JP2007238014A - Door opening/closing assist device - Google Patents

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JP2007238014A
JP2007238014A JP2006065828A JP2006065828A JP2007238014A JP 2007238014 A JP2007238014 A JP 2007238014A JP 2006065828 A JP2006065828 A JP 2006065828A JP 2006065828 A JP2006065828 A JP 2006065828A JP 2007238014 A JP2007238014 A JP 2007238014A
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door
closing
door opening
opening
force
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JP2006065828A
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Kensuke Nagamura
謙介 長村
Masaharu Nagano
雅春 永野
Shinya Kobayashi
真也 小林
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Marelli Corp
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Calsonic Kansei Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a door opening/closing assist device capable of easily performing the setting and the development or the like with a clear configuration by establishing a control logic by a small number of parameters. <P>SOLUTION: The door opening/closing assist device comprises a torque sensor 10 for detecting the door opening/closing operational force to a door knob of a vehicle, a speed sensor 72 for detecting the door opening/closing speed, a motor 1 for assisting the door opening/closing operational force, and a controller 8 for controlling the motor 1 by the assist force command value to be operated from the door opening/closing operational force and the opening/closing speed. The controller 8 operates the assist force command value based on the door mass, the viscous friction coefficient to be determined from the viscous friction force to be applied to the door and the moving speed, and the imaginary mass and the imaginary viscous friction coefficient for obtaining the ideal operational feeling. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両のドアを軽い力で操作できるようアクチュエータの力をアシストするドア開閉アシスト装置の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of a door opening / closing assist device that assists the force of an actuator so that a vehicle door can be operated with a light force.

目標電流信号設定手段、加速度演算手段、加速度係数発生手段、速度係数発生手段、補正手段、偏差演算手段、駆動制御手段からなる制御手段を備え、トルク信号に対応した目標電流信号、加速度信号に対応した加速度係数、及び速度信号に対応した速度係数に対応した補正信号を発生し、補正信号に基づいて電動機を駆動してアシスト力(開閉補助力)を発生している(例えば、特許文献1参照。)。
特開平9−328957号公報(第2−11頁、全図)
It has control means consisting of target current signal setting means, acceleration calculation means, acceleration coefficient generation means, speed coefficient generation means, correction means, deviation calculation means, and drive control means, and corresponds to target current signals and acceleration signals corresponding to torque signals. A correction signal corresponding to the acceleration coefficient and the speed coefficient corresponding to the speed signal is generated, and an assisting force (opening / closing assisting force) is generated by driving the electric motor based on the correction signal (see, for example, Patent Document 1). .)
JP-A-9-328957 (page 2-11, all figures)

しかしながら、従来では、自然な操作感を得ようとすることに対して、違和感を得るための、アシスト力の補正係数の設定について、不十分なものであった。   However, in the past, in order to obtain a natural feeling of operation, setting of the assist force correction coefficient for obtaining a sense of incongruity has been insufficient.

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、少ないパラメータにより制御ロジックを成立させ、明確な構成で設定や開発等を容易に行えるようにできるドア開閉アシスト装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its purpose is to establish a door opening / closing assist that allows control logic to be established with a small number of parameters and allows easy setting and development with a clear configuration. To provide an apparatus.

上記目的を達成するため、本発明では、車両のドアノブへのドア開閉操作力を検出する操作力検出手段と、ドアの開閉速度を検出する開閉速度検出手段と、ドア開閉の操作力をアシストするアクチュエータと、ドアの開閉操作力と開閉速度から演算する補助力指令値により前記アクチュエータを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、ドアの質量と、ドアに作用する粘性摩擦力と移動速度の関係から決まる粘性摩擦係数と、理想的な操作感が得られる仮想質量及び仮想粘性摩擦係数と、に基づいて補助力指令値を演算する、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention assists the operation force detecting means for detecting the door opening / closing operation force to the door knob of the vehicle, the opening / closing speed detecting means for detecting the door opening / closing speed, and the door opening / closing operation force. An actuator, and a control means for controlling the actuator by an auxiliary force command value calculated from an opening / closing operating force and an opening / closing speed of the door, the control means moving the mass of the door, the viscous friction force acting on the door, and the movement The auxiliary force command value is calculated based on the viscous friction coefficient determined from the speed relationship, and the virtual mass and virtual viscous friction coefficient that provide an ideal operational feeling.

よって、本発明にあっては、少ないパラメータにより制御ロジックを成立させ、明確な構成で設定や開発等を容易に行えるようにできる。   Therefore, in the present invention, the control logic can be established with a small number of parameters, and setting, development, and the like can be easily performed with a clear configuration.

以下、本発明のドア開閉アシスト装置を実現する実施の形態を、請求項1〜請求項3に対応する実施例1に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment for realizing the door opening / closing assist device of the present invention will be described based on Example 1 corresponding to claims 1 to 3.

