JP2004242426A - Dc motor load detecting device - Google Patents

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JP2004242426A
JP2004242426A JP2003029157A JP2003029157A JP2004242426A JP 2004242426 A JP2004242426 A JP 2004242426A JP 2003029157 A JP2003029157 A JP 2003029157A JP 2003029157 A JP2003029157 A JP 2003029157A JP 2004242426 A JP2004242426 A JP 2004242426A
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JP
Japan
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motor
load
determination
angular velocity
deceleration
Prior art date
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Application number
JP2003029157A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Fueki
正弘 笛木
Takayuki Kawakura
孝之 川倉
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Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of realizing high accuracy of load detection of a DC motor. <P>SOLUTION: A rotation pulse processor 5 calculates an angular velocity of the motor based on a rotation pulse signal from a rotation sensor 6 interlocked with the motor 3. A determination part 8 detects clipping starting by the difference of the angular velocity to a steady state, counts up continuation of the clipping state at every pulse signal. When the number of the counts is at least the number of the determination count, the clipping is determined. If a object is solid, deceleration becomes larger as an object to be clipped is harder, and a rotation angle for determination becomes smaller as if the deceleration is large, therefore if the object to be clipped is hard, it can be determined more quickly. Thus, an overload can be prevented even if the object to be clipped is hard. A load increase determination suitable to the difference in the hardness of the object to be clipped can be performed without need for measuring an external load or calculating an estimation value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流モータの負荷検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
直流モータの負荷検出装置にあっては、その負荷を端子電圧と電機子電流とから求めることができるが、電流検出に電流ピックアップコイルを用いたり、微少抵抗のシャント抵抗を用いたりすると部品点数が増加してコストアップになるなどの問題があった。そのような問題を解決するために、端子電圧と回転数との関数を数式あるいは2次元テーブルとして予め負荷特性記憶手段に記憶しておき、端子電圧及び回転数検出値に基づき負荷特性記憶手段の内容から負荷を推定するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。この負荷(挟み込み荷重)の増大がしきい値荷重を超えたことにより挟み込みを判定することができる。
【0003】
また、回転パルスを用いてモータの角速度及び角加速度を算出し、定常状態では角加速度の変化がないことから、その角加速度変化により挟み込みを検知することができる。そして、挟み込み検知から所定の判定パルス数以上、検知状態が継続されたら挟み込み状態になったと判定することができる。
【0004】
【特許文献1】
