed VL and the duty ratio is 100%, the feedback gain setting unit 79 sets all of the integral gain K1, the proportional gain K2, and the feedback gain K3 to positive values, For example, the integral gain K1 = 1, the proportional gain K2 = 1, and the feedback gain K3 = 0. Further, the feedback gain setting unit 79 sets the integral gain K1, the proportional gain K2, and the feedback gain K3 to be different from before until a predetermined time elapses after the drive direction of the slide door 1 changes (immediately after reversal). A dedicated control gain is set, for example, an integral gain K1 = 4, a proportional gain K2 = 3, and a feedback gain K3 = 0.
[0093]
FIG. 16 is a flowchart illustrating a procedure when a process for generating a duty cycle signal according to the seventh embodiment is realized by, for example, a microcomputer. The process shown in FIG. 16 is executed at predetermined intervals (for example, every 50 msec), similarly to the process shown in FIG.
[0094]
In FIG. 16, first, the speed calculation unit 75 calculates (1000 × 2.7 (electrode interval) / encoder pulse width) to obtain the actual door speed V (step S1601). The formula for calculating the actual door speed V is merely an example, and can be changed as appropriate depending on the electrode spacing of the encoder. Next, the position of the slide door 1 is calculated by the door position calculation unit 74 (step S1602). Subsequently, the target speed generation unit 77 generates the door target speed VL corresponding to the door position calculated by the door position calculation unit 74 as described above, and outputs the door target speed VL to the duty ratio calculation unit 78 (step S1603).
[0095]
Next, the feedback gain setting unit 79 determines whether the door driving direction has changed (step S1604). As a result of the determination, when the driving direction of the door changes, for example, “10” is set as a variable in a timer (RevTimer) included in the feedback gain setting unit 79, and the timer is reduced by 1 every 50 msec. The set predetermined time (here, 10 × 50 = 500 msec) is measured (step S1605). On the other hand, if the determination result indicates that the driving direction of the door has not changed, a predetermined time is measured as (RevTimer-1).
[0096]
When the timer measures that a predetermined time has elapsed (step S1607), the feedback gain setting unit 79 compares the door actual speed V with the door target speed VL (step S1608). If the comparison result indicates that V <VL, it is determined whether the duty ratio is 100% (step S1609). If the duty ratio is not 100%, the control gains are set to, for example, integral gain K1 = 1, proportional gain K2 = 1, and feedback gain K3 = 0 (step S1610). On the other hand, when the duty ratio is determined to be 100% as a result of the determination of the duty ratio in step S1609, the control gain is set to, for example, the integral gain K1 = 1, the proportional gain K2 = 1, and the feedback gain K3 = 0 (step S1609). S1611).
[0097]
As a result of the comparison in step S1608, if V ≧ VL, the control gains are set to, for example, integral gain K1 = 1, proportional gain K2 = 1, and feedback gain K3 = 0, as in the case where the duty ratio is 100% ( Step S1611).
[0098]
As a result of the determination in step S1607, for example, the integral gain K1 = 4, the proportional gain K2 = 3, and the feedback gain K3 = 0 are set as control gains until a predetermined time elapses after the door driving direction changes. (Step S1612).
[0099]
Next, the duty ratio calculator 78 multiplies the feedback gain K3 by the door target speed VL (step S1613), multiplies the proportional gain K2 by (VL-V) (step S1614), and sets the integral gain K1 and (VL). -V) (step S1615). Then, the duty ratio calculator 78 uses the second adder 85 to calculate the multiplication result (F) obtained in step S1613, the multiplication result (P) obtained in step S1614, and the multiplication result (I) obtained in step S1615. Is added to obtain a duty ratio (Duty) (step S1616).
[0100]
Next, the duty ratio calculation unit 78 determines whether the duty ratio obtained in step S1616 is equal to or greater than 0% (step S1617). If it is determined that the duty ratio is 0% or more, the process proceeds to step S1619, and if it is determined that the duty ratio is not 0% or more, the duty ratio is set to 0% (step S1618).