まず、構成を説明する。
図1は実施例1のドア開閉アシスト装置の概略を示す説明図である。図2は実施例1のドア開閉アシスト装置を車両に搭載した車両の説明図である。図3は実施例1のドア開閉アシスト装置のトルクセンサの説明図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an outline of the door opening / closing assist device according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of a vehicle in which the door opening / closing assist device according to the first embodiment is mounted on the vehicle. FIG. 3 is an explanatory diagram of a torque sensor of the door opening / closing assist device according to the first embodiment.

実施例1のドア開閉アシスト装置は、モータ1、減速機構2、駆動プーリ3、ガイドプーリ4a〜4c、駆動アーム5、スライドドア6、支持部材7、位置センサ71、コントローラ8を主要な構成としている。
モータ1は、コントローラ8の制御により、出力軸へアシストのための駆動力を出力する。
減速機構2は、ギアの歯数の比により、モータ1の出力に対して、一定の減速を行い、その減速した分、大きなトルクを得る。
The door opening / closing assist device according to the first embodiment includes a motor 1, a speed reduction mechanism 2, a drive pulley 3, guide pulleys 4a to 4c, a drive arm 5, a slide door 6, a support member 7, a position sensor 71, and a controller 8 as main components. Yes.
The motor 1 outputs a driving force for assisting to the output shaft under the control of the controller 8.
The speed reduction mechanism 2 performs a constant speed reduction with respect to the output of the motor 1 according to the ratio of the number of gear teeth, and obtains a large torque corresponding to the speed reduction.

駆動プーリ3は、減速機構2に係合して所定の回転速度で回転するとともに、ベルト9を回転させる。
ガイドプーリ4a〜4cは、自由回転により、ベルト9を設定した経路に張り渡しつつ、スムーズに回転させる。
駆動アーム5は、一端を支持部材7に取り付け、他端をスライドドア6に取り付け、支持部材7の移動する力をスライドドア6に伝達する。
スライドドア6は、図2に示すように車両の側面で、回動する開閉ではなく、車両の側面に沿ってスライド移動することにより開閉するドアである。(以下、ドアと記載の場合は、スライドドア6を指すものとする)
The drive pulley 3 engages with the speed reduction mechanism 2 and rotates at a predetermined rotation speed, and rotates the belt 9.
The guide pulleys 4a to 4c are smoothly rotated while being stretched around a set path by free rotation.
The drive arm 5 has one end attached to the support member 7 and the other end attached to the slide door 6, and transmits the moving force of the support member 7 to the slide door 6.
As shown in FIG. 2, the sliding door 6 is a door that opens and closes by sliding along the side surface of the vehicle, rather than opening and closing on the side surface of the vehicle. (Hereinafter, the term “door” refers to the sliding door 6)

支持部材7は、ベルト9に固定され、ベルト9の回転する力を駆動アーム5に伝達する。
なお、支持部材7の内部には、支持部材7の位置を検出することで、スライドドア6の開閉位置を検出する位置センサ71、スライドドア6の開閉速度を検出する速度センサ72を設ける。
The support member 7 is fixed to the belt 9 and transmits the rotating force of the belt 9 to the drive arm 5.
A position sensor 71 that detects the opening / closing position of the slide door 6 and a speed sensor 72 that detects the opening / closing speed of the slide door 6 are provided inside the support member 7 by detecting the position of the support member 7.

本実施例1では、図2に示すように、ドアの操作力の検出をドアノブ部分に設けたトルクセンサ10により行う。
トルクセンサ10は、基板11、ブラシ12、ドアノブ13、バネ14により主に構成されている。
基板11は、ブラシ12との接触位置の変化を抵抗の変化として検出する。
ブラシ12は、ドアノブ13のドア内部に基端側を取り付けられ、基板11に先端部が接触し、ドアノブ13のスライドする動きにともなって、基板11に接触したまま、スライドする。
ドアノブ13は、ドアの開閉の際に操作者が持ち、開、閉のそれぞれの方向に力を加える部分であり、本実施例1では、ドアノブ13は、開、閉のそれぞれの方向に所定の量スライドする構造である。
バネ14は、ドアノブ13を開閉の中立位置に保持させるよう力を加えており、操作によりドアノブ13に開、閉いずれかの方向の力を加えると、ばね性に応じた変位量を生じるものである。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the operation force of the door is detected by a torque sensor 10 provided at the door knob portion.
The torque sensor 10 is mainly composed of a substrate 11, a brush 12, a door knob 13, and a spring 14.
The substrate 11 detects a change in the contact position with the brush 12 as a change in resistance.
The brush 12 has a proximal end attached to the inside of the door of the door knob 13, the distal end portion contacts the substrate 11, and slides while being in contact with the substrate 11 as the door knob 13 slides.
The door knob 13 is a portion that the operator holds when opening and closing the door and applies force in each of the opening and closing directions. In the first embodiment, the door knob 13 is predetermined in each of the opening and closing directions. It is a structure that slides by an amount.
The spring 14 applies a force to hold the door knob 13 in the neutral position of opening and closing, and when a force in either the opening or closing direction is applied to the door knob 13 by an operation, a displacement amount corresponding to the spring property is generated. is there.

