JP2008150828A - Control unit of opening and closing body for vehicle - Google Patents

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JP2008150828A JP2006338532A JP2006338532A JP2008150828A JP 2008150828 A JP2008150828 A JP 2008150828A JP 2006338532 A JP2006338532 A JP 2006338532A JP 2006338532 A JP2006338532 A JP 2006338532A JP 2008150828 A JP2008150828 A JP 2008150828A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the false determination of pinching and make the determination of the pinching highly accurate, even if an environmental temperature is greatly changed during the restarting of an opening and closing body from a stopped state. <P>SOLUTION: This control unit comprises an estimated load computing means for determining an estimated load on the basis of the rotational speed and acceleration of a direct-current motor for driving a window, and the inertia and driving voltage of the motor, and a pinching determining means for determining the pinching of an object on the basis of the estimated load. The control unit permits only a manual opening/closing actuation or an automatic opening one for an opening/closing operation after the stopped state of the window continues for a predetermined period of time or more, which may change the environmental temperature, and updates a motor torque map as a load reference value by learning the load computed during the drive of the window. The control unit can prevent the false determination of the pinching by automatic drive from occurring at the restarting when the environmental temperature is changed due to a long-time halt, so as to accurately determine the pinching after that. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両のウィンドウやサンルーフ、スライドドアなどの車両用開閉体の制御装置に関し、特に、直流モータで開閉体を駆動し、異物の挟み込みを検知することが可能な車両用開閉体の制御装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a vehicle opening / closing body such as a vehicle window, a sunroof, or a sliding door, and more particularly, to control a vehicle opening / closing body capable of driving the opening / closing body with a DC motor and detecting the inclusion of a foreign object. It relates to the device.

従来、車両のウィンドウやサンルーフ、スライドドアなどの車両用開閉体を直流モータで駆動制御する開閉体制御装置が知られている。そのような開閉体制御装置では、異物の挟み込みがあった場合にモータの回転を停止したり反転したりする必要がある。異物の挟み込みを検知するためにモータの負荷を検出することが考えられる。モータの負荷は、例えばモータの負荷電流から求めることができる(例えば特許文献1参照)。
特開平7−71164号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, an opening / closing body control device that drives and controls a vehicle opening / closing body such as a vehicle window, sunroof, and sliding door with a DC motor is known. In such an opening / closing body control device, it is necessary to stop or reverse the rotation of the motor when a foreign object is caught. It is conceivable to detect the load of the motor in order to detect foreign object pinching. The load of the motor can be obtained from the load current of the motor, for example (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-7-71164

一方、開閉体を途中停止させた状態から開閉させる場合に、上記特許文献1のものでは停止前に記憶された挟み込み負荷を用いて、再起動時の挟み込み負荷としてモータ負荷と比較することにより常に最新の更新された比較値に基づいて挟み込みの判定を行うようにしている。   On the other hand, when the opening / closing body is opened / closed from a state where it is stopped halfway, in the above-mentioned Patent Document 1, the pinching load stored before the stop is used, and it is always compared with the motor load as the pinching load at the time of restart. The jamming is determined based on the latest updated comparison value.

しかしながら、ゴム材などの経年変化に対しては有効であるが、短い期間での環境温度の変化によりゴム材などの硬さが変化する場合があり、例えば途中停止状態が長時間続いて環境温度が大きく変化した場合などには開閉体が動作するのに必要な負荷が変化し、増大した場合には挟み込みと誤判定する可能性があるという問題があった。   However, although it is effective against secular changes such as rubber materials, the hardness of rubber materials may change due to changes in environmental temperature in a short period of time, for example, the environmental temperature is stopped for a long time, for example. There is a problem that the load necessary for the opening / closing body to change may change when the value of the opening / closing member changes greatly, and the pinch may be erroneously determined to be caught when the load increases.

