JP5233966B2 - Motor control device and motor control program - Google Patents
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Description
本発明は、モータをフィードバック制御するモータ制御装置、およびモータ制御プログラムに関する。 The present invention relates to a motor control device that performs feedback control of a motor, and a motor control program.
上記のモータ制御装置として、車両が衝突する可能性が高まったときにシートベルトを巻き上げるシートベルト巻取装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As the motor control device, there is known a seat belt retractor that winds up a seat belt when the possibility of a vehicle collision is increased (see, for example, Patent Document 1).
ところで、シートベルト巻取装置に利用されるモータ制御装置においては、モータやモータを制御する制御回路に大電流が流れることを防止する観点から、モータに電力を供給する配線(モータ配線)のショートを検出する機能が備えられていることが好ましい。 By the way, in the motor control device used for the seat belt retractor, the wiring for supplying electric power to the motor (motor wiring) is short-circuited from the viewpoint of preventing a large current from flowing through the motor and the control circuit for controlling the motor. It is preferable to have a function of detecting.
モータ配線のショートを検出するには、モータに供給される電流値が閾値を越えるか否かによって検出することが考えられる。しかし、シートベルト巻取装置において、これ以上のシートベルトの巻き取りができなくなったとき等、モータがロックされると、モータ配線がショートしていない正常時であってもモータには一時的に大電流が流れることがあるため、単に電流値が閾値を超えるか否かによってショートを検出する手法では、正常時にもショートであると誤検出をする虞があると考えられる。 In order to detect a short circuit in the motor wiring, it is conceivable to detect whether or not the current value supplied to the motor exceeds a threshold value. However, in the seat belt retractor, when the seat belt can no longer be wound, the motor is locked. Since a large current may flow, it is considered that there is a possibility of erroneous detection that a short circuit is detected even in a normal state in a method of simply detecting a short circuit based on whether or not the current value exceeds a threshold value.
そこで、このような問題点を鑑み、シートベルト巻取装置に利用されるモータ制御装置において、モータ配線がショートしていない正常時にショートであると誤判定することを防止できる技術を提供することを本発明の目的とする。 Accordingly, in view of such a problem, in a motor control device used for a seat belt retractor, a technique capable of preventing erroneous determination that the motor wiring is short-circuited when the motor wiring is not short-circuited is provided. It is an object of the present invention.
かかる目的を達成するために成された請求項1に記載のモータ制御装置において、判定手段は、モータの作動を開始してから、被駆動対象がロックされることに伴ってモータがロックされるまでの期間内を表す非ロック期間内において、被制御値を監視し、被制御値が、フィードバック制御の目標値よりも大きな値に設定されたショート基準値を超えたか否かを判定する。そして、ショート検出手段は、被制御値がショート基準値を超えた場合に、モータ配線がショートしていると判断する。
The motor control device according to
なお、本発明において被制御値とは、被駆動対象を駆動させるモータを流れる電流値または該モータに印加される電圧値を表す。また、非ロック期間としては、予め設定された時間を利用すればよい。 In the present invention, the controlled value represents a current value flowing through a motor that drives a driven object or a voltage value applied to the motor. Moreover, what is necessary is just to utilize the preset time as a non-lock period.
このような本発明では、モータ配線がショートしていない場合、モータがロックされると被制御値がショート基準値を超える可能性があるが、モータがロックされていない状態(非ロック期間内)においては被制御値がショート基準値を超える可能性が低いという特性を利用して、モータがロックされる前に、モータ配線のショートを判断しているのである。 In the present invention, when the motor wiring is not short-circuited, the controlled value may exceed the short reference value when the motor is locked, but the motor is not locked (within the non-lock period). Is used to determine whether or not the motor wiring is short before the motor is locked, using the characteristic that the controlled value is unlikely to exceed the short reference value.
従って、このようなモータ制御装置によれば、モータ配線がショートしていないにも拘らず、モータ配線がショートしていると誤判定してしまうことを防止することができる。よって、モータ配線のショートを検出する精度を向上させることができる。 Therefore, according to such a motor control device, it is possible to prevent erroneous determination that the motor wiring is short-circuited even though the motor wiring is not short-circuited. Therefore, it is possible to improve the accuracy of detecting motor wiring shorts.
ところで、請求項1に記載のモータ制御装置においては、請求項2に記載のように、判定手段は、非ロック期間内にて繰り返し被制御値がショート基準値を超えたか否かを判定し、ショート検出手段は、被制御値がショート基準値を超えた回数が予め2以上の値に設定された基準回数以上である場合に、モータ配線がショートしていると判断してもよい。
By the way, in the motor control device according to
このようなモータ制御装置によれば、被制御値がショート基準値を超えた回数が2回以上でなければモータ配線がショートしているとは判定しないので、ノイズ等により被制御値がショート基準値を一時的に超えた場合には、ショートとは判定しないようにすることができる。よって、モータ配線のショートを検出する際の精度を向上させることができる。 According to such a motor control device, it is not determined that the motor wiring is short-circuited unless the number of times that the controlled value exceeds the short reference value is two times or more. When the value is temporarily exceeded, it can be determined not to be a short circuit. Therefore, it is possible to improve the accuracy when detecting a short circuit in the motor wiring.
さらに、請求項2に記載のモータ制御装置においては、請求項3に記載のように、ショート検出手段は、判定手段が繰り返し判定を行った回数に対する、被制御値がショート基準値を超えた回数の割合が、予め設定された基準割合以上である場合に、モータ配線がショートしていると判断するようにしてもよい。 Furthermore, in the motor control device according to claim 2, as described in claim 3, the short detection means is the number of times that the controlled value exceeds the short reference value with respect to the number of times the determination means repeatedly performs the determination. If the ratio is equal to or higher than a preset reference ratio, it may be determined that the motor wiring is short-circuited.