つまり、操作力が加えられるドアノブ13をバネ14で中立位置に保持し、ドアノブ13に取り付けたブラシ12と基板11が摺動式のポテンショメータを構成することで、ポテンショメータで検出される位置変化は、バネ14の圧縮もしくは引っ張りの変位量に相当するため、ドアノブへ加えられる操作力が検出されるのである。   That is, the door knob 13 to which the operating force is applied is held in the neutral position by the spring 14, and the brush 12 and the substrate 11 attached to the door knob 13 constitute a sliding potentiometer, so that the position change detected by the potentiometer is Since this corresponds to the amount of displacement of compression or tension of the spring 14, the operating force applied to the doorknob is detected.

コントローラ8は、トルクセンサ10、位置センサ71の検出情報を処理して、その結果に基づいてモータ1を制御する。
図5に示すのは、ドア開閉アシスト装置のコントローラ8のブロック図である。
ドア開閉補助力演算部81は、開閉速度、開閉位置、開閉操作力から、補助力指令値を演算し、出力する。
モータ駆動制御部82は、補助力指令値に従ってモータ1を駆動する。
The controller 8 processes the detection information of the torque sensor 10 and the position sensor 71 and controls the motor 1 based on the results.
FIG. 5 is a block diagram of the controller 8 of the door opening / closing assist device.
The door opening / closing assisting force calculation unit 81 calculates an assisting force command value from the opening / closing speed, the opening / closing position, and the opening / closing operation force, and outputs it.
The motor drive control unit 82 drives the motor 1 according to the auxiliary force command value.

次にドア開閉補助力演算部81について、図6を参照してさらに説明する。
図6はドア開閉補助力演算部81のブロック図である。
なお、以下の説明及び図6において、Mpはドア質量、Miは仮想ドア質量、Dpはドア粘性摩擦係数、Diは仮想ドア粘性摩擦係数を示す。
Next, the door opening / closing assisting force calculation unit 81 will be further described with reference to FIG.
FIG. 6 is a block diagram of the door opening / closing assisting force calculation unit 81.
In the following description and FIG. 6, Mp is a door mass, Mi is a virtual door mass, Dp is a door viscous friction coefficient, and Di is a virtual door viscous friction coefficient.

乗算器811は、開閉操作力を入力とし、Mp/Mi-1で表される演算結果を乗じる演算を行う。
加算器812は、乗算器811,812の出力を加算して、補助力指令値として出力する。
乗算器813は、開閉速度を入力とし、Dp-Di×(Mp/Mi)で表される演算結果を乗じる演算を行う。
The multiplier 811 receives the opening / closing operation force as input and performs a calculation that multiplies the calculation result represented by Mp / Mi-1.
The adder 812 adds the outputs of the multipliers 811 and 812 and outputs the result as an auxiliary force command value.
The multiplier 813 receives the opening / closing speed and performs an operation of multiplying the operation result represented by Dp−Di × (Mp / Mi).

記憶出力部814は、仮想ドア粘性摩擦係数Diを記憶し、外部からDiの入力があるとDiを更新して記憶し、記憶したDiを出力する。
係数設定部815は、ドアの開閉位置が全閉、または全開付近に達したら、ドアが停止するまで、Diを通常よりも大きな値にする。
The storage output unit 814 stores the virtual door viscous friction coefficient Di, updates and stores Di when there is an input of Di from the outside, and outputs the stored Di.
The coefficient setting unit 815 sets Di to a larger value than usual until the door stops when the door opening / closing position reaches fully closed or near full open.

係数設定部816は、操作力が0付近の値となって、ドア操作が行われないと判断したら、Diを通常よりも大きな値にする。   When the coefficient setting unit 816 determines that the operation force becomes a value near 0 and the door operation is not performed, the coefficient setting unit 816 sets Di to a larger value than usual.