このような課題を解決して、開閉体の停止状態からの再起動時において、その間に環境温度が大きく変わったとしても挟み込みの誤判定を防止しかつその判定を高精度化し得ることを実現するために本発明に於いては、直流モータで開閉体を駆動する車両用開閉体の制御装置であって、前記直流モータを駆動制御するための駆動制御手段と、前記直流モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記直流モータの駆動電圧を検出する電圧検出手段と、少なくとも前記回転速度及び前記駆動電圧に基づいて前記直流モータの負荷を推定する推定負荷算出手段と、推定負荷に基づいて物体の挟み込みを判定する挟み込み判定手段と、前記開閉体の開閉動作の度に前記推定負荷算出手段により算出される推定負荷を負荷基準値として記憶する負荷基準値記憶手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記負荷基準値に応じて前記挟み込み判定手段によって挟み込みを判定すると共に、前記開閉体が停止した時に所定の停止条件を満たした場合にはその直後の開閉動作を操作者によるマニュアル開閉動作または前記直流モータによるオート開動作のみ許可し、前記負荷基準値記憶手段は、前記手動操作による前記開閉体の開閉動作に対して前記推定負荷算出手段により算出される推定負荷を前記負荷基準値として記憶するものとした。   Solving such problems, it is possible to prevent erroneous determination of pinching and increase the accuracy of the determination even when the environmental temperature changes greatly during the restart from the stop state of the opening / closing body. Therefore, in the present invention, there is provided a control device for a vehicle opening / closing body for driving the opening / closing body by a DC motor, wherein the drive control means for controlling the driving of the DC motor and the rotational speed of the DC motor are detected. Based on the estimated load, the rotational speed detecting means for detecting, the voltage detecting means for detecting the drive voltage of the DC motor, the estimated load calculating means for estimating the load of the DC motor based on at least the rotational speed and the drive voltage, A pinching determination unit that determines whether the object is pinched, and an estimated load calculated by the estimated load calculation unit for each opening / closing operation of the opening / closing body as a load reference value Load reference value storage means, wherein the drive control means determines the pinching by the pinching determination means according to the load reference value and satisfies a predetermined stop condition when the opening / closing body stops. Permits only the manual opening / closing operation by the operator or the automatic opening operation by the DC motor immediately after that, and the load reference value storage means calculates the estimated load for the opening / closing operation of the opening / closing body by the manual operation. The estimated load calculated by the means is stored as the load reference value.

特に、前記開閉体の停止状態は、前記開閉体の開閉途中位置であると良く、また、前記開閉体の停止条件は、前記開閉体の停止状態が所定時間以上経過するか、または前記駆動制御手段への通電が絶たれたときであるであると良い。また、前記駆動制御手段は、前記開閉体の停止条件を満たさない場合には開閉動作を前記手動操作および自動操作の両方を許可し、前記負荷基準値記憶手段は、前記手動操作および前記自動操作のいずれによる前記開閉体の開閉動作に対しても前記推定負荷算出手段により算出される推定負荷を前記負荷基準値として記憶すると良く、また、前記推定負荷算出手段による前記推定負荷の算出を、前記回転速度に基づく項と、前記駆動電圧に基づく項と、前記回転速度から求める回転加速度及び前記直流モータの慣性モーメントに基づく項とを用いると良く、また、前記挟み込み判定手段による挟み込みの判定処理が、前記開閉体の全閉位置の近傍では行われないように設定されていると良い。   In particular, the stop state of the opening / closing body may be a position in the middle of opening / closing of the opening / closing body, and the stop condition of the opening / closing body may be that the stop state of the opening / closing body elapses for a predetermined time or the drive control. It may be when the power supply to the means is cut off. The drive control means permits both the manual operation and the automatic operation for the opening / closing operation when the stop condition of the opening / closing body is not satisfied, and the load reference value storage means is configured to perform the manual operation and the automatic operation. The estimated load calculated by the estimated load calculating means may be stored as the load reference value for any of the opening / closing operations of the opening / closing body, and the calculation of the estimated load by the estimated load calculating means may be performed as described above. It is preferable to use a term based on the rotational speed, a term based on the drive voltage, a term based on the rotational acceleration obtained from the rotational speed and the inertia moment of the DC motor, and the pinching determination processing by the pinching determination means The opening / closing body may be set not to be performed in the vicinity of the fully closed position.

このように本発明によれば、開閉体が停止した時に所定の停止条件を満たした場合には操作者によるマニュアル開閉動作または前記直流モータによるオート開動作のみを許可したことから、駆動制御手段が最新の環境状況(環境温度)を認識できなくなった場合でも、その後の再操作時における自動駆動による挟み込みの誤判定が生じることを防止し得る。そして、手動駆動による開閉動作に対して推定負荷を算出し、それにより負荷基準値を更新することから、その後の挟み込み判定を正確に行うことができる。   As described above, according to the present invention, when a predetermined stop condition is satisfied when the opening / closing body stops, only the manual opening / closing operation by the operator or the automatic opening operation by the DC motor is permitted. Even when the latest environmental status (environment temperature) cannot be recognized, it is possible to prevent erroneous determination of pinching due to automatic driving during subsequent re-operation. Then, the estimated load is calculated with respect to the manually driven opening / closing operation, and the load reference value is updated thereby, so that the subsequent pinching determination can be performed accurately.

