车辆用开闭体控制装置的制作方法

本发明涉及一种车辆用开闭体控制装置。

背景技术：

例如，在动力滑门装置等具有驱动源使车辆的开闭体进行开闭动作的车辆用开闭体控制装置中，多数情况下，将电动机用于该驱动源。并且，以往，在电动机控制装置具有执行使向该电动机的驱动电路输出的电动机控制信号的相位提前的提前角控制的结构。

即，存在因转速的上升而导致电动机的电流相位发生延迟的情况。但是，即使在像这样的情况下，通过使为了向电动机供给驱动电力而向驱动电路输出的电动机控制信号的相位适当地提前，从而能够有效地控制该电动机。此外，通过执行像这样的提前角控制，该电动机转矩(t)和转速(n)的关系、即所谓n-t特性发生变化。并且，由此，例如，像专利文献1所记载的雨刮器控制装置那样，能够使通过电动机驱动的控制对象以高速移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-168273号公报

发明所要解决的技术问题

然而，通过执行提前角控制，电动机转矩(t)和电动机电流值(i)的关系、即所谓i-t特性也发生变化。具体而言，提前角控制的提前角值越大，电动机电流值就越是增加。另一方面，在车辆用开闭体控制装置中，根据电动机电流值来检测由开闭体引起的夹入。在该情况下，当通过执行提前角控制而使电动机电流值显著增加时，存在误检测为夹入的可能性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够抑制执行提前角控制时的夹入的误检测的车辆用开闭体控制装置。

用于解决技术问题的手段

解决上述技术问题的车辆用开闭体控制装置具备：驱动控制部，该驱动控制部将电动机作为驱动源使车辆的开闭体动作；以及夹入检测部，该夹入检测部根据所述电动机的电流值来检测由所述开闭体引起的夹入，所述驱动控制部具备：电动机控制信号输出部，该电动机控制信号输出部输出用于向所述电动机供给驱动电力的电动机控制信号；以及提前角值设定部，该提前角值设定部设定用于使所述电动机控制信号的相位提前的提前角值，所述提前角值设定部具有提前角值增加禁止部，在所述电动机的电流值达到提前角值增加禁止电流值时，该提前角值增加禁止部禁止提前角值的增加设定。

根据该结构，在执行提前角控制时，当随着提前角值的增加而增加的所述电动机的电流值到达所述提前角值增加禁止电流值时，所述提前角值设定部在所述提前角值增加禁止部中禁止提前角值的增加设定。由此，提前角值不能继续增加，所述电动机的电流值也不会增加到显著超过所述提前角值增加禁止电流值。因此，能够抑制所述夹入检测部中的根据所述电动机的电流值的夹入的误检测。

关于上述车辆用开闭体控制装置，优选的是，所述夹入检测部根据所述电动机的电流值与夹入检测阈值的大小关系来检测由所述开闭体引起的夹入，并具有夹入检测阈值校正部，该夹入检测阈值校正部以提前角值越大则所述夹入检测阈值越大的方式进行校正，所述提前角值设定部具有提前角值增加禁止电流值校正部，该提前角值增加禁止电流值校正部以提前角值越大则所述提前角值增加禁止电流值越大的方式进行校正。

确认到，如果与由所述开闭体引起的夹入的检测有关的所述电动机的转矩(以下，也称作“容许转矩”)相同，则与其对应的所述电动机的电流值随着提前角值变大而变大。根据该结构，所述夹入检测部通过在所述夹入检测阈值校正部以提前角值越大则所述夹入检测阈值越大的方式进行校正，能够根据更接近容许转矩的转矩而更佳地检测由所述开闭体引起的夹入。

此外，所述提前角值设定部在所述提前角值增加禁止电流值校正部中，以提前角值越大则所述提前角值增加禁止电流值越大的方式进行校正。即，所述提前角值增加禁止电流值被校正为追随以提前角值越大则越大的方式被校正的所述夹入检测阈值。因此，所述提前角值设定部在所述提前角值增加禁止部中，能够更佳地禁止提前角值的增加设定。