特公平8−13197号公報(第3頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、挟み込み時の荷重(負荷)増加は、挟み込み対象物である挟まれた物体の固さに比例し、固いもの程増加が大きくなる。判定パルス数を設定した場合には、判定時の荷重の大きさが挟まれた物体の固さの違いにより異なってしまい、判定パルス数を長目に設定すると固い物の場合に判定時に過負荷になってしまうという問題が生じる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、負荷検出を高精度化し得る直流モータの負荷検出装置を実現するために、本発明に於いては、外部負荷が無負荷の状態を定常状態として直流モータにより被駆動体を駆動するモータ駆動制御回路と、前記モータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記モータの減速度を算出する減速度算出手段と、前記外部負荷が前記定常状態に対して微増したことを前記モータの定常状態に対する回転速度偏差の大きさにより判別する負荷微増判別手段と、前記外部負荷が前記微増以上の状態において前記モータの回転角度が判定回転角度以上になったことを検知したら前記外部負荷がしきい値以上になったと判定する負荷増大判定手段とを有し、前記減速度と前記判定回転角度とが反比例関係にあるものとした。
【0007】
これによれば、挟み込み対象物の固さの違いに応じて固いほど減速度が大きくなり、減速度が大きい場合には判定回転角度が小さくなるため、挟み込み対象物が固い場合にはより早く判定することができる。これにより、挟み込み対象物が固い場合の過負荷を防止し得る。また、外部負荷を測定したり推定値を算出することなく、挟み込み対象物の固さの違いに応じた適切な負荷増大判定を行うことができる。
【0008】
特に、前記減速度に、前記モータの内部負荷の粘性係数を掛けると良い。これによれば、例えば自動車用パワーウィンドウ装置における挟み込み判定に適用する場合に、パワーウィンドウ装置における挟み込み対象物には粘性減衰が存在するため、それに応じたモータ内部負荷の粘性係数を用いることができ、より高精度な判定を行うことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0010】
図1は、本発明に基づく直流モータの負荷検出装置を自動車のパワーウィンドウ装置に適用した一例を示すブロック図である。図に示されるように、制御部1には、運転席などに設けられたオート操作スイッチ2a及びマニュアル操作スイッチ2bの各開閉操作信号に応じて自動または手動開閉制御信号を出力するオート制御回路1aと、その開閉制御信号に応じて直流モータ3を正逆転駆動制御するためのモータ駆動制御回路としての駆動回路4と、モータ3の回転に連動する回転角度検出手段としての回転センサ6からのパルス信号を処理する回転パルス処理部5と、制御部1の主制御を行うCPU7とが設けられている。
【0011】
回転パルス処理部5では、モータ3の回転速度としての角速度、パルス信号間の減速度としての角速度差などが算出される。CPU7には、上記回転パルス処理部5からの角速度や角速度差信号に基づいて挟み込みによる外部負荷の微増を判別する負荷微増判別手段及び外部負荷のしきい値以上の増大を判定する負荷増大判定手段としての判定部8が設けられている。なお、角速度及び角速度差や角加速度などパルス信号から算出できるものは、CPU7内でのプログラム処理で行われるものであって良い。
【0012】
そして、駆動回路4からの駆動信号応じてモータ3が正逆転して、例えばモータ3にリンクまたはワイヤなどを介して連結された被駆動体としてのウィンドウ9が開閉動作する。なお、オート制御回路1aでは、オート操作スイッチ2aの開/閉の信号が入力された場合には連続した開/閉制御信号を出力し、マニュアル操作スイッチ2bの開/閉信号が入力された場合には操作されている間だけ開/閉制御信号を出力する。
【0013】
次に、このようにして構成されたパワーウィンドウ装置による挟み込み判定制御の一例を図2のフロー図を参照して以下に示す。なお、図2のフローは、例えば回転センサ6のパルスカウント毎にCPU7内のプログラム処理により行うものであって良い。
【0014】
まず、ステップST1では回転センサ6からのパルス信号のエッジ(例えば立ち上がり)があるか否かを判別し、エッジが検出されたらステップST2に進み、エッジが検出されない場合には本ルーチンを終了し、例えば所定のクロックパルス経過後にステップST1を実行する。
【0015】
ステップST2では各パルス信号間の間隔から周期tを算出し、次のステップST3では、周期tに基づいて角速度ω(=2π/t)を算出し、ステップST4に進む。ステップST4では、定常状態の角速度ω0に対する実角速度ωの差分値である角速度偏差Δω(=ω0−ω)を算出し、ステップST5に進む。
【0016】
ステップST5では、判定回転角度としての判定カウント数(モータが設定回転角度を回転した場合に相当する回転センサ6からのパルス信号のパルス数)eを設定する。判定カウント数eは次式により求められる。
e=T0/{π(Bm+a)Δω}…(1)
なお、T0は挟み込み判定荷重に相当するモータ負荷トルク、Bmはモータ内部負荷の粘性係数、aは定数(モータのトルク−角速度特性の傾き)である。この(1)式でΔω以外は定数になり、したがって、判定回数eが角速度偏差Δωに反比例する。すなわち、減速度と判定回転角度とが反比例の関係にある。
【0017】
ここで、上記(1)式について示す。まず、時間経過(パルスカウント数の増加)に対する挟み込み状態における角速度偏差Δωの変化として、ウィンドウ上昇状態で挟み込み開始時に異物を挟み込んだ場合の異物の固さ違いにおける角速度偏差(ω0−ω)の変化を図3に示す。図に示されるように、異物(挟み込み対象物)を挟み込んだ初期では、例えば定速制御により実角速度ωが定常角速度ω0と一致し得る。
【0018】
挟み込み状態が進行すると、角速度偏差Δωは、柔らかいもの(ばね定数小)の場合には緩やかに増大し、固いもの(ばね定数大)の場合には急激に増大する。なお、挟み込み対象物の挟み込みによる反発力(外部負荷)をばね体とみなして考えることができる。それをばね定数として表すことができ、そのばね定数を上記(1)式では粘性係数Bmを含めた係数としている。
【0019】
図3の角速度偏差(ω0−ω)を次式で表すことができる。
ω0−ω={P−b(V−V0)+Jm・dω}/(Bm+a)…(2)
なお、Pは挟み込み荷重(外部負荷)、Vは平均モータ駆動電圧、V0はモータ駆動電圧定常値、bは定数(モータのトルク−角速度特性の電圧補正係数)、Jmはモータを含む装置の慣性モーメント、dωは角加速度である。
【0020】
(2)式において、電圧が一定ならば、b(V−V0)=0であり、角加速度dωを略一定とするとJm・dωを0とみなすことができる。これにより、角速度偏差(ω0−ω)が挟み込み荷重Pに比例することが分かる。