特に、開閉体の停止状態は前記開閉体の開閉途中位置であることにより、どのような開閉状態に対しても確実な挟み込み判定を行い得る。また、開閉体の停止条件は、前記開閉体の停止状態が所定時間以上経過するか、または制御装置への通電が絶たれたときであるであることにより、車両が長時間放置されて周辺の環境状況(環境温度)が変化したり、イグニッションスイッチがオフ等されて、駆動制御手段への通電が絶たれることによって、駆動制御手段が最新の環境変化を認識できなくなったりした場合でも同様に対応できる。また、開閉体の停止条件が満たされない場合には開閉動作を手動操作および自動駆動の両方を許可すると共に、開閉動作による負荷基準値の更新も行うことにより、正確な挟み込み判定を行うことができるため、挟み込み判定のための判定値(挟み込み荷重)をできるだけ低く設定することができ、より高精度な挟み込み判定を行うことができる。   In particular, since the stop state of the opening / closing body is a position in the middle of opening / closing of the opening / closing body, reliable pinching determination can be performed for any opening / closing state. Further, the stop condition of the opening / closing body is that when the stop state of the opening / closing body has elapsed for a predetermined time or more, or when the power supply to the control device is cut off, the vehicle is left for a long time and Even if the environmental conditions (environmental temperature) change or the ignition switch is turned off and the drive control means is de-energized, the drive control means can no longer recognize the latest environmental changes. it can. In addition, when the stop condition of the opening / closing body is not satisfied, both manual operation and automatic driving of the opening / closing operation are permitted, and the load reference value is also updated by the opening / closing operation, whereby accurate pinching determination can be performed. Therefore, the determination value (pinching load) for pinching determination can be set as low as possible, and pinching determination with higher accuracy can be performed.

また、請求項5によれば、直流モータの回転速度の変化と、駆動電圧の変化と、回転加速度及び直流モータの慣性モーメントに基づく慣性項とを加算するという簡単な式で推定負荷を求めることができ、負荷の推定を容易に行うことができる。また、請求項6によれば、全閉駆動において全閉位置近傍として全閉に至る僅かな領域にあってはウェザーストリップなどの影響を受けるため挟み込み判定を行わないようにして、外乱判定と挟み込み判定とを確実に行うようにすることができる。   According to claim 5, the estimated load is obtained by a simple expression of adding a change in the rotational speed of the DC motor, a change in the drive voltage, and an inertia term based on the rotational acceleration and the inertia moment of the DC motor. The load can be estimated easily. According to the sixth aspect of the present invention, the disturbance determination and the pinching are performed by avoiding the pinching determination in a small region reaching the full closing as the vicinity of the full closing position in the full closing driving because of being affected by a weather strip or the like. It is possible to ensure the determination.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明に基づく車両用開閉体の制御装置の好適実施例として、本発明を自動車用パワーウィンドウ装置に適用した場合を示すブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a case where the present invention is applied to an automotive power window device as a preferred embodiment of a control device for a vehicle opening / closing body according to the present invention.

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(以下、モータ)3を正逆転駆動するための駆動回路4と、モータ3の駆動電圧を検出する電圧検出回路5と、モータ3の回転に連動する回転速度検出手段としての回転センサ(またはロータリエンコーダ)6からのパルス信号の間隔に基づいてモータ3の回転速度を角速度として算出する角速度算出回路7と、制御部1の主制御を行う駆動制御手段としてのCPU8とが設けられている。なお、CPU8によりイグニッションスイッチIGのオン/オフ状態から制御部1への通電状態が検出されるようになっている。   As shown in the drawing, the control unit 1 outputs an automatic or manual opening / closing control signal to the control unit 1 according to each opening / closing operation signal of the automatic operation switch 2a and the manual operation switch 2b provided in the driver's seat or the like. In response to the open / close control signal, a drive circuit 4 for driving the DC motor (hereinafter referred to as motor) 3 forward / reversely, a voltage detection circuit 5 for detecting the drive voltage of the motor 3, and interlocking with the rotation of the motor 3 An angular speed calculation circuit 7 that calculates the rotational speed of the motor 3 as an angular speed based on the interval of the pulse signal from the rotation sensor (or rotary encoder) 6 as the rotational speed detection means, and a drive control means that performs the main control of the controller 1. As a CPU 8. The CPU 8 detects the energization state to the control unit 1 from the on / off state of the ignition switch IG.

CPU8には、上記角速度算出回路7からの角速度信号に基づいて角加速度を算出する角加速度算出部8aと、駆動電圧と角速度と角加速度とに基づいてモータ3の外部負荷を推定する推定負荷算出手段としての推定負荷算出部8bと、推定負荷に基づいて挟み込みの判定を行う判定部8cとが設けられている。なお、角加速度算出部8aと推定負荷算出部8bと判定部8cとは、CPU8内でのプログラム処理で行われるものであって良い。   The CPU 8 includes an angular acceleration calculation unit 8a that calculates angular acceleration based on the angular velocity signal from the angular velocity calculation circuit 7, and an estimated load calculation that estimates the external load of the motor 3 based on the drive voltage, angular velocity, and angular acceleration. An estimated load calculation unit 8b as a means and a determination unit 8c that determines the pinching based on the estimated load are provided. The angular acceleration calculation unit 8a, the estimated load calculation unit 8b, and the determination unit 8c may be performed by program processing in the CPU 8.