[0101]
Next, the duty ratio calculation unit 78 determines whether the duty ratio obtained in step S1616 is 100% or more. That is, it is determined whether or not the door actual speed V exceeds the door target speed VL. If it is determined that the duty ratio is 100% or more, the process proceeds to step S1621, and if it is determined that the duty ratio is not 100% or more, the multiplication value (I) obtained in step S1615 is added to the integral value (Isum). To obtain a new integral value (step S1620). Finally, the duty ratio calculator 78 sets the duty ratio of the integral value obtained in step S1620 in a motor drive register (not shown) of the drive circuit 61 (step S1621).
[0102]
In the processing procedure shown in FIG. 16, the feedback gain setting unit 79 determines that the actual door speed V exceeds the target door speed VL, that is, if (VL−V) is negative and the duty ratio is 100%. , The proportional gain K2 is a positive value, and the integral gain K1 and the feedback gain K3 are set accordingly. As a result, the duty ratio can be rapidly reduced as a normal feedback control, and the actual door speed V can be reduced. As a result, for example, when the vehicle is stopped on a downhill, when the actual door speed exceeds the door target speed, or when the actual door speed is slightly lower than the door target speed due to the swing resistance of the door, Thus, the actual door speed can quickly follow the door target speed. In addition, erroneous inversion of entrapment can be prevented.
[0103]
Note that, in the seventh embodiment, as in the above-described sixth embodiment, the processing in steps S1608, S1610, S1611, and S1611 in the processing flow shown in FIG. A process for setting the integral gain K1, the proportional gain K2, and the positive feedback gain K3 based on the door position, the actual door speed, and the target door speed using the table 2 shown in FIG.
[0104]
In Table 2 shown in FIG. 17, in addition to the setting contents of Table 1, if the door drive direction changes and is within 0.5 seconds (for example, the predetermined time = 10 × 50 = 500 msec), the integral gain K1 = 4 and the proportional gain The gain K2 is set to 3 and the feedback gain K3 is set to 0.
[0105]
As described above, by using the table 2 shown in FIG. 17, in addition to the effect obtained in the above-described sixth embodiment, the same effect as the effect obtained in the above-described seventh embodiment can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control device for a vehicle opening / closing body according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front perspective view of a pulse encoder.
FIG. 3 is a rear perspective view of the pulse encoder.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of a door opening / closing control unit 36;
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a control system based on negative feedback control including a duty ratio calculation unit 78 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a target responsiveness and a responsiveness of disturbance (sandwich) with respect to an actual door speed.
FIG. 7 is a diagram showing response characteristics of door speed / applied voltage.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a control system based on negative feedback control including a duty ratio calculation unit 78 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a control system based on negative feedback control including a duty ratio calculation unit 78 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a control system based on negative feedback control including a duty ratio calculation unit 78 according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing procedure for calculating door position information.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure for calculating a duty ratio.
FIG. 13 is a flowchart illustrating another processing procedure for calculating a duty ratio.
FIG. 14 is a diagram showing a table 1 representing a relationship between each gain value and a door opening / closing position.