【0021】
なお、判定部8cにおける挟み込みが起きたとする挟み込み検知は、推定荷重(挟み込み荷重)がしきい値以上になったことを条件として良い。そのしきい値を例えば図3に示されるように角速度偏差のしきい値(ω0−ω1)とすることにより、角速度偏差Δωがそのしきい値(ω0−ω1)以上になったことで挟み込みを検知することができる。
【0022】
ステップST5の次のステップST6では、挟み込み検知があるか否かを判別する。ステップST6で、挟み込み検知あり(角速度偏差Δωがしきい値(ω0−ω1)以上)と判別された場合にはステップST7に進む。
【0023】
ステップST7では、挟み込み検知時からのパルスカウント数を1カウントアップし、ステップST8に進む。ステップST8では挟み込み検知時からのパルスカウント数が判定カウント数e以上であるか否かを判別し、未だ判定カウント数e以上になっていないと判別された場合には本ルーチンを終了し、ステップST1で次のパルスエッジの入力を待つ。ステップST8で、挟み込み検知時からのパルスカウント数が判定カウント数e以上になったと判別された場合にはステップST9に進む。
【0024】
ここで、挟み込み検知時から挟み込み状態が継続して所定のパルスカウント数(検知状態継続カウント数)経過した時の推定荷重(例えば角速度偏差の大きさに比例する値)を考えると、図3における傾きが挟み込み対象物の固さの違いにより異なるため、固い物ほど推定荷重が大きくなる。それに対して、ステップST5では挟み込み対象物の固さ(角速度偏差)の違いに応じて挟み込み判定までの判定カウント数eを(1)式により算出している。
【0025】
上記(1)式をグラフで表した図4に示されるように、判定カウント数eは角速度差Δωが増大すると減少する。なお、角速度差Δωはパルスカウント毎のパルスカウント間の角速度差である。すなわち、角速度差Δωが小さい場合には挟み込みによる角速度ωの低下率が小さいことであり、その場合には柔らかい物を挟み込んでいると判断でき、角速度差Δω大きくなるにしたがって、より固い物を挟み込んだと判断できる。
【0026】
ステップST9では、挟み込み検知時からのパルスカウント数が判定カウント数e以上になったことにより挟み込み判定を確定し、例えばモータ3を停止して逆転させる処理を行う。図4に示されるように、固い物を挟み込んだと判断した場合の判定回数ehを柔らかい物を挟み込んだと判断した場合判定回数esよりも少なく設定することになるため、固い物を挟み込んだ場合の挟み込み判定を速やかに行うことができる。これにより、固い物を挟み込んでその判定が遅れることによる過負荷を防止し得る。さらに、図3に示されるように、固い物(Bmが大)、中間の固さの物(Bmが中)、柔らかい物(Bmが小)の場合の各判定回数がeh、em、esとなるようになると、判定時の角速度偏差(ω0−ω2)が固さの違いに係わらず略一定になり得る。このように、挟み込み判定時の荷重を挟み込み対象物によらずに常に略一定にすることができる。
【0027】
なお、ステップST6で挟み込み検知なしと判別された場合にはステップST10に進む。ステップST10ではカウントをクリアし、本ルーチンを終了する。これにより、ノイズや機械伝達系の一時的な抵抗増大などにより挟み込み検知レベルを超えるような現象が起きても、次の定常状態におけるパルス信号の入力により、挟み込み判定を初期状態に戻すことができる。
【0028】
なお、上記例のように自動車用パワーウィンドウ装置における挟み込み対象物には剛体を考慮する必要はなく、むしろ柔らかい物体を考慮し、それに対応したモータ内部負荷の粘性係数Bmを用いることにより、挟み込み時の推定荷重を高精度化し得る。他の装置の場合には、それぞれに応じて考えられる粘性係数Bmを設定すれば良く、使用状態に応じた高精度な推定荷重を算出し得る。なお、本実施の形態にあっては、自動車のパワーウィンドウ装置に適した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他に自動車のサイドスライドドア、また、バックドアやトランクリッド等の開閉装置に適用することもできる。
【0029】
【発明の効果】
このように本発明によれば、挟み込み対象物が固いほど減速度が大きくなり、減速度が大きい場合には判定回転角度が小さくなるため、挟み込み対象物が固い場合にはより早く判定することができる。これにより、挟み込み対象物が固い場合の過負荷を防止し得る。また、外部負荷を測定したり推定値を算出したりすることなく、挟み込み対象物の固さの違いに応じた適切な負荷増大判定を行うことができる。
【0030】
特に、減速度にモータの内部負荷の粘性係数を掛けることにより、パワーウィンドウ装置における挟み込み対象物には粘性減衰が存在するため、それに応じたモータ内部負荷の粘性係数を用いることができ、より高精度な判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された自動車用パワーウィンドウ装置の制御回路ブロック図。
【図2】本発明に基づく制御フロー図。
【図3】挟み込み対象物の固さの違いによるパルスカウント数−角速度偏差の関係を示す図。
【図4】角速度差と判定回数との関係を示す図。
【符号の説明】
1 制御部、1a オート制御回路
2a オート操作スイッチ、2b マニュアル操作スイッチ
3 モータ
4 駆動回路
5 回転パルス処理部
6 回転センサ
7 CPU
8 判定部
9 ウィンドウ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a load detection device for a DC motor.
[0002]
[Prior art]