次に作用を説明する。
[補助指令値演算処理]
図7は、実施例1のドア開閉アシスト装置のコントローラ8で実行される補助指令値演算処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
なお、以下の説明及び図7において、Fhは操作力検出値、Xdはドア位置検出値、Vdはドア速度、Diは仮想粘性係数、Di1は通常時の粘性摩擦係数、Di2は全閉全開付近到達時用粘性摩擦係数(Diより大きくするもの)、Di3は手を離した場合の粘性摩擦係数(Diより大きくするもの)、Di2フラグはDi1,Di2を切替えるためのフラグ(セット時にDi2を使用)、
Next, the operation will be described.
[Auxiliary command value calculation processing]
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of auxiliary command value calculation processing executed by the controller 8 of the door opening / closing assist device according to the first embodiment. Each step will be described below.
In the following description and FIG. 7, Fh is an operation force detection value, Xd is a door position detection value, Vd is a door speed, Di is a virtual viscosity coefficient, Di1 is a normal viscous friction coefficient, and Di2 is near a fully closed full open. Viscous friction coefficient for arrival (larger than Di), Di3 is a viscous friction coefficient when released (Di larger than Di), Di2 flag is a flag for switching between Di1 and Di2 (Di2 is used when set) ),

ステップS1では、Di2フラグが0かどうかを判断し、0ならばステップS2へ進み、0でないならばステップS5へ進む。   In step S1, it is determined whether the Di2 flag is 0. If it is 0, the process proceeds to step S2, and if it is not 0, the process proceeds to step S5.

ステップS2では、全閉位置よりやや開いた位置として設定した位置の閾値であるXclに対して、Xd(-1)>Xclで且つXd(0)≦Xclが成立するかどうかを判断し、成立すればステップS4へ進み、不成立ならばステップS3へ進む。ここで、Xd(-1)は、Di2フラグはコントローラ電源ON時に0に初期化を示す1演算前の状態を示す。Xd(0)は、現在のドア位置の検出値を示す。つまり、全閉位置よりわずかに全開側に設定した閾値を超えたかどうかの判断である。   In step S2, it is determined whether Xd (-1)> Xcl and Xd (0) ≦ Xcl are satisfied with respect to Xcl which is a position set as a position slightly opened from the fully closed position. If so, the process proceeds to step S4. If not established, the process proceeds to step S3. Here, Xd (-1) indicates a state before one operation indicating that the Di2 flag is initialized to 0 when the controller power is turned on. Xd (0) indicates the detected value of the current door position. That is, it is a determination as to whether or not the threshold value set slightly to the fully open side from the fully closed position has been exceeded.

ステップS3では、全開位置よりやや閉じた位置として設定した位置の閾値であるXopに対して、Xd(-1)<Xopで且つXd(0)≧Xopが成立するかどうかを判断し、成立すればステップS4に進み、不成立ならばステップS7へ進む。Xd(-1)は1演算前の状態を示し、Xd(0)は、現在のドア位置の検出値を示す。つまり、全開位置よりわずかに全閉側に設定した閾値を超えたかどうかの判断である。   In step S3, it is determined whether or not Xd (-1) <Xop and Xd (0) ≧ Xop is satisfied with respect to Xop which is a position threshold set as a position slightly closed from the fully open position. If not, the process proceeds to step S4. If not established, the process proceeds to step S7. Xd (-1) indicates the state before one calculation, and Xd (0) indicates the detected value of the current door position. That is, it is a determination as to whether or not the threshold value set slightly closer to the fully closed position than the fully opened position is exceeded.

ステップS4では、Di2フラグを1にセットする。   In step S4, the Di2 flag is set to 1.

ステップS5では、|Vd|<Const1が成立するかどうかを判断し、成立するならばステップS6へ進み、不成立ならばステップS7へ進む。つまり、ドア速度の絶対値が停止判定閾値より小さくなったかどうかの判断である。   In step S5, it is determined whether or not | Vd | <Const1 is satisfied. If satisfied, the process proceeds to step S6, and if not satisfied, the process proceeds to step S7. That is, it is a determination as to whether the absolute value of the door speed has become smaller than the stop determination threshold.

ステップS6では、Di2フラグを0にセットする。   In step S6, the Di2 flag is set to 0.

ステップS7では、Di2フラグが1であるかどうかを判断し、1であるならばステップS9へ進み、0であるならばステップS8へ進む。   In step S7, it is determined whether the Di2 flag is 1. If it is 1, the process proceeds to step S9, and if it is 0, the process proceeds to step S8.

ステップS8では、Di=Di1とする。   In step S8, Di = Di1.

ステップS9では、Di=Di2とする。   In step S9, Di = Di2.

ステップS10では、|Fh|<Const2が成立するかどうかを判断し、成立するならばステップS11へ進み、不成立ならばステップS12へ進む。   In step S10, it is determined whether or not | Fh | <Const2 is satisfied. If satisfied, the process proceeds to step S11. If not satisfied, the process proceeds to step S12.

nステップS11では、Di=Di3とする。Di3は手を離した場合の粘性摩擦係数(Diより大きくする)である。   In step S11, Di = Di3. Di3 is the viscous friction coefficient (make larger than Di) when the hand is released.