FIG. 15 is a block diagram illustrating a functional configuration of a door opening / closing control unit 36 according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart illustrating a processing procedure for calculating a duty ratio according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing a table 2 representing a relationship between each gain value and a door open / close position according to the seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 sliding door
2 door handle
11 Sliding door opening and closing system
12 Door closure system
21 Power supply connector
22 Close motor
23 Release motor
24 Latch mechanism
25 Half latch switch
26 Closure Controller
31 Door drive
32 buzzer
33 Main operation section
34 Door open / close operation section
35 Keyless controller
36 Door open / close control unit
41 Door connection mechanism
42, 43 pulley
44 Drum mechanism
45 Spring mechanism
46 wires
47 pulse encoder
48 Door open / close drive motor
49 Clutch mechanism
51 case
52 Rotation detection terminal
53 Ground terminal
61 Drive circuit
62 Battery voltage detector
71 Operation judgment unit
72 Drive judgment unit
73 Drive direction determination unit
74 Door position calculator
75 Speed calculator
76 Entrapment judgment unit
77 Target speed generator
78 Duty ratio calculator
79 Feedback gain setting section
81 First adder
82, 87, 90 Proportional gain calculator
83 Integral calculator
84 Integral gain calculator
85 Second adder
86 Door control model calculator
88 Feedback gain calculator
89 Positive feedback gain calculator
91,92 Compensator

Claims (10)

車両に設けられた車両用開閉体の実開閉速度である開閉体実速度を検出する実速度検出手段と、
前記車両用開閉体の目標開閉速度である開閉体目標速度を生成する目標速度生成手段と、
前記目標速度生成手段で生成された開閉体目標速度と、前記実速度検出手段で検出された開閉体実速度の速度差を求め、求めた速度差を用いて、前記車両用開閉体を開閉動作させるモータに供給する電力をデューティー制御するときのデューティー比を算出するデューティー比算出手段と、
前記デューティー比算出手段でデューティー比を算出するのに使用するゲインを設定するゲイン設定手段と
を備えた車両用開閉体の制御装置において、
前記デューティー比算出手段は、前記速度差に負の値の比例ゲインを乗算した第1の乗算値と、前記速度差の積分値に積分ゲインを乗算した第2の乗算値とを加算した加算結果に基づいて、前記デューティー比を算出する
ことを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
Actual speed detection means for detecting an actual opening / closing body speed which is an actual opening / closing speed of the vehicle opening / closing body provided in the vehicle;
Target speed generating means for generating an opening / closing body target speed that is a target opening / closing speed of the vehicle opening / closing body,
A speed difference between the opening / closing body target speed generated by the target speed generation means and the actual speed of the opening / closing body detected by the actual speed detection means is obtained, and the opening / closing operation of the vehicle opening / closing body is performed using the obtained speed difference. Duty ratio calculation means for calculating a duty ratio when performing duty control on the power supplied to the motor to be driven,
A control device for a vehicle opening / closing body, comprising: a gain setting means for setting a gain used for calculating a duty ratio by the duty ratio calculation means.
The duty ratio calculating means adds a first multiplied value obtained by multiplying the speed difference by a negative proportional gain and a second multiplied value obtained by multiplying the integrated value of the speed difference by an integrated gain. A control device for a vehicle opening / closing body, wherein the duty ratio is calculated based on the duty ratio.
前記ゲイン算出手段は、前記比例ゲインを前記速度差が所定の値以上である場合にのみ負の値に設定する
ことを特徴とする請求項1記載の車両用開閉体の制御装置。
2. The control device for a vehicle opening / closing body according to claim 1, wherein the gain calculating means sets the proportional gain to a negative value only when the speed difference is equal to or more than a predetermined value.
車両に設けられた車両用開閉体の実開閉速度である開閉体実速度を検出する実速度検出手段と、
前記車両用開閉体の目標開閉速度である開閉体目標速度を生成する目標速度生成手段と、
前記目標速度生成手段で生成された開閉体目標速度と、前記実速度度検出手段で検出された開閉体実速度の速度差を求め、求めた速度差を用いて、前記車両用開閉体を開閉動作させるモータに供給する電力をデューティ制御するときのデューティー比を算出するデューティー比算出手段と、
前記デューティー比算出手段でデューティー比を算出するのに使用するゲインを設定するゲイン設定手段と
を備えた車両用開閉体の制御装置において、
前記デューティー比算出手段は、前記速度差に比例ゲインを乗算した第1の乗算値と、前記速度差の積分値に積分ゲインを乗算した第2の乗算値と、前記開閉体実速度に帰還ゲインを乗算した第3の乗算値とを加算した加算結果に基づいて、前記デューティー比を算出する
ことを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
Actual speed detection means for detecting an actual opening / closing body speed which is an actual opening / closing speed of the vehicle opening / closing body provided in the vehicle;
Target speed generating means for generating an opening / closing body target speed that is a target opening / closing speed of the vehicle opening / closing body,
A speed difference between the opening / closing body target speed generated by the target speed generation means and the actual speed of the opening / closing body detected by the actual speed degree detection means is determined, and the vehicle opening / closing body is opened / closed using the determined speed difference. Duty ratio calculation means for calculating a duty ratio when performing duty control on the power supplied to the motor to be operated,
A control device for a vehicle opening / closing body, comprising: a gain setting means for setting a gain used for calculating a duty ratio by the duty ratio calculation means.