发明的效果

本发明具有能够抑制执行提前角控制时的夹入的误检测的效果。

附图说明

图1是设置有滑动门的车辆的侧视图。

图2是动力滑门装置的概略结构图。

图3是动力滑门装置的控制框图。

图4是表示提前角控制的模式的流程图。

图5是表示因提前角控制的执行而变化的电动机的n-t特性及其提前角值的关系的曲线图。

图6是表示夹入检测的处理顺序的流程图。

图7是表示执行提前角控制时，变更了夹入的检测条件的处理顺序的流程图。

图8是表示因提前角控制的执行而变化的电动机的i-t特性的曲线图。

图9是为了变更夹入检测的判定条件而使用的校正映射的说明图。

图10是表示提前角值设定的模式的流程图。

图11的(a)、(b)是表示提前角控制的提前角值的增加时的电动机的电流值及提前角值的推移的时序图。

图12是表示提前角值增加禁止电流值的校正的模式的流程图。

图13是用于提前角值增加禁止电流值的校正的校正映射的说明图。

符号说明

α…提前角值、β，γ…校正值、im…电流值、ith…夹入检测阈值、smc…电动机控制信号、imax…提前角值增加禁止电流值、1…车辆、20…电动机、43…电动机控制信号输出部、51…提前角值设定部、51a…提前角值增加禁止部、51b…提前角值增加禁止电流值校正部、55…夹入检测部、55a…夹入检测阈值校正部、70…驱动控制部。

具体实施方式

以下，对车辆用开闭体控制装置的一实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的车辆1具备滑动门4，该滑动门4对设置于车身2的侧面2s的门开口部3进行开闭。具体而言，在该车辆1设置有沿前后方向(图1中、左右方向)延伸的多个导轨5(5a～5c)和将这些各导轨5连结的多个导辊单元6(6a～6c)。即，本实施方式的滑动门4经由这些各导轨5及各导辊单元6被支承于车身2的侧面2s。此外，这些各导轨5及各导辊单元6能够沿着各导轨5的延伸方向，相对于各导轨5的各导辊单元6的卡合位置移动。并且，本实施方式的滑动门4由此构成为，以沿着车身2的侧面2s的状态在车辆前后方向上移动。

即，本实施方式的滑动门4通过向车辆前方侧(图1中、左侧)移动而成为将门开口部3闭塞的全闭状态，通过向车辆后方侧(同图中、右侧)移动而成为车辆1的乘员能够经由该门开口部3上下车的全开状态。并且，在该滑动门4设置有用于对该滑动门4进行开闭操作的外侧门把手或内侧门把手门等门把手10。

此外，如图2所示，在该滑动门4设置有多个锁装置11。另外，在该滑动门4设置有作为全闭锁的前锁11a及后锁11b，该前锁11a及后锁11b在全闭位置约束该滑动门4。并且，在该滑动门4设置有全开锁11c，该全开锁11c用于在全开位置约束该滑动门4。并且，在本实施方式的滑动门4中，这些各锁装置11经由遥控器12与门把手10连结。

即，本实施方式的滑动门4通过操作门把手10而解除各锁装置11的约束状态。另外，该滑动门4通过乘员操作设置于车室内的操作开关或携带机等，即使是远程操作也能够解除各锁装置11的约束状态。并且，该滑动门4能够以该门把手10为把持部，通过手动来进行开闭动作。

此外，在本实施方式的滑动门4设置有以电动机20为驱动源的门驱动器21。并且，该门驱动器21的电动机20通过从门ecu25接受驱动电力的供给而旋转。即，门ecu25通过对电动机20供给驱动电力来控制门驱动器21的动作。并且，在本实施方式的车辆1中，由此形成了作为车辆用开闭体控制装置的动力滑门装置30，该动力滑门装置30能够根据该电动机20的驱动力使滑动门4进行开闭动作。

详细地说，本实施方式的门驱动器21具备开闭驱动部31，该开闭驱动部31根据电动机20的驱动力经由未图示驱动线缆对滑动门4进行开闭驱动。

此外，在本实施方式的门驱动器21设置有脉冲传感器32，该脉冲传感器32输出与开闭驱动部31的动作同步的脉冲信号sp。并且，本实施方式的门ecu25根据该脉冲传感器32的脉冲输出来检测被该门驱动器21驱动的滑动门4的移动位置x及移动速度vdr。