In a DC motor load detection device, the load can be obtained from the terminal voltage and the armature current.However, if a current pickup coil is used for current detection or a shunt resistor with a small resistance is used, the number of parts will be reduced. There was a problem that the cost increased due to an increase. In order to solve such a problem, a function of the terminal voltage and the rotation speed is stored in advance in a load characteristic storage unit as a mathematical expression or a two-dimensional table, and based on the terminal voltage and the rotation speed detection value, the load characteristic storage unit stores the function. There is one that estimates the load from the content (for example, see Patent Document 1). Entrapment can be determined based on the fact that the increase in the load (entrapment load) exceeds the threshold load.
[0003]
Further, the angular velocity and the angular acceleration of the motor are calculated using the rotation pulse, and since there is no change in the angular acceleration in the steady state, the pinching can be detected based on the change in the angular acceleration. Then, if the detection state is continued for a predetermined number of determination pulses or more from the detection of the entrapment, it can be determined that the entrapment state has occurred.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 8-13197 (page 3, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the increase in load (load) at the time of pinching is proportional to the hardness of the pinched object that is the object to be pinched, and the harder the object, the greater the increase. When the number of judgment pulses is set, the magnitude of the load at the time of judgment differs depending on the difference in the hardness of the sandwiched object. A problem arises.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem and realize a DC motor load detection device capable of improving load detection with high accuracy, in the present invention, a state where an external load is in a no-load state is set to a steady state and the DC load is applied by the DC motor. A motor drive control circuit for driving a driving body, a rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the motor, a deceleration calculation means for calculating a deceleration of the motor, and the external load slightly increases with respect to the steady state. A load slight increase determining means for determining that the motor has been rotated by a magnitude of a rotation speed deviation from a steady state, and detecting that the rotation angle of the motor has become equal to or greater than a determination rotation angle when the external load is greater than the slight increase. Then, there is provided a load increase determining means for determining that the external load has become equal to or greater than a threshold value, and the deceleration and the determined rotation angle are in an inversely proportional relationship.