ステップS12では、操作力検出値Fhとドア速度Vdからドア開閉補助力を演算する。   In step S12, the door opening / closing assisting force is calculated from the operation force detection value Fh and the door speed Vd.

[ドア開閉アシスト制御]
実施例1のドア開閉アシスト装置では、良好で軽い理想的なドアの操作について、ドアの質量とドア粘性摩擦係数について理想的なものを設定し、ドア開閉補助力演算部81で演算を行うことにより、理想的な操作感を得られるようにドア開閉アシスト制御を行う。
[Door opening and closing assist control]
In the door opening / closing assist device according to the first embodiment, ideal and light ideal door operations are set by setting ideal values for the door mass and door viscous friction coefficient, and the door opening / closing assisting force calculation unit 81 performs calculation. Thus, door opening / closing assist control is performed so as to obtain an ideal operation feeling.

実施例1のドア開閉アシスト制御において、乗算器811,813と加算器812で構成されるドア開閉補助力演算部81の作用について説明する。
図9は、実施例1のドア開閉アシスト装置で想定する制御対象モデルのブロック図である。
In the door opening / closing assist control according to the first embodiment, the operation of the door opening / closing assisting force calculation unit 81 including the multipliers 811 and 813 and the adder 812 will be described.
FIG. 9 is a block diagram of a control target model assumed in the door opening / closing assist device of the first embodiment.

加算器831は、開閉操作力の検出値とドア開閉補助力、及び乗算器835の出力を加算する。
乗算器832は、1/Mpで表される演算結果を入力に乗じる演算を行う。つまり、粘性を考慮してアシスト力を含めドアを開けようとする力を加速度へ変換する演算である。
積分器833は、ドア加速度を積分演算してドア速度を求める。
積分器834は、ドア速度を積分演算してドア位置を求める。
乗算器835は、ドア速度にDpを乗じて粘性抵抗を求める。
The adder 831 adds the detection value of the opening / closing operation force, the door opening / closing assist force, and the output of the multiplier 835.
The multiplier 832 performs an operation of multiplying the input by the operation result represented by 1 / Mp. That is, it is a calculation for converting the force for opening the door including the assist force in consideration of the viscosity into acceleration.
The integrator 833 calculates the door speed by integrating the door acceleration.
The integrator 834 obtains the door position by integrating the door speed.
Multiplier 835 multiplies door speed by Dp to determine viscous resistance.

次に、図10は、実施例1のドア開閉アシスト装置における理想的な場合として想定した仮想モデルのブロック図である。なお、図9と同じ処理を行うブロックについては、同じ符号を付し、説明を省略する。
加算器836は、入力される操作力から粘性抵抗分を減算する演算を行う。
乗算器837は、1/Miで表される演算結果を入力に乗じる演算を行う。つまり、粘性を考慮してドアを開けようとする力を加速度へ変換する演算である。
乗算器838は、ドア速度にDiを乗じて粘性抵抗を求める。
なお、図8の構成と図9の構成を結合し等価変換したものが図10となる。
Next, FIG. 10 is a block diagram of a virtual model assumed as an ideal case in the door opening / closing assist device of the first embodiment. In addition, about the block which performs the same process as FIG. 9, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
The adder 836 performs a calculation for subtracting the viscous resistance from the input operation force.
The multiplier 837 performs an operation of multiplying the input by the operation result represented by 1 / Mi. That is, it is an operation for converting a force for opening the door in consideration of viscosity into acceleration.
The multiplier 838 multiplies the door speed by Di to determine the viscous resistance.
Note that FIG. 10 is a diagram in which the configuration of FIG. 8 and the configuration of FIG. 9 are combined and equivalently converted.

実施例1では、図10に示す理想的なものと、図9に示す実モデルとの偏差を小さくする制御を行う。図9と図10を比較した場合に、操作力からドア加速度を求める部分と粘性抵抗を求める部分が重要であることがわかる。
よって、操作力からドア加速度を求める部分を乗算器811として設定し、Mp/Mi-1により仮想ドア質量と実ドア質量の比を用いた演算を行う。また、ドア速度から粘性抵抗を求める部分を乗算器813として設定し、Dp-Di×(Mp/Mi)により仮想粘性係数と実粘性係数の差を用いた演算を行う。
In the first embodiment, control is performed to reduce the deviation between the ideal model shown in FIG. 10 and the actual model shown in FIG. When FIG. 9 and FIG. 10 are compared, it can be seen that the part for obtaining the door acceleration from the operation force and the part for obtaining the viscous resistance are important.
Therefore, the part which calculates | requires door acceleration from operation force is set as the multiplier 811, and the calculation using the ratio of virtual door mass and real door mass is performed by Mp / Mi-1. Further, the part for obtaining the viscous resistance from the door speed is set as a multiplier 813, and the calculation using the difference between the virtual viscosity coefficient and the actual viscosity coefficient is performed by Dp−Di × (Mp / Mi).