并且，在本实施方式的门ecu25输入有设置于门把手10、车室内或携带机等的操作输入部33的输出信号(操作输入信号scr)。即，本实施方式的门ecu25根据该操作输入信号scr来检测利用者对滑动门4的动作要求。并且，构成为控制门驱动器21的动作以使滑动门4向该被要求的动作方向移动。

更详细地说，如图3所示，本实施方式的门ecu25具备控制目标计算部41，该控制目标计算部41计算作为驱动源的电动机20的控制目标ε以使滑动门4进行开闭动作。此外，门ecu25具备电动机控制信号输出部43，该电动机控制信号输出部43根据该控制目标ε来输出电动机控制信号smc。另外，门ecu25具备驱动电路45，该驱动电路45根据该电动机控制信号smc向电动机20输出驱动电力。并且，由此，门ecu25构成为通过对电动机20供给驱动电力来控制门驱动器21的动作。

具体而言，本实施方式的控制目标计算部41根据表示利用者的动作要求的操作输入信号scr以及滑动门4的移动位置x及移动速度vdr或者例如车速等、各种车辆状态量来计算电动机20的控制目标ε。此外，在本实施方式的门ecu25中，控制目标计算部41输出的控制目标ε表示电动机20的旋转方向、及其占空比(接通占空比)。此外，在本实施方式的电动机20采用无刷电动机，在电动机控制信号输出部43输入有旋转角传感器47所检测出的电动机20的旋转角(电气角)θ。并且，由此，本实施方式的电动机控制信号输出部43构成为，输出相位对应于电动机20的旋转角θ而变化的电动机控制信号smc。

即，在本实施方式的驱动电路45使用了将多个开关元件(图示略)连接为桥状而构成的适当的pwm逆变器。此外，电动机控制信号输出部43输出的电动机控制信号smc，对于驱动电路45的各开关元件，与对应于电动机20的旋转角θ的开/关模式的组合一起，成为规定对应于控制目标计算部41输出的控制目标ε所表示的接通占空比的开/关时刻的pwm控制信号。并且，由此，本实施方式的门ecu25构成为，经由驱动电路45向电动机20输出三相(u，v，w)的驱动电力。

此外，本实施方式的门ecu25具备提前角值设定部51，该提前角值设定部51设定用于使电动机控制信号smc的相位提前的提前角值α。即，在本实施方式的电动机控制信号输出部43，与电动机20的旋转角θ一起输入有该提前角值设定部51输出的提前角值α。并且，由此，本实施方式的门ecu25构成为，能够根据电动机控制信号输出部43通过提前角值α而使相位超前的电动机控制信号smc来执行对电动机20供给驱动电力。即，门ecu25构成为能够执行所谓的提前角控制。

具体而言，如图4的流程图所示，本实施方式的门ecu25在步骤101中获取电动机20的转速n(例如、旋转数/分)，并在步骤102中判定该转速n是否在规定速度n1以上。并且，在电动机20的转速n为规定速度n1以上的情况下，在步骤103中执行提前角控制，在转速n小于规定速度n1的情况下，在步骤104中不执行提前角控制。

即，如图5所示，通过执行提前角控制，表示电动机转矩t与转速n的关系的n-t特性变化为高旋转/低转矩型。考虑到这一点，在本实施方式的动力滑门装置30中，如同图所示，预先通过模拟等得出了通过执行该提前角控制而能够使电动机20的转速n增速的该转速n与电动机转矩t的关系。并且，本实施方式的门ecu25将通过执行该提前角控制而能够使电动机20增速的转速n的下限值设定为规定速度n1，即，构成为，仅在通过该提前角控制保留使转速n增速的余力而电动机20旋转的低负载区域执行该提前角控制。