そして、駆動回路4からの駆動信号に応じてモータ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。またモータ3の制御としては定電圧制御やPWM制御を用いることができる。   Then, the motor 3 rotates forward and backward in accordance with a drive signal from the drive circuit 4, and a window 9 as a driven body connected to the motor 3 via a link or a wire is opened and closed. The auto control circuit 1a outputs a continuous open / close control signal when the open / close signal of the auto operation switch 2a is input, and the open / close signal of the manual operation switch 2b is input. Outputs an open / close control signal only during operation. As the control of the motor 3, constant voltage control or PWM control can be used.

CPU8には更に、角速度算出回路7からの角速度信号とモータの回転方向とから全閉から全開に至るウィンドウ9の位置に対応するモータ3の位置を算出するモータ位置算出部8dが設けられている。モータ位置算出部8dの機能もCPU8内でのプログラム処理で実現される。尚、モータ位置は回転センサ6からのパルスカウントによって、例えば全開位置を2500カウント、全閉位置を0カウントとし、全閉と全開の間は0カウントと2500カウントの間のカウント値とすることで表すことができる。   The CPU 8 is further provided with a motor position calculation unit 8d for calculating the position of the motor 3 corresponding to the position of the window 9 from the fully closed position to the fully opened position based on the angular velocity signal from the angular velocity calculating circuit 7 and the rotation direction of the motor. . The function of the motor position calculation unit 8d is also realized by program processing in the CPU 8. The motor position is determined by counting pulses from the rotation sensor 6, for example, the fully open position is 2500 counts, the fully closed position is 0 counts, and between the fully closed and fully open positions is a count value between 0 and 2500 counts. Can be represented.

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閉動作時における挟み込み判定制御の好適実施例の概略フローを図2に示す。図2のフローは、例えば5msの一定周期でCPU8内のプログラム処理により行うものとすることができる。   FIG. 2 shows a schematic flow of a preferred embodiment of the pinching determination control during the closing operation by the power window device configured as described above. The flow in FIG. 2 can be performed by program processing in the CPU 8 at a constant cycle of, for example, 5 ms.

まず、ステップST1ではモータ3の端子電圧V(実効値)を電圧検出回路5で検出してA/D変換し、ステップST2に進む。ステップST2では、回転センサ6からの各パルス信号間の間隔から周期tを算出し、その値から角速度ω(=2π/t)を算出する。次のステップST3では、ステップST2で算出された角速度ωに基づいて角加速度dωを算出し、ステップST4に進む。   First, in step ST1, the terminal voltage V (effective value) of the motor 3 is detected by the voltage detection circuit 5 and A / D converted, and the process proceeds to step ST2. In step ST2, the period t is calculated from the interval between each pulse signal from the rotation sensor 6, and the angular velocity ω (= 2π / t) is calculated from the value. In the next step ST3, the angular acceleration dω is calculated based on the angular velocity ω calculated in step ST2, and the process proceeds to step ST4.

ステップST4では、推定負荷算出部8bにて、端子電圧Vと角速度ωと角加速度dωとに基づいて、モータ3の外部負荷となる推定負荷Pを次式により求める。
P=Bm(ω0−ω)+(Tm−Tm0)−Jm・dω…(1)
ここで、Bmはモータ内部負荷の粘性係数、ωは角速度、ω0は外部無負荷時の角速度定常値、Tmはモータトルク、Tm0は外部無負荷時のモータトルク、Jmはモータを含む装置(例えばウィンドウ開閉装置)の慣性モーメント、dωは角加速度である。
In step ST4, the estimated load calculation unit 8b obtains an estimated load P, which is an external load of the motor 3, based on the terminal voltage V, the angular velocity ω, and the angular acceleration dω by the following equation.
P = Bm (ω0−ω) + (Tm−Tm0) −Jm · dω (1)
Here, Bm is the viscosity coefficient of the motor internal load, ω is the angular velocity, ω0 is the steady angular velocity value when there is no external load, Tm is the motor torque, Tm0 is the motor torque when there is no external load, and Jm is a device including the motor (for example, Moment of inertia of the window opening and closing device), dω is angular acceleration.