The duty ratio calculating means includes: a first multiplied value obtained by multiplying the speed difference by a proportional gain; a second multiplied value obtained by multiplying the integrated value of the speed difference by an integrated gain; A duty ratio is calculated based on an addition result obtained by adding a third multiplication value obtained by multiplying the third multiplication value to the third multiplication value.
車両に設けられた車両用開閉体の実開閉速度である開閉体実速度を検出する実速度検出手段と、
前記車両用開閉体の目標開閉速度である開閉体目標速度を生成する目標速度生成手段と、
前記目標速度生成手段で生成された開閉体目標速度と、前記実速度度検出手段で検出された開閉体実速度の速度差を求め、求めた速度差を用いて、前記車両用開閉体を開閉動作させるモータに供給する電力をデューティー制御するときのデューティー比を算出するデューティー比算出手段と、
前記デューティー比算出手段でデューティー比を算出するのに使用するゲインを設定するゲイン設定手段
とを備えた車両用開閉体の制御装置において、
前記デューティー比算出手段は、
前記速度差に比例ゲインを乗算した第1の乗算値と、前記速度差の積分値に積分ゲインを乗算した第2の乗算値と、前記開閉体目標速度に正帰還ゲインを乗算した第3の乗算値とを加算した加算結果に基づいて、前記デューティー比を算出する
ことを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
Actual speed detection means for detecting an actual opening / closing body speed which is an actual opening / closing speed of the vehicle opening / closing body provided in the vehicle;
Target speed generating means for generating an opening / closing body target speed that is a target opening / closing speed of the vehicle opening / closing body,
A speed difference between the opening / closing body target speed generated by the target speed generation means and the actual speed of the opening / closing body detected by the actual speed degree detection means is determined, and the vehicle opening / closing body is opened / closed using the determined speed difference. Duty ratio calculating means for calculating a duty ratio when performing duty control of the power supplied to the motor to be operated,
A control device for a vehicle opening / closing body, comprising: a gain setting means for setting a gain used for calculating a duty ratio by the duty ratio calculation means.
The duty ratio calculation means,
A first multiplied value obtained by multiplying the speed difference by a proportional gain, a second multiplied value obtained by multiplying the integrated value of the speed difference by an integrated gain, and a third multiplied value obtained by multiplying the open / close target target speed by a positive feedback gain. A control device for a vehicle opening / closing body, wherein the duty ratio is calculated based on an addition result obtained by adding a multiplication value.
開閉体目標速度を入力して、該開閉体目標速度を所定の応答特性で出力する目標速度変換部と、開閉体目標速度を入力して、所定の応答特性となるように開閉体目標速度に基づいて算出された値を出力する補償部とを備えた前置補償器を更に有し、
前記デューティー比算出手段は、
前記目標速度変換部から出力された目標速度と前記開閉体実速度との速度差とに基づいて、前記第1の乗算値と前記第2の乗算値を算出し、該算出結果に前記補償部の出力を加算して前記デューティー比を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の車両用開閉体の制御装置。
A target speed converter for inputting the opening / closing body target speed and outputting the opening / closing body target speed with a predetermined response characteristic, and inputting the opening / closing body target speed and setting the opening / closing body target speed to have a predetermined response characteristic. And a compensator that outputs a value calculated based on the pre-compensator,
The duty ratio calculation means,
The first multiplication value and the second multiplication value are calculated based on a speed difference between the target speed output from the target speed conversion unit and the actual speed of the opening / closing body. 2. The control device for a vehicle opening / closing body according to claim 1, wherein the duty ratio is calculated by adding the outputs of the control signals.