[0007]
According to this, according to the difference in the hardness of the object to be sandwiched, the harder the object, the larger the deceleration becomes, and when the deceleration is large, the judgment rotation angle becomes smaller. can do. Thereby, an overload in the case where the object to be sandwiched is hard can be prevented. Further, it is possible to perform an appropriate load increase determination according to the difference in hardness of the object to be sandwiched without measuring an external load or calculating an estimated value.
[0008]
In particular, it is preferable to multiply the deceleration by the viscosity coefficient of the internal load of the motor. According to this, for example, when the present invention is applied to pinch determination in a power window device for an automobile, since a pinch target in the power window device has viscous attenuation, a viscosity coefficient of a motor internal load corresponding to the damping can be used. , A more accurate determination can be made.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 is a block diagram showing an example in which a load detection device for a DC motor according to the present invention is applied to a power window device of an automobile. As shown in the figure, the control unit 1 includes an automatic control circuit 1a that outputs an automatic or manual opening / closing control signal according to each opening / closing operation signal of an automatic operation switch 2a and a manual operation switch 2b provided in a driver's seat or the like. A drive circuit 4 as a motor drive control circuit for controlling the forward / reverse rotation of the DC motor 3 according to the opening / closing control signal, and a pulse from a rotation sensor 6 as rotation angle detecting means interlocked with the rotation of the motor 3 A rotation pulse processing unit 5 that processes signals and a CPU 7 that performs main control of the control unit 1 are provided.
[0011]
The rotation pulse processing unit 5 calculates an angular velocity as a rotation speed of the motor 3, an angular velocity difference as a deceleration between pulse signals, and the like. The CPU 7 includes a load slight increase determining means for determining a slight increase in the external load due to pinching based on the angular velocity or the angular velocity difference signal from the rotation pulse processing section 5 and a load increase determining means for determining an increase of the external load equal to or more than a threshold value. Is provided. What can be calculated from a pulse signal, such as an angular velocity, an angular velocity difference, and an angular acceleration, may be performed by a program process in the CPU 7.
[0012]
Then, the motor 3 rotates forward and backward in response to the drive signal from the drive circuit 4, and the window 9 as a driven body, which is connected to the motor 3 via a link or a wire, for example, opens and closes. The automatic control circuit 1a outputs a continuous open / close control signal when an open / close signal of the automatic operation switch 2a is input, and outputs a continuous open / close control signal when the manual operation switch 2b is input. Outputs an open / close control signal only during operation.
[0013]
Next, an example of pinch determination control by the power window device configured as described above will be described below with reference to the flowchart of FIG. The flow in FIG. 2 may be performed by a program process in the CPU 7 for each pulse count of the rotation sensor 6, for example.
[0014]
First, in step ST1, it is determined whether or not there is an edge (for example, a rising edge) of the pulse signal from the rotation sensor 6. If an edge is detected, the process proceeds to step ST2. If no edge is detected, the present routine ends. For example, step ST1 is executed after a predetermined clock pulse has elapsed.
[0015]
In step ST2, the cycle t is calculated from the interval between the pulse signals. In the next step ST3, the angular velocity ω (= 2π / t) is calculated based on the cycle t, and the process proceeds to step ST4. In step ST4, an angular velocity deviation Δω (= ω0−ω), which is a difference value between the actual angular velocity ω and the steady state angular velocity ω0, is calculated, and the process proceeds to step ST5.
[0016]
In step ST5, a determination count number (pulse number of the pulse signal from the rotation sensor 6 corresponding to the case where the motor rotates the set rotation angle) e is set as the determination rotation angle. The determination count number e is obtained by the following equation.
e = T0 / {π (Bm + a) Δω} (1)
T0 is a motor load torque corresponding to the pinch determination load, Bm is a viscosity coefficient of the motor internal load, and a is a constant (slope of the motor torque-angular velocity characteristic). In equation (1), values other than Δω are constants, and thus the number of determinations e is inversely proportional to the angular velocity deviation Δω. That is, the deceleration and the determination rotation angle are in inverse proportion.