この式で(Tm−Tm0)を電圧と角速度とに分解して次式で表すことができる。
Tm=−a・ω+b・V+c…(2)
ここでa、b、cはモータに固有の定数であり、式(2)式はモータ毎に関数化したり、マップにしたりして、ROMなどのメモリに記憶しておくことができる。
In this equation, (Tm−Tm0) can be decomposed into voltage and angular velocity and expressed by the following equation.
Tm = −a · ω + b · V + c (2)
Here, a, b, and c are constants specific to the motor, and Expression (2) can be stored in a memory such as a ROM by converting it into a function or a map for each motor.

式(1)及び(2)から推定負荷Pを次のように表すこともできる。
P=(Bm+a)(ω0−ω)+b(V−V0)−Jm・dω…(3)
式(3)中で、(Bm+a)(ω0−ω)を角速度差演算項、b(V−V0)を電圧差演算項、Jm・dωを角加速度演算項(または慣性項)と呼ぶこともある。
From the equations (1) and (2), the estimated load P can also be expressed as follows.
P = (Bm + a) (ω0−ω) + b (V−V0) −Jm · dω (3)
In equation (3), (Bm + a) (ω0−ω) is also called an angular velocity difference calculation term, b (V−V0) is a voltage difference calculation term, and Jm · dω is also called an angular acceleration calculation term (or inertia term). is there.

上記した式(1)または(3)において、上記したように角速度差演算項、電圧差演算項、角加速度演算項(または慣性項)を加算するという簡単な式で推定負荷Pを求めることができ、負荷の推定を容易に行うことができる。   In the above formula (1) or (3), the estimated load P can be obtained by a simple formula in which the angular velocity difference calculation term, the voltage difference calculation term, and the angular acceleration calculation term (or inertia term) are added as described above. It is possible to easily estimate the load.

なお、挟み込みがあったときの推定負荷Pは、モータのフリクション特性と挟み込みによる負荷増加とを合わせたものとなるが、モータのフリクション特性はモータ毎に異なり、また同一モータでも経年変化を生じ得る。そのため、外部無負荷時(即ち挟み込みがないとき)のモータ位置(ウィンドウ9の開閉位置)に対する負荷基準値としてのモータトルクの変化を示すモータトルクマップ(負荷基準値記憶手段)をウィンドウ9の開閉動作毎に作成することにより、上記したようなモータ特性の個体差や経年変化をモータトルクマップに反映することができる。それを式(1)または(3)から求められる推定負荷から減算したものを外部負荷とすることで、モータ特性の個体差や経年変化に影響されることなく、挟み込みによる負荷増加のみを検出して、挟み込み判定を精度良く行うことが可能となる。   Note that the estimated load P at the time of pinching is a combination of the friction characteristics of the motor and the load increase due to pinching, but the motor friction characteristics differ from motor to motor, and even the same motor can cause secular change. . Therefore, a motor torque map (load reference value storage means) indicating a change in motor torque as a load reference value with respect to a motor position (open / close position of window 9) when there is no external load (that is, when there is no pinching) is opened / closed of window 9. By creating for each operation, the individual differences and aging of the motor characteristics as described above can be reflected in the motor torque map. By subtracting it from the estimated load obtained from equation (1) or (3) as an external load, only the load increase due to pinching is detected without being affected by individual differences in motor characteristics or aging. Thus, pinching determination can be performed with high accuracy.

次のステップST5では、モータトルクマップを作成するためのモータトルク(推定負荷P)の学習を行う。図2にモータトルクマップの閉動作時の一例を示す。図では、横軸に全閉(上記0カウント)から全開(上記2500カウント)までを示し、縦軸にモータトルク(推定負荷P)を示している。したがって、閉動作時には図の横軸を左側に移動することになる。図示例では、全閉から全開までのウィンドウ9のストロークを所定のエッジ数毎に区切った複数の小エリアを設定し、基準温度(例えば20度)における全開から全閉までの外部無負荷状態における各エリア毎にエリア内の平均モータトルクを記憶したものであり、図に示されるように階段状の波形となる。   In the next step ST5, learning of motor torque (estimated load P) for creating a motor torque map is performed. FIG. 2 shows an example of the closing operation of the motor torque map. In the figure, the horizontal axis indicates from fully closed (above 0 count) to fully open (above 2500 count), and the vertical axis indicates motor torque (estimated load P). Therefore, during the closing operation, the horizontal axis in the figure is moved to the left side. In the illustrated example, a plurality of small areas are set by dividing the stroke of the window 9 from fully closed to fully open for each predetermined number of edges, and in an external no-load state from fully open to fully closed at a reference temperature (for example, 20 degrees). The average motor torque in the area is stored for each area, and a stepped waveform is obtained as shown in the figure.