さらに、乗算器811への入力は、実際に検出されるドア開閉操作力を用い、また、乗算器813への入力は、実際に検出されるドア開閉速度を用いるため、この図9のモデルを図10の状態に近づけるための図8の演算は、より正確なものとすることができる。
これにより、図9におけるドア開閉補助力としての入力分が、図9を図10に近づける制御量となるため、結果的に図10に近い状態を得ることができる。
Furthermore, since the input to the multiplier 811 uses the door opening / closing operation force actually detected, and the input to the multiplier 813 uses the actually detected door opening / closing speed, the model of FIG. The computation of FIG. 8 to approximate the state of FIG. 10 can be made more accurate.
As a result, the input amount as the door opening / closing assisting force in FIG. 9 becomes the control amount that brings FIG. 9 closer to FIG. 10, and as a result, a state close to FIG. 10 can be obtained.

図11は、ドア開閉補助力演算部81を図8に示すように、乗算器811,813、加算器812で構成した場合のアシスト時の状態と理想的な状態を比較したグラフ図である。図11は左側が時間に対するドア操作力、指令補助力の変化、右側が時間に対するドア位置の変化のグラフ図である。
図11では、図8に示す演算部分が機能することにより図11(a)に示すように、理想的な状態(図11(b)参照)と同じ操作感を得ることができる。
FIG. 11 is a graph comparing the assisting state and the ideal state when the door opening / closing assisting force calculating unit 81 is configured with multipliers 811 and 813 and an adder 812 as shown in FIG. FIG. 11 is a graph showing a change in door operation force and command assisting force with respect to time on the left side, and a change in door position with respect to time on the right side.
In FIG. 11, the operation part shown in FIG. 8 functions, and as shown in FIG. 11 (a), the same operational feeling as in the ideal state (see FIG. 11 (b)) can be obtained.

またさらに、実施例1では、係数設定部815によりステップS1〜S9までの処理を行うため、全閉、全開付近でのドア粘性摩擦係数を通常より大きくして、粘性抵抗を高め、ドアとボディーとの衝突を穏やかにすることができる(図12参照)。   Furthermore, in the first embodiment, the processing from step S1 to S9 is performed by the coefficient setting unit 815, so that the door viscous friction coefficient in the vicinity of fully closed and fully opened is made larger than usual to increase the viscous resistance, and the door and body Can be moderated (see FIG. 12).

またさらに、実施例1では、係数設定部816によりステップS10,S11の処理を行うため、操作力がなくなって、ドアノブから手が離れたことを検出すると、理想ドアの粘性として使用していたパラメータ大きくすることで、ドアから手を離すとドアが重くなるようにして、ものや人を挟むようなことがないように、また、その際にドアを少しでも速度を遅くするようにして、影響を小さくすることができる。   Furthermore, in Example 1, since the coefficient setting unit 816 performs the processing of steps S10 and S11, the parameter used as the viscosity of the ideal door when it is detected that the operating force is lost and the hand is released from the doorknob. Increasing the size of the door will cause the door to become heavier when it is released from the door, so that it will not pinch objects or people, and at that time, the door will be slowed as much as possible. Can be reduced.

次に、効果を説明する。
実施例1のドア開閉アシスト装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the door opening / closing assist device according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1)車両のドアノブへのドア開閉操作力を検出するトルクセンサ10と、ドアの開閉速度を検出する速度センサ72と、ドア開閉の操作力をアシストするモータ1と、ドアの開閉操作力と開閉速度から演算する補助力指令値によりモータ1を制御するコントローラ8とを備え、コントローラ8は、ドアの質量と、ドアに作用する粘性摩擦力と移動速度の関係から決まる粘性摩擦係数と、理想的な操作感が得られる仮想質量及び仮想粘性摩擦係数と、に基づいて補助力指令値を演算するため、少ないパラメータにより制御ロジックを成立させ、明確な構成で設定や開発等を容易に行えるようにできる。   (1) Torque sensor 10 for detecting the door opening / closing operation force to the door knob of the vehicle, speed sensor 72 for detecting the door opening / closing speed, motor 1 for assisting the door opening / closing operation force, and door opening / closing operation force A controller 8 that controls the motor 1 based on an auxiliary force command value calculated from the opening / closing speed. The controller 8 has a door mass, a viscous friction coefficient determined from the relationship between the viscous friction force acting on the door and the moving speed, and an ideal Since the auxiliary force command value is calculated based on the virtual mass and virtual viscous friction coefficient that provide a realistic operational feeling, the control logic can be established with a small number of parameters, making it easy to set and develop with a clear configuration. Can be.