[0017]
Here, equation (1) will be described. First, as the change in the angular velocity deviation Δω in the entrapment state with the passage of time (increase in the pulse count number), the change in the angular velocity deviation (ω0−ω) due to the difference in the hardness of the foreign substance when the foreign substance is interposed at the start of the entrapment in the window rising state Is shown in FIG. As shown in the figure, at the initial stage when a foreign object (an object to be sandwiched) is sandwiched, the actual angular velocity ω can coincide with the steady angular velocity ω0 by, for example, constant speed control.
[0018]
As the entrapment state progresses, the angular velocity deviation Δω increases slowly in the case of a soft one (small spring constant) and sharply increases in the case of a hard one (large spring constant). Note that the repulsive force (external load) caused by the sandwiching of the sandwiched object can be considered as a spring body. This can be expressed as a spring constant, and the spring constant is a coefficient including the viscosity coefficient Bm in the above equation (1).
[0019]
The angular velocity deviation (ω0−ω) in FIG. 3 can be expressed by the following equation.
ω0−ω = {P−b (V−V0) + Jm · dω} / (Bm + a) (2)
Here, P is a pinching load (external load), V is an average motor drive voltage, V0 is a steady value of the motor drive voltage, b is a constant (voltage correction coefficient of the motor torque-angular velocity characteristic), and Jm is an inertia of a device including the motor. The moment, dω, is the angular acceleration.
[0020]
In the equation (2), if the voltage is constant, b (V−V0) = 0, and if the angular acceleration dω is substantially constant, Jm · dω can be regarded as 0. This shows that the angular velocity deviation (ω0−ω) is proportional to the pinching load P.
[0021]
In addition, the detection of the entrapment that the entrapment has occurred in the determination unit 8c may be performed on condition that the estimated load (the entrapment load) is equal to or more than the threshold. By setting the threshold value to the threshold value (ω0−ω1) of the angular velocity deviation as shown in FIG. 3, for example, the angular velocity deviation Δω becomes equal to or more than the threshold value (ω0−ω1), so that the entrapment is performed. Can be detected.
[0022]
In a step ST6 following the step ST5, it is determined whether or not the entrapment is detected. If it is determined in step ST6 that the entrapment has been detected (the angular velocity deviation Δω is equal to or larger than the threshold value (ω0−ω1)), the process proceeds to step ST7.
[0023]
In step ST7, the pulse count from the detection of the entrapment is counted up by 1, and the process proceeds to step ST8. In step ST8, it is determined whether or not the pulse count since the detection of the entrapment is equal to or greater than the determination count e. If it is determined that the pulse count is not greater than or equal to the determination count e, the present routine is terminated. In ST1, the control waits for the input of the next pulse edge. If it is determined in step ST8 that the pulse count since the detection of the entrapment has become equal to or greater than the determination count e, the process proceeds to step ST9.
[0024]
Here, considering an estimated load (for example, a value proportional to the magnitude of the angular velocity deviation) when a predetermined pulse count number (detection state continuation count number) has elapsed since the detection of the entrapment and the entrapment state continues, FIG. Since the inclination differs depending on the difference in the hardness of the sandwiching target object, the harder the object, the larger the estimated load. On the other hand, in step ST5, the determination count e up to the determination of the entrapment is calculated by Expression (1) according to the difference in the hardness (angular velocity deviation) of the entrapment target.
[0025]
As shown in FIG. 4 showing the equation (1) as a graph, the determination count number e decreases as the angular velocity difference Δω increases. Note that the angular velocity difference Δω is an angular velocity difference between pulse counts for each pulse count. That is, when the angular velocity difference Δω is small, the rate of decrease of the angular velocity ω due to pinching is small. In that case, it can be determined that a soft object is pinched, and as the angular velocity difference Δω increases, a harder object is pinched. Can be determined.