此外，在图5中，虚线所示的波形表示提前角控制的提前角值α为“α1”的情况下的电动机20的n-t特性。同样地，在同图中，一点划线所示的波形表示提前角控制的提前角值α为“α2”的情况下的n-t特性，同样地，二点划线所示的波形表示提前角控制的提前角值α为“α3”的情况下的n-t特性。并且，在同图中，实线所示的波形表示该提前角控制的提前角值α为“α0＝0°”、即不执行提前角控制的情况下的电动机20的n-t特性。这些各波形所示的提前角值α0～α3的编号越大，就被设定为越大的值(α0＜α1＜α2＜α3)。即，通过执行提前角控制而产生的电动机20的增速作用随着提前角值α变大而变得显著。

考虑到这一点，在本实施方式的门ecu25中，提前角值设定部51基本上随着电动机20的转速n的上升而设定更大的提前角值α。并且，由此，在本实施方式的门ecu25中，构成为，在执行提前角控制时，基本上，电动机控制信号smc的相位以与电动机20的转速n对应的提前角值α提前。

此外，如图3所示，本实施方式的门ecu25具备夹入检测部55，该夹入检测部55在例如乘员的手、足等异物夹入滑动门4的前端部4f与门开口部3的前缘部3f之间的情况下等，执行产生于滑动门4的夹入的检测。具体而言，在本实施方式的门ecu25中，由电流传感器57检测出的从车载电源60流入驱动电路45的电流的值、即电动机20的电流值im输入到该夹入检测部55。并且，本实施方式的夹入检测部55构成为根据电动机20的电流值im来执行夹入检测。

具体而言，如图6的流程图所示，本实施方式的夹入检测部55在步骤201中获取电动机20的电流值im，并在步骤202设定用于夹入检测的夹入检测阈值ith。进而，夹入检测部55在步骤203中将该夹入检测阈值ith与电动机20的电流值im进行比较，在该电流值im超过夹入检测阈值ith的情况下(im＞ith、步骤203：是)，在步骤204中判定为发生了由滑动门4引起的夹入。并且，在电动机20的电流值im为夹入检测阈值ith以下的情况下(im≤ith、步骤203：否)，在步骤205中判定为未发生由滑动门4引起的夹入。

即，由于电动机20的旋转因夹入的发生而被约束，因此该电动机20的电流值im作为所谓约束电流而上升。并且，本实施方式的夹入检测部55构成为，通过监视在电动机20产生的电流变化来检测由滑动门4引起的夹入。

此外，如图3所示，本实施方式的夹入检测部55具有夹入检测阈值校正部55a，该夹入检测阈值校正部55a以提前角值α越大则夹入检测阈值ith越大的方式进行校正。具体而言，如图7的流程图所示，在设定夹入检测的夹入检测阈值ith时(参照图6、步骤202)，夹入检测部55在步骤301中从门ecu25的存储区域25m读出基准值i0，接着，在步骤302中判定是否在提前角控制的执行中。并且，构成为，当在提前角控制的执行中的情况下(步骤302：是)，设定比未执行提前角控制的情况(步骤302：否)高的夹入检测阈值ith(步骤303～305)。

详细地说，如图2及图9所示，本实施方式的门ecu25将用于校正夹入检测阈值ith的校正映射61保持在存储区域25m，夹入检测阈值ith用于夹入检测。具体而言，在本实施方式的门ecu25中，该校正映射61规定执行中的提前角控制中的提前角值α与校正值β的关系。并且，本实施方式的校正映射61构成为，执行中的提前角控制所设定的提前角值α越大，就计算出越大的校正值β。

即，如图7的流程图所示，在提前角控制的执行中的情况下(步骤302：是)，本实施方式的夹入检测部55在步骤303中获取该提前角控制的提前角值α。进而，夹入检测部55通过使用校正映射61而在步骤304中计算与提前角值α对应的校正值β。并且，本实施方式的夹入检测部55构成为，在步骤305中将向该校正值β加上基准值i0而得到的值设定为用于该夹入检测的夹入检测阈值ith。

另一方面，在未执行提前角控制的情况下(步骤302：否)，夹入检测部55将在步骤306中读出的基准值i0直接设定为夹入检测阈值ith。并且，由此，本实施方式的夹入检测部55构成为，在与未执行该提前角控制的情况的比较中，变更执行提前角控制时的判定条件，以难以判定为发生了由滑动门4引起的夹入。