前記開閉体の開閉位置を検出する位置検出手段を備え、
前記ゲイン設定手段は、前記積分ゲイン及び前記比例ゲインの少なくとも1つのゲインを、前記位置検出手段によって検出された前記開閉体の開閉位置に基づいて設定する
ことを特徴とする請求項1,2,3及び5のいずれか1項に記載の車両用開閉体の制御装置。
A position detecting unit that detects an open / close position of the opening / closing body,
The gain setting means sets at least one of the integral gain and the proportional gain based on an opening / closing position of the opening / closing body detected by the position detecting means. The control device for a vehicle opening / closing body according to any one of claims 3 and 5.
前記開閉体の開閉位置を検出する位置検出手段を備え、
前記ゲイン設定手段は、前記積分ゲイン、前記比例ゲイン及び前記正帰還ゲインの少なくとも1つのゲインを、前記位置検出手段によって検出された前記開閉体の開閉位置に基づいて設定する
ことを特徴とする請求項4に記載の車両用開閉体の制御装置。
A position detecting unit that detects an open / close position of the opening / closing body,
The gain setting means sets at least one of the integral gain, the proportional gain, and the positive feedback gain based on the open / close position of the open / close body detected by the position detection means. Item 5. A control device for a vehicle opening / closing body according to Item 4.
前記開閉体の開閉位置を検出する位置検出手段を備え、
前記目標速度生成手段は、前記位置検出手段によって検出された開閉位置に基づいて目標速度を生成する
事を特徴とする請求項1,2,3,4,5,6及び7のいずれか1項に記載の車両用開閉体の制御装置。
A position detecting unit that detects an open / close position of the opening / closing body,
The said target speed production | generation means produces | generates target speed based on the opening / closing position detected by the said position detection means, The any one of Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7. 3. The control device for a vehicle opening / closing body according to claim 1.
車両に設けられた車両用開閉体の実開閉速度である開閉体実速度を検出する実速度検出手段と、
前記車両用開閉体の目標開閉速度である開閉体目標速度を生成する目標速度生成手段と、
前記目標速度生成手段で生成された開閉体目標速度と、前記実速度検出手段で検出された開閉体実速度の速度差を求め、求めた速度差を用いて、前記車両用開閉体を開閉動作させるモータに供給する電力をデューティー制御するときのデューティー比を算出するデューティー比算出手段と、
前記デューティー比算出手段でデューティー比を算出するのに使用するゲインを設定するゲイン設定手段と
を備えた車両用開閉体の制御装置において、
前記デューティー比算出手段は、前記速度差に比例ゲインを乗算した第1の乗算値と、前記速度差の積分値に積分ゲインを乗算した第2の乗算値と、前記開閉体実速度に帰還ゲインを乗算した第3の乗算値とを加算した加算結果に基づいて、前記デューティー比を算出し、
前記ゲイン設定手段は、開閉体実速度が開閉体目標速度よりも小さく、かつ前記車両用開閉体を開閉動作させる前記モータにより前記車両用開閉体が最大駆動力で駆動されていない場合は、比例ゲインを負の値に設定し、開閉体実速度が開閉体目標速度よりも大きく、かつ前記車両用開閉体を開閉動作させる前記モータにより前記車両用開閉体が最大駆動力で駆動されている場合には、比例ゲインを正の値に設定する
ことを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
Actual speed detection means for detecting an actual opening / closing body speed which is an actual opening / closing speed of the vehicle opening / closing body provided in the vehicle;
Target speed generating means for generating an opening / closing body target speed that is a target opening / closing speed of the vehicle opening / closing body,
A speed difference between the opening / closing body target speed generated by the target speed generation means and the actual speed of the opening / closing body detected by the actual speed detection means is obtained, and the opening / closing operation of the vehicle opening / closing body is performed using the obtained speed difference. Duty ratio calculation means for calculating a duty ratio when performing duty control on the power supplied to the motor to be driven,
A control device for a vehicle opening / closing body, comprising: a gain setting means for setting a gain used for calculating a duty ratio by the duty ratio calculation means.