(2)ドア開閉位置を検出する位置センサ71を設け、コントローラ8は、ドアの開閉位置が全閉または全開付近の領域に入ったことを検知したら、仮想粘性摩擦係数を通常よりも大きな値にするため、全閉、全開付近になると理想ドアの粘性として使用していたパラメータを大きくすることで、ドアとボディーの衝突を穏やかにすることができる。   (2) A position sensor 71 for detecting the door opening / closing position is provided, and when the controller 8 detects that the door opening / closing position is in the fully closed or full open area, the virtual viscous friction coefficient is set to a value larger than usual. Therefore, the collision between the door and the body can be moderated by increasing the parameter used as the viscosity of the ideal door when fully closed or near full open.

(3)ドア開閉操作力から、ドアが操作されていないことを検出すると、仮想粘性摩擦係数を通常よりも大きな値にするため、操作力がなくなって、ドアノブから手が離れたことを検出すると、理想ドアの粘性として使用していたパラメータを大きくすることで、物などを挟んでしまうような場合に緩やかなドアの移動速度にすることができる。   (3) If it is detected from the door opening / closing operation force that the door is not operated, the virtual viscous friction coefficient is set to a larger value than usual, so if the operation force is lost and it is detected that the hand is released from the door knob. By increasing the parameter used as the viscosity of the ideal door, it is possible to achieve a gentle door moving speed when an object is caught.

以上、本発明のドア開閉アシスト装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As described above, the door opening / closing assist device of the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the invention according to each claim of the claims. Design changes and additions are allowed without departing from the gist.

仮想的に設定する軽いドアは、一定質量とする必要はなく、例えば、操作初期、移動状態、操作終了期等で、又は非線形的に変わるようにしてもよい。
アクチュエータとしては、モータを例として挙げたが、空気圧や油圧を用いるものであってもよく、モータに限らない。
トルクセンサは、磁歪式のものであってもよい。
位置センサは、接触式や非接触式のものなどがあるが、精度を満たせば、どの方式、構成のものであってもよい。
The light door set virtually does not need to have a constant mass, and may be changed in an initial stage of operation, a moving state, an end stage of operation, or the like, or non-linearly.
As an actuator, a motor has been described as an example. However, an actuator using air pressure or hydraulic pressure may be used, and the actuator is not limited to a motor.
The torque sensor may be a magnetostrictive type.
The position sensor includes a contact type and a non-contact type, and may be of any type and configuration as long as accuracy is satisfied.

実施例では、ドア開閉補助力演算部81の一部として、図8の構成を示し、その際の制御対象モデルとして図9を示し、図8の構成と図9の構成を結合して等価変換したものが図10となるとした。この図8〜図10に対して実際にコントローラ8内に組み込まれるものは図8の構成とした。
しかしながら、図8〜図10の構成、またはその一部をコントローラ8内にブロック図として組み込むものであってもよい。
In the embodiment, the configuration of FIG. 8 is shown as a part of the door opening / closing assisting force calculation unit 81, FIG. 9 is shown as a control target model at that time, and the equivalent conversion is performed by combining the configuration of FIG. 8 and the configuration of FIG. The result is shown in FIG. What is actually incorporated in the controller 8 with respect to FIGS.
However, the configuration of FIGS. 8 to 10 or a part thereof may be incorporated in the controller 8 as a block diagram.

本願は、移動体のドアへの利用のほか、建物のドアへの利用も容易である。   The present application can be easily used for a door of a building as well as a door of a moving body.