即，如图8所示，由于电动机20的i-t特性因执行提前角控制而变化，因此产生相同的电动机转矩t、例如容许转矩所需的电流值im增大。并且，产生相同的电动机转矩t所需的电流值im随着提前角值的变大而变得显著。考虑到这一点，本实施方式的夹入检测部55在执行提前角控制时，如上所述，预先变更夹入检测的判定条件，以使得难以判定为发生了由滑动门4引起的夹入。并且，由此构成为，尽管实际上没有发生夹入，但通过使电动机20的电流值im不超过夹入检测阈值ith，来抑制其误判定。

如已经描述的那样，在本实施方式的门ecu25中，构成为，在执行提前角控制时，使电动机控制信号smc的相位以由提前角值设定部51设定的提前角值α提前。基本上，提前角值α随着电动机20的转速n的上升而被设定地越大。其中，提前角值设定部51构成为使提前角值α逐渐增加或减小。此外，如图3所示，提前角值设定部51具有提前角值增加禁止部51a，在电流值im到达提前角值增加禁止电流值imax时，该提前角值增加禁止部51a禁止提前角值α的增加设定。具体而言，在本实施方式的门ecu25中，电动机20的电流值im输入到该提前角值设定部51。并且，本实施方式的提前角值设定部51构成为，在该电流值im到达提前角值增加禁止电流值imax时，在提前角值增加禁止部51a中禁止提前角值α的增加设定。

具体而言，如图10的流程图所示，本实施方式的提前角值设定部51通过在步骤401中获取当前的提前角值α，从而在步骤402中设定提前角值增加禁止电流值imax。并且，在增加提前角值α的情况下(步骤403：是)，提前角值设定部51在步骤404中将提前角值增加禁止电流值imax与电动机20的电流值im进行比较。并且，在该电流值im超过提前角值增加禁止电流值imax的情况下(步骤404：否)，提前角值设定部51在步骤405中将当前的提前角值α直接设定为提前角值α。此外，在该电流值im在提前角值增加禁止电流值imax以下的情况下(步骤404：是)，提前角值设定部51在步骤406中将微小的规定值δα与当前的提前角值α相加而得到的值设定为新的提前角值α，以增加设定提前角值α。

另一方面，在减小提前角值α的情况下(步骤403：否)，提前角值设定部51在步骤407中将从当前的提前角值α减去规定值δα而得到的值设定为新的提前角值α，以增加设定提前角值α。

像这样，即使在增加提前角值α的情况下，提前角值设定部51在电流值im超过提前角值增加禁止电流值imax的情况下，也禁止提前角值α的增加设定。

如图8所示，这是因为，由于执行提前角控制，电动机转矩(t)与电动机电流值(i)的关系、即所谓i-t特性发生变化。具体而言，与未执行提前角控制的通常控制时相比，在执行提前角控制时，电流值im增加，并且其增加量也随着提前角值α的增加而增加。在该情况下，当通过设定相对较大的提前角值α而使电流值im显著增加时，该电流值im接近夹入检测阈值ith，从而误检测为夹入的可能性变高。考虑到这一点，本实施方式的提前角值设定部51在提前角值增加禁止部51a中，在电流值im超过提前角值增加禁止电流值imax的情况下，禁止提前角值α的增加设定。

如图11的(a)、(b)所示的一例，在提前角控制中的提前角值α的增加中，当在时刻t1时电流值im超过提前角值增加禁止电流值imax时，禁止提前角值α继续增加。由此，能够抑制电流值im的增加，电流值im不会大幅超过提前角值增加禁止电流值imax。

此外，如图12的流程图所示，在设定提前角值增加禁止电流值imax时(参照图10、步骤402)，提前角值设定部51在步骤501中从门ecu25的存储区域25m读出基准值imax0，并在步骤502中计算与提前角值α对应的校正值γ。并且，提前角值设定部51构成为，在步骤503中，将校正值γ加到基准值imax0而得到的值设定为提前角值增加禁止电流值imax。