[0026]
In step ST9, the entrapment determination is determined when the pulse count from the entrapment detection is equal to or greater than the determination count e, and, for example, a process of stopping and reversely rotating the motor 3 is performed. As shown in FIG. 4, the number of determinations eh when it is determined that a hard object is sandwiched is set to be smaller than the number of determinations es when it is determined that a soft object is sandwiched. Can be quickly determined. Thus, it is possible to prevent an overload due to the fact that the determination is delayed due to the interposition of a hard object. Further, as shown in FIG. 3, the number of times of determination for a hard object (Bm is large), a medium object having a medium hardness (Bm is medium), and a soft object (Bm is small) is eh, em, and es. Then, the angular velocity deviation (ω0−ω2) at the time of determination can be substantially constant regardless of the difference in hardness. As described above, the load at the time of the entrapment determination can be made substantially constant regardless of the entrapment target.
[0027]
If it is determined in step ST6 that no entrapment is detected, the process proceeds to step ST10. In step ST10, the count is cleared, and this routine ends. Thus, even if a phenomenon that exceeds the entrapment detection level occurs due to noise or a temporary increase in resistance of the mechanical transmission system, the entrapment determination can be returned to the initial state by inputting a pulse signal in the next steady state. .
[0028]
It is not necessary to consider a rigid body as the object to be sandwiched in the power window device for an automobile as in the above example, but rather consider a soft object and use the corresponding viscosity coefficient Bm of the internal load of the motor so that the object can be sandwiched. Can be highly accurate. In the case of other devices, it is only necessary to set a conceivable viscosity coefficient Bm in accordance with each device, and it is possible to calculate a highly accurate estimated load according to a use state. In the present embodiment, an example suitable for a power window device of an automobile has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a switching device such as a trunk lid.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the deceleration increases as the object to be sandwiched becomes harder, and when the deceleration is large, the determination rotation angle becomes smaller. Therefore, when the object to be sandwiched is harder, the determination can be made earlier. it can. Thereby, an overload in the case where the object to be sandwiched is hard can be prevented. Further, it is possible to perform an appropriate load increase determination according to a difference in hardness of the object to be sandwiched without measuring an external load or calculating an estimated value.
[0030]
In particular, by multiplying the deceleration by the viscosity coefficient of the internal load of the motor, since the object to be pinched in the power window device has a viscous damping, the viscosity coefficient of the internal load of the motor can be used accordingly. Accurate determination can be made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control circuit block diagram of a power window device for a vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a control flowchart according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a pulse count number and an angular velocity deviation due to a difference in hardness of a sandwiching target object.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an angular velocity difference and the number of determinations.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 control unit, 1a automatic control circuit 2a automatic operation switch, 2b manual operation switch 3 motor 4 drive circuit 5 rotation pulse processing unit 6 rotation sensor 7 CPU
8 Judgment unit 9 Window

Claims (2)

外部負荷が無負荷の状態を定常状態として直流モータにより被駆動体を駆動するモータ駆動制御回路と、前記モータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記モータの減速度を算出する減速度算出手段と、前記外部負荷が前記定常状態に対して微増したことを前記モータの定常状態に対する回転速度偏差の大きさにより判別する負荷微増判別手段と、前記外部負荷が前記微増以上の状態において前記モータの回転角度が判定回転角度以上になったことを検知したら前記外部負荷がしきい値以上になったと判定する負荷増大判定手段とを有し、
前記減速度と前記判定回転角度とが反比例関係にあることを特徴とする直流モータの負荷検出装置。
A motor drive control circuit for driving a driven body by a DC motor with an external load being in a no-load state as a steady state, a rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the motor, and a deceleration for calculating a deceleration of the motor A calculating means, a load slight increase determining means for determining that the external load has slightly increased with respect to the steady state by a magnitude of a rotation speed deviation with respect to the steady state of the motor, and Load increase determining means for determining that the external load has become greater than or equal to a threshold value when detecting that the rotation angle of the motor has become greater than or equal to the determination rotation angle,
A load detecting device for a DC motor, wherein the deceleration and the determination rotation angle are in inverse proportion.
前記減速度に、前記モータの内部負荷の粘性係数を掛けることを特徴とする請求項1に記載の直流モータの負荷検出装置。The load detection device for a DC motor according to claim 1, wherein the deceleration is multiplied by a viscosity coefficient of an internal load of the motor.
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