The duty ratio calculating means includes: a first multiplied value obtained by multiplying the speed difference by a proportional gain; a second multiplied value obtained by multiplying the integrated value of the speed difference by an integrated gain; The duty ratio is calculated based on an addition result obtained by adding a third multiplication value obtained by multiplying
The gain setting means is proportional when the actual speed of the opening / closing member is smaller than the target speed of the opening / closing member and the motor for opening / closing the opening / closing member for the vehicle is not driven at the maximum driving force by the motor. When the gain is set to a negative value, the opening / closing body actual speed is greater than the opening / closing body target speed, and the vehicle opening / closing body is driven at the maximum driving force by the motor that opens and closes the vehicle opening / closing body. , Wherein a proportional gain is set to a positive value.
車両に設けられた車両用開閉体の実開閉速度である開閉体実速度を検出する実速度検出手段と、
前記車両用開閉体の目標開閉速度である開閉体目標速度を生成する目標速度生成手段と、
前記目標速度生成手段で生成された開閉体目標速度と、前記実速度検出手段で検出された開閉体実速度の速度差を求め、求めた速度差を用いて、前記車両用開閉体を開閉動作させるモータに供給する電力をデューティー制御するときのデューティー比を算出するデューティー比算出手段と、
前記デューティー比算出手段でデューティー比を算出するのに使用するゲインを設定するゲイン設定手段と
を備えた車両用開閉体の制御装置において、
前記車両用開閉体の駆動方向を検出する駆動方向検出手段を有し、
前記デューティー比算出手段は、前記速度差に比例ゲインを乗算した第1の乗算値と、前記速度差の積分値に積分ゲインを乗算した第2の乗算値と、前記開閉体実速度に帰還ゲインを乗算した第3の乗算値とを加算した加算結果に基づいて、前記デューティー比を算出し、
前記ゲイン設定手段は、前記駆動方向検出手段により前記車両用開閉体の駆動方向が反転したことが検出された場合は、前記車両用開閉体の駆動方向が反転された後所定時間の間、前記車両用開閉体の駆動方向が反転する前に設定されていた値とは異なるゲインに比例ゲイン、積分ゲインならびに帰還ゲインを設定することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
Actual speed detection means for detecting an actual opening / closing body speed which is an actual opening / closing speed of the vehicle opening / closing body provided in the vehicle;
Target speed generating means for generating an opening / closing body target speed that is a target opening / closing speed of the vehicle opening / closing body,
A speed difference between the opening / closing body target speed generated by the target speed generation means and the actual speed of the opening / closing body detected by the actual speed detection means is obtained, and the opening / closing operation of the vehicle opening / closing body is performed using the obtained speed difference. Duty ratio calculation means for calculating a duty ratio when performing duty control on the power supplied to the motor to be driven,
A control device for a vehicle opening / closing body, comprising: a gain setting means for setting a gain used for calculating a duty ratio by the duty ratio calculation means.
Having a driving direction detecting means for detecting a driving direction of the vehicle opening and closing body,
The duty ratio calculating means includes: a first multiplied value obtained by multiplying the speed difference by a proportional gain; a second multiplied value obtained by multiplying the integrated value of the speed difference by an integrated gain; The duty ratio is calculated based on an addition result obtained by adding a third multiplication value obtained by multiplying
The gain setting means, when the driving direction detecting means detects that the driving direction of the vehicle opening / closing body is reversed, for a predetermined time after the driving direction of the vehicle opening / closing body is reversed, A control device for a vehicle opening / closing body, wherein a proportional gain, an integral gain, and a feedback gain are set to gains different from values set before the driving direction of the vehicle opening / closing body is reversed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014180135A (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Ricoh Co Ltd Motor control device, image forming apparatus, motor control method, and program
CN112761459A (en) * 2019-10-21 2021-05-07 株式会社有信 Opening/closing control device for vehicle opening/closing body

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