详细地说，如图2及图13所示，本实施方式的门ecu25将用于校正提前角值增加禁止电流值imax的校正映射71保持在存储区域25m。具体而言，在本实施方式的门ecu25中，该校正映射71规定执行中的提前角控制中的提前角值α与校正值γ的关系。并且，本实施方式的校正映射71构成为，执行中的提前角控制所设定的提前角值α越大，则计算出越大的校正值γ。并且，由此，提前角值设定部51，在图3所示的提前角值增加禁止电流值校正部51b中，按照追随以提前角值α越大就越大的方式被校正的夹入检测阈值ith的方式，校正提前角值增加禁止电流值imax。

对本实施方式的作用及效果进行说明。

(1)在本实施方式中，门ecu25具备夹入检测部55，该夹入检测部55根据作为驱动源的电动机20的电流值im来检测由作为设置于车辆1的门开口部3的开闭体的滑动门4引起的夹入。此外，作为驱动控制部70的门ecu25具备电动机控制信号输出部43和提前角值设定部51，该电动机控制信号输出部43输出用于向电动机20供给驱动电力的电动机控制信号smc，该提前角值设定部51设定用于使该电动机控制信号smc的相位提前的提前角值α。提前角值设定部51具有提前角值增加禁止部51a，在电动机20的电流值im到达提前角值增加禁止电流值imax时，该提前角值增加禁止部51a禁止提前角值α的增加设定。

根据该结构，在执行提前角控制时，当随着提前角值α的增加而增加的电动机20的电流值im到达提前角值增加禁止电流值imax时，提前角值设定部51在提前角值增加禁止部51a中禁止提前角值α的增加设定。由此，提前角值α不能继续增加，从而电动机20的电流值im也不会增加到显著超过提前角值增加禁止电流值imax。因此，能够抑制夹入检测部55中的基于电动机20的电流值im的夹入的误检测。

(2)在本实施方式中，夹入检测部55根据电动机20的电流值im与夹入检测阈值ith的大小关系来检测由滑动门4引起的夹入，并具有夹入检测阈值校正部55a，该夹入检测阈值校正部55a以提前角值α越大则夹入检测阈值ith越大的方式进行校正。提前角值设定部51具有提前角值增加禁止电流值校正部51b，该提前角值增加禁止电流值校正部51b以提前角值α越大则提前角值增加禁止电流值imax越大的方式进行校正。

确认到，如果与由滑动门4引起的夹入的检测相关的容许转矩相同，则与其对应的电动机20的电流值im随着提前角值α变大而变大。根据该结构，夹入检测部55通过在提前角值增加禁止部51a中以提前角值α越大则夹入检测阈值ith越大的方式进行校正，能够根据更接近容许转矩的转矩更佳地检测由滑动门4引起的夹入。

此外，提前角值设定部51在提前角值增加禁止电流值校正部51b中，以提前角值α越大则提前角值增加禁止电流值imax越大的方式进行校正。即，提前角值增加禁止电流值imax被校正为追随以提前角值α越大则越大的方式被校正的夹入检测阈值ith。因此，提前角值设定部51在提前角值增加禁止部51a中，能够更佳地禁止提前角值α的增加设定。

本实施方式能够像以下那样变更而实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不产生矛盾的范围彼此组合而实施。

在所述实施方式中，与提前角控制时的提前角值α的变更相关的规定值δα也可以对应于例如提前角值α而变更。

在所述实施方式中，校正值γ也可以对应于当前的提前角值α的数值范围而阶段性地变化。

在所述实施方式中，提前角值增加禁止电流值imax也可以与提前角值α无关，而固定为例如基准值imax0等恒定值。

在所述实施方式中，校正值β也可以对应于当前的提前角值α的数值范围而阶段性地变化。

在所述实施方式中，具体化为将设置于车辆1的侧面2s的滑动门4作为开闭体的动力滑门装置30。但是，不限于此，只要是将作为驱动源的电动机20提前角控制，并且根据电流值im进行夹入检测，该开闭体也可以是设置于车辆后部的背门、摆式的侧门等。并且，也可以应用到将例如使车辆的窗玻璃升降的车窗调节器、天窗装置等门以外的开闭体作为对象的车辆用开闭体控制装置。