次のステップST6ではモータ3が停止したか否かを判別する。この停止条件としては設定された所定時間内に回転センサ6からの次のパルスエッジが入力されなかったことであって良い。停止していない(開閉動作中)と判定された場合にはステップST1に戻る。したがって、開閉動作が続いている間はステップST5で各エリアに対して新たな負荷を学習し、それによりモータトルクマップを最新のものに書き換えることができる。   In the next step ST6, it is determined whether or not the motor 3 has stopped. The stop condition may be that the next pulse edge from the rotation sensor 6 is not input within the set predetermined time. If it is determined that it is not stopped (opening / closing operation), the process returns to step ST1. Therefore, while the opening / closing operation continues, a new load is learned for each area in step ST5, whereby the motor torque map can be rewritten to the latest one.

ステップST6で停止していると判定された場合にはステップST7に進み、そこで例えばCPU8内のタイマ(図示せず)を起動(オン)する。このタイマの設定時間は環境温度が変化する虞がある長時間であり、例えば1時間程度とすると良い。次のステップST8ではそのタイマの設定時間が経過した(タイムアップ)か否か、またはイグニッションスイッチIGがオフ等されて制御部1への通電が遮断されたか否かを判別する。   If it is determined in step ST6 that the operation is stopped, the process proceeds to step ST7, where a timer (not shown) in the CPU 8 is activated (turned on), for example. The set time of this timer is a long time during which the environmental temperature may change, and is preferably about 1 hour, for example. In the next step ST8, it is determined whether or not the set time of the timer has elapsed (time up), or whether or not the ignition switch IG is turned off and the power supply to the control unit 1 is cut off.

ステップST8でタイムアップもイグニッションスイッチIGのオフもしていないと判定された場合にはステップST9に進み、モータによるオート開閉動作、または操作者によるマニュアル開閉動作を許可する。ステップST10では、挟み込みによるものであるか否かを判別する。挟み込み判定にあっては、図3のモータトルクマップを用い、停止位置に対応する外部無負荷状態の負荷に対して停止判定時の推定負荷Pとの差が挟み込み判定値より大きいか否かであって良い。挟み込み判定値は予め一定値を決めておいて良い。モータ位置に応じて外部無負荷状態が変化するモータトルクマップを用いて挟み込み判定を行うことができることから、ウィンドウ9がどの位置にあっても挟み込みによる負荷増加分のみを適切に検出することができる。   If it is determined in step ST8 that the time is not up or the ignition switch IG is not turned off, the process proceeds to step ST9, where the automatic opening / closing operation by the motor or the manual opening / closing operation by the operator is permitted. In step ST10, it is determined whether or not it is due to pinching. In the pinch determination, the motor torque map of FIG. 3 is used to determine whether the difference between the load in the external no-load state corresponding to the stop position and the estimated load P at the stop determination is larger than the pinch determination value. It's okay. A fixed value may be determined in advance as the pinching determination value. Since it is possible to perform pinching determination using a motor torque map in which the external no-load state changes according to the motor position, it is possible to appropriately detect only the load increase due to pinching regardless of the position of the window 9. .

ステップST10で挟み込み有りと判定された場合には別フローであって良い挟み込み処理へ進み、例えば挟み込み時の処理としてモータ3の反転を行う。ステップST10で挟み込み無しと判定された場合にはステップST1に戻る。これにより、挟み込みが発生しない通常動作において、ステップST5で負荷の学習を行い、常にモータトルクマップを最新のものに更新する。   If it is determined in step ST10 that pinching has occurred, the flow proceeds to pinching processing, which may be another flow. For example, the motor 3 is reversed as processing during pinching. If it is determined in step ST10 that there is no jamming, the process returns to step ST1. As a result, in normal operation in which pinching does not occur, load learning is performed in step ST5, and the motor torque map is always updated to the latest one.

上記ステップST8でタイムアップまたは制御部1への通電が遮断されたと判定された場合にはステップST11に進む。タイムアップによりステップST11に進んだ場合は設定された長時間の停止状態が続いた場合であり、その場合には環境温度が大きく変化した可能性があることから、ステップST11では操作者によるマニュアル開閉操作または直流モータによるオート開作動のみ受け付け、次のステップST12ではマニュアル操作スイッチ2bの各開閉操作信号に応じた開閉駆動または直流モータによるオート開駆動を行う。このように、直流モータによるオート閉動作を禁止することから、長時間停止後の再起動時に環境温度の変化による外部負荷の増大が生じていたとしても、それによる挟み込みの誤判定が生じることがない。なお、本発明においては、開閉体の停止後の再操作時の閉動作は、操作者によるマニュアル閉操作時にのみ許可するようにしているが、それは、このときの操作は、操作者自身の意思によるものであるため、挟み込みの発生の可能性は少なく、また挟み込みに至った場合であっても直ちに停止または逆転操作可能であるということからである。   If it is determined in step ST8 that the time is up or the power supply to the control unit 1 is interrupted, the process proceeds to step ST11. If the process proceeds to step ST11 due to time-up, the set stop state continues for a long time. In this case, the ambient temperature may have changed significantly. Only an operation or an automatic opening operation by a DC motor is accepted, and in the next step ST12, an opening / closing drive or an automatic opening drive by a DC motor according to each opening / closing operation signal of the manual operation switch 2b is performed. As described above, since the automatic closing operation by the DC motor is prohibited, even if an external load increases due to a change in the environmental temperature at the time of restart after a long-time stop, an erroneous determination of pinching may occur due to this. Absent. In the present invention, the closing operation at the time of re-operation after stopping the opening / closing body is permitted only at the time of manual closing operation by the operator, but this operation is performed by the operator himself. This is because there is little possibility of pinching, and even when pinching has occurred, it can be immediately stopped or reversed.