実施例1のドア開閉アシスト装置の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the door opening / closing assist apparatus of Example 1. FIG. 実施例1のドア開閉アシスト装置を車両に搭載した車両の説明図である。It is explanatory drawing of the vehicle which mounts the door opening / closing assist apparatus of Example 1 in the vehicle. 実施例1のドア開閉アシスト装置のトルクセンサの説明図である。It is explanatory drawing of the torque sensor of the door opening / closing assist apparatus of Example 1. FIG. 実施例1のドア開閉アシスト装置の操作モードの状態遷移図である。It is a state transition diagram of the operation mode of the door opening / closing assist apparatus of Example 1. 実施例1のドア開閉アシスト装置のコントローラのブロック図である。It is a block diagram of the controller of the door opening / closing assist apparatus of Example 1. FIG. 実施例1のドア開閉アシスト装置のドア開閉補助力演算部のブロック図である。It is a block diagram of the door opening / closing auxiliary | assistant force calculating part of the door opening / closing assist apparatus of Example 1. FIG. 実施例1のドア開閉アシスト装置のコントローラ8で実行される補助指令値演算処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the auxiliary command value calculation process performed with the controller 8 of the door opening / closing assist apparatus of Example 1. FIG. 実施例1のドア開閉アシスト装置のドア開閉補助力演算部の一部のブロック図である。It is a block diagram of a part of a door opening / closing assisting force calculation unit of the door opening / closing assist device according to the first embodiment. 実施例1のドア開閉アシスト装置で想定する制御対象モデルのブロック図である。It is a block diagram of the control object model assumed with the door opening / closing assist apparatus of Example 1. FIG. 実施例1のドア開閉アシスト装置における理想的な場合として想定した仮想モデルのブロック図である。It is a block diagram of a virtual model assumed as an ideal case in the door opening / closing assist device of the first embodiment. ドア開閉補助力演算部81を図8に示すように、乗算器811,813、加算器812で構成した場合のアシスト時の状態と理想的な状態を比較したグラフ図である。FIG. 9 is a graph comparing the assisting state and the ideal state when the door opening / closing assisting force calculating unit 81 is configured with multipliers 811, 813 and an adder 812 as shown in FIG. 8. 時間とドア位置、Di2フラグの状態を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows time, a door position, and the state of Di2 flag.

符号の説明Explanation of symbols

1 モータ
2 減速機構
3 駆動プーリ
4a〜4c ガイドプーリ
5 駆動アーム
6 スライドドア
7 支持部材
71 位置センサ
72 速度センサ
8 コントローラ
81 ドア開閉補助力演算部
82 モータ駆動制御部
811 乗算器
812 加算器
813 乗算器
814 記憶出力部
815 係数設定部
816 係数設定部
831 加算器
832 乗算器
833 積分器
834 積分器
835 乗算器
836 加算器
837 乗算器
838 乗算器
9 ベルト
10 トルクセンサ
11 基板
12 ブラシ
13 ドアノブ
14 バネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Deceleration mechanism 3 Drive pulley 4a-4c Guide pulley 5 Drive arm 6 Sliding door 7 Support member 71 Position sensor 72 Speed sensor 8 Controller 81 Door opening / closing auxiliary force calculating part 82 Motor drive control part 811 Multiplier 812 Adder 813 Multiplication 814 Memory output unit 815 Coefficient setting unit 816 Coefficient setting unit 831 Adder 832 Multiplier 833 Integrator 834 Integrator 835 Multiplier 836 Adder 837 Multiplier 838 Multiplier 9 Belt 10 Torque sensor 11 Substrate 12 Brush 13 Door knob 14 Spring

Claims (3)

車両のドアノブへのドア開閉操作力を検出する操作力検出手段と、
ドアの開閉速度を検出する開閉速度検出手段と、
ドア開閉の操作力をアシストするアクチュエータと、
ドアの開閉操作力と開閉速度から演算する補助力指令値により前記アクチュエータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
ドアの質量と、ドアに作用する粘性摩擦力と移動速度の関係から決まる粘性摩擦係数と、
理想的な操作感が得られる仮想質量及び仮想粘性摩擦係数と、
に基づいて補助力指令値を演算する、
ことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
An operation force detecting means for detecting a door opening / closing operation force to the door knob of the vehicle;
An opening / closing speed detecting means for detecting the opening / closing speed of the door;
An actuator that assists the door opening and closing force,
Control means for controlling the actuator by an auxiliary force command value calculated from an opening / closing operation force and an opening / closing speed of the door;
With
The control means includes
The viscous friction coefficient determined from the relationship between the mass of the door, the viscous friction force acting on the door and the moving speed,
An imaginary mass and an imaginary viscous friction coefficient that provide an ideal feeling of operation;
Auxiliary force command value is calculated based on
A door opening / closing assist device.
請求項1に記載のドア開閉アシスト装置において、
ドア開閉位置を検出する開閉位置検出手段を設け、
前記制御手段は、
ドアの開閉位置が全閉または全開付近の領域に入ったことを検知したら、
仮想粘性摩擦係数を通常よりも大きな値にする、
ことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
The door opening / closing assist device according to claim 1,
An opening / closing position detecting means for detecting the door opening / closing position is provided,
The control means includes
If it detects that the door open / close position is in the fully closed or full open area,
Make the virtual viscous friction coefficient larger than usual,
A door opening / closing assist device.
請求項1又は請求項2に記載のドア開閉アシスト装置において、
前記ドア開閉操作力から、ドアが操作されていないことを検出すると、
仮想粘性摩擦係数を通常よりも大きな値にする、
ことを特徴とするドア開閉アシスト装置。
In the door opening and closing assist device according to claim 1 or 2,
When detecting that the door is not operated from the door opening and closing operation force,
Make the virtual viscous friction coefficient larger than usual,
A door opening / closing assist device.
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