イグニッションスイッチIGがオフ等されて制御部1への通電が遮断された場合にCPU8がリセットされてメモリされていた環境温度のデータがクリアされてしまった場合も上記と同じ処理を行う。   When the ignition switch IG is turned off and the energization to the control unit 1 is cut off, the CPU 8 is reset and the stored environmental temperature data is cleared.

なお、次のステップST13でタイマをリセットしてステップST1に戻る。これにより、開閉体の長時間停止状態のタイマカウントがリセットされ、次のサイクルにおけるステップST5で再起動後の操作者によるマニュアル開閉動作または直流モータによるオート開動作時の負荷を学習し、開閉動作の停止まで上記したように負荷を学習してモータトルクマップを更新する。これにより、環境温度が変化した場合に対応し得るモータトルクマップが作成されるため、その後に挟み込みが生じた場合に最新の更新されたモータトルクマップを用いた正確な挟み込み判定を行うことができる。   In the next step ST13, the timer is reset and the process returns to step ST1. As a result, the timer count of the long-time stop state of the opening / closing body is reset, and in step ST5 in the next cycle, the load at the time of manual opening / closing operation by the operator after restart or automatic opening operation by the DC motor is learned, and the opening / closing operation The load is learned and the motor torque map is updated as described above until the stop. As a result, a motor torque map that can cope with a change in the environmental temperature is created. Therefore, when pinching occurs thereafter, accurate pinching determination using the latest updated motor torque map can be performed. .

上記処理はウィンドウ9がどの位置に停止していても適用可能である。途中停止はもちろん、全閉位置から開く場合も、その開動作により新たな負荷の学習を行い、次に閉動作させる場合の負荷基準値とすることができる。なお、ウィンドウ9を下降させる開動作に対して上昇させる閉動作の場合にはウィンドウ9の自重分の影響を受けるが、開動作時に学習された負荷基準値にウィンドウ9の自重分を考慮した係数を掛けるなどして補正することにより、更新された開動作時のモータトルクマップを用いた挟み込み判定を行うことができる。   The above processing is applicable regardless of where the window 9 is stopped. In the case of opening from the fully closed position as well as stopping halfway, a new load can be learned by the opening operation, and the load reference value for the next closing operation can be obtained. In the case of the closing operation that raises the opening operation that lowers the window 9, the weight is affected by the weight of the window 9, but the load reference value learned during the opening operation takes into account the weight of the window 9. It is possible to perform pinching determination using the updated motor torque map at the time of the opening operation by correcting by multiplying.

なお、挟み込み判定処理にあっては、全閉動作時に全閉位置近傍から全閉に至るまでにあってはウェザーストリップの影響を受けて負荷が増大するため、それを挟み込みと誤判定しないように全閉に至る僅かな領域を挟み込み判定を禁止するマスク領域を設定すると良い。これにより、確実な挟み込み判定を行うことができる。   In the pinching determination process, the load increases due to the influence of the weather strip from the vicinity of the fully closed position to the fully closed state during the fully closing operation, so that it is not erroneously determined as pinching. It is preferable to set a mask area that prohibits the determination by pinching a small area reaching the fully closed position. Thereby, reliable pinching determination can be performed.

本発明にかかる車両用開閉体の制御装置は、長時間停止して環境温度が変化した場合の再起動時の正確な挟み込み判定が可能となり、ウィンドウに限られることなく種々の開閉体の制御装置として有用である。   The control device for a vehicle opening / closing body according to the present invention enables accurate pinching determination at the time of restart when the environmental temperature changes after being stopped for a long time, and is not limited to a window. Useful as.

本発明が適用された自動車用パワーウィンドウ装置のモータ駆動制御回路のブロック図である。1 is a block diagram of a motor drive control circuit of an automotive power window device to which the present invention is applied. 本発明に基づく制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow based on this invention. モータトルクマップを示す図である。It is a figure which shows a motor torque map.

符号の説明Explanation of symbols

1 制御部
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 電圧検出回路
6 回転センサ
7 角速度算出回路
8 CPU
8a 角加速度算出部、8b 推定負荷算出部、8c 判定部、8d 位置算出部
9 ウィンドウ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2a Auto operation switch, 2b Manual operation switch 3 Motor 4 Drive circuit 5 Voltage detection circuit 6 Rotation sensor 7 Angular velocity calculation circuit 8 CPU
8a angular acceleration calculation unit, 8b estimated load calculation unit, 8c determination unit, 8d position calculation unit 9 window

Claims (6)

直流モータで開閉体を駆動する車両用開閉体の制御装置であって、
前記直流モータを駆動制御するための駆動制御手段と、前記直流モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記直流モータの駆動電圧を検出する電圧検出手段と、少なくとも前記回転速度及び前記駆動電圧に基づいて前記直流モータの負荷を推定する推定負荷算出手段と、推定負荷に基づいて物体の挟み込みを判定する挟み込み判定手段と、前記開閉体の開閉動作の度に前記推定負荷算出手段により算出される推定負荷を負荷基準値として記憶する負荷基準値記憶手段とを有し、
前記駆動制御手段は、前記負荷基準値に応じて前記挟み込み判定手段によって挟み込みを判定すると共に、前記開閉体が停止した時に所定の停止条件を満たした場合にはその直後の開閉動作を操作者によるマニュアル開閉動作または前記直流モータによるオート開動作のみ許可し、
前記負荷基準値記憶手段は、前記手動操作による前記開閉体の開閉動作に対して前記推定負荷算出手段により算出される推定負荷を前記負荷基準値として記憶することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
A control device for a vehicle opening / closing body that drives the opening / closing body with a DC motor,
Drive control means for driving and controlling the DC motor; rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the DC motor; voltage detection means for detecting the drive voltage of the DC motor; at least the rotation speed and the drive Calculated by the estimated load calculating means for estimating the load of the DC motor based on the voltage, the pinching determining means for determining the object pinching based on the estimated load, and the estimated load calculating means for each opening / closing operation of the opening / closing body Load reference value storage means for storing the estimated load to be performed as a load reference value,
The drive control means determines the pinching by the pinching determination means according to the load reference value, and when an opening / closing body satisfies a predetermined stop condition when the opening / closing body stops, an opening / closing operation immediately after that is performed by an operator. Only manual opening / closing operation or automatic opening operation by the DC motor is permitted,
The load reference value storage means stores the estimated load calculated by the estimated load calculation means as the load reference value for the opening / closing operation of the opening / closing body by the manual operation. Control device.
前記開閉体の停止状態は、前記開閉体の開閉途中位置であることを特徴とする請求項1に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 stop state of the opening / closing body is a position in the middle of opening / closing of the opening / closing body. 前記開閉体の停止条件は、前記開閉体の停止状態が所定時間以上経過するか、または前記駆動制御手段への通電が絶たれたときであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用開閉体の制御装置。   The stop condition of the open / close body is when the stop state of the open / close body elapses for a predetermined time or when the drive control means is de-energized. The vehicle opening / closing member control apparatus described. 前記駆動制御手段は、前記開閉体の停止条件を満たさない場合には開閉動作を前記手動操作および自動操作の両方を許可し、
前記負荷基準値記憶手段は、前記手動操作および前記自動操作のいずれによる前記開閉体の開閉動作に対しても前記推定負荷算出手段により算出される推定負荷を前記負荷基準値として記憶することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の車両用開閉体の制御装置。
The drive control means permits both the manual operation and the automatic operation for the opening / closing operation when the stop condition of the opening / closing body is not satisfied,
The load reference value storage means stores the estimated load calculated by the estimated load calculation means as the load reference value for the opening / closing operation of the opening / closing body by either the manual operation or the automatic operation. The control device for a vehicle opening / closing body according to any one of claims 1 to 3.
前記推定負荷算出手段による前記推定負荷の算出を、前記回転速度に基づく項と、前記駆動電圧に基づく項と、前記回転速度から求める回転加速度及び前記直流モータの慣性モーメントに基づく項とを用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の車両用開閉体の制御装置。   The calculation of the estimated load by the estimated load calculation means uses a term based on the rotational speed, a term based on the driving voltage, and a term based on the rotational acceleration obtained from the rotational speed and the inertia moment of the DC motor. The control device for a vehicle opening / closing body according to any one of claims 1 to 4. 前記挟み込み判定手段による挟み込みの判定処理が、前記開閉体の全閉位置の近傍では行われないように設定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の車両用開閉体の制御装置。   6. The vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the pinching determination process by the pinching determination unit is set not to be performed near the fully closed position of the opening / closing body. Control device for opening and closing body.
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