このようなモータ制御装置によれば、モータと被駆動対象との作動特性に応じて、適切な基準割合を設定することで、モータ配線のショートを検出する際の精度をより向上させることができる。 According to such a motor control device, it is possible to further improve the accuracy when detecting a short in the motor wiring by setting an appropriate reference ratio according to the operation characteristics of the motor and the driven object. .
次に、請求項4に記載の発明は、コンピュータに、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のモータ制御装置を構成する各手段としての機能を実現させるためのモータ制御プログラムであることを特徴としている。
Next, the invention according to claim 4 is a motor control program for causing a computer to realize functions as respective means constituting the motor control device according to any one of
このようなモータ制御プログラムによれば、少なくとも請求項1に記載のモータ制御装置と同様の効果を享受することができる。 According to such a motor control program, at least the same effect as that of the motor control device according to the first aspect can be enjoyed.
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
[プリクラッシュセーフティシステム]
ここで、図1は、本発明が適用されたシートベルト制御装置を備えたプリクラッシュセーフティシステムの概略構成を示すブロック図である。なお、以下では、プリクラッシュセーフティシステムが搭載された自動車を自車両と称す。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Pre-crash safety system]
Here, FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a pre-crash safety system including a seat belt control device to which the present invention is applied. Hereinafter, an automobile equipped with a pre-crash safety system is referred to as a host vehicle.
このプリクラッシュセーフティシステム1は、進行路上に存在する障害物と自車両との衝突の可能性(以下、衝突可能性とする)が高い場合には、自車両の制動力を増加したり、シートベルトの拘束力を強化したりするものである。
The
これを実現するために、図1に示すように、プリクラッシュセーフティシステム1は、自車両の進行路上を監視する前方監視装置5と、自車両に備えられたブレーキ機構を制御するブレーキ制御装置7と、自車両に備えられたシートベルトそれぞれを巻き取るための少なくとも1つのシートベルト巻取装置10と、前方監視装置5からの出力に従って、衝突可能性が設定閾値以上である否かを判定する共に、その判定結果に従ってブレーキ制御装置7を制御するプリクラッシュ制御装置(いわゆる、電子制御装置(ECU))6と、プリクラッシュ制御装置6にて、衝突可能性が設定閾値以上であるものと判定されると、シートベルトの拘束力を強化するようにシートベルト巻取装置10それぞれを制御するシートベルト制御装置(以下、シートベルトECUとも称す)20(モータ制御装置)とを備えている。
In order to realize this, as shown in FIG. 1, the
このうち、前方監視装置5は、レーダ波を送受信することで、先行車両等の物標を検出し、その物標と自車両との位置、および速度を含む物標情報を取得するミリ波レーダ装置等を中心に構成され、取得した物標情報をプリクラッシュ制御装置6に出力するようにされている。なお、前方監視装置5は、自車両の進行方向を撮影するように配置され、撮影画像に基づいて物標情報を取得する車載カメラや、レーザ光を送受信することで、先行車両等の物標を検出し、物標情報を取得するレーザレーダ装置を中心に構成されていてもよいし、これら(即ち、ミリ波レーダ装置、車載カメラ、およびレーザレーダ装置)を、組み合わせて構成されていてもよい。
Among these, the
また、プリクラッシュ制御装置6は、少なくともCPU、ROM、RAM、およびこれらを接続するバスからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されたものである。そして、プリクラッシュ制御装置6では、前方監視装置5から取得した物標情報に従って、衝突可能性を算出し、その算出した衝突可能性を自車両内に報知すると共に、その算出された衝突可能性が、設定閾値の1つとして予め規定された第一設定閾値以上であるか否かを判定して、判定の結果、衝突可能性が第一設定閾値以上であれば、ブレーキ制御装置7を動作させて、自車両の制動力を増加させる処理を実行する。これに加えて、プリクラッシュ制御装置6では、衝突可能性が、設定閾値の1つとして予め規定された第二設定閾値以上であるか否かを判定し、その判定の結果、衝突可能性が第二設定閾値以上であれば、シートベルト制御装置20がシートベルトの拘束力の制御を開始するための起動指令をシートベルト制御装置20に出力するようにされている。
Further, the pre-crash control device 6 is configured around a known microcomputer including at least a CPU, a ROM, a RAM, and a bus connecting them. Then, the pre-crash control device 6 calculates the possibility of collision according to the target information acquired from the
[シートベルト巻取装置について]
次に、シートベルト巻取装置10について説明する。
シートベルト巻取装置10それぞれは、自車両に設けられた座席に着座した人物(例えば、運転者等、以下、乗員とも称す)を、座席に拘束するシートベルト機構の一部を構成する周知のものであり、シートベルトの帯(以下、ウェビングと称す)12を引き出しおよび巻き取り可能に構成されたものである。
[Seat belt retractor]
Next, the
Each of the
即ち、各シートベルト巻取装置10は、ウェビング12の一端が固定されたスプール13と、スプール13を駆動するための駆動力を発生するモータ11と、モータ11で発生した駆動力をスプール13に伝達するギア群(図示せず)およびクラッチ14と、スプール13を回動自在に保持すると共に、モータ11、ギア群およびクラッチ14を支持して、当該シートベルト巻取装置10を自車両に固定するための保持部材(図示せず)とを備えている。
That is, each
また、モータ11は、電気エネルギーを回転運動(即ち、運動ネルギー)に変換する周知の直流モータ(DCモータ)として構成されており、通電方向に応じた駆動力を発生する。
The
さらに、クラッチ14は、モータ11で発生した駆動力が伝達される(一般的に言う、駆動側に固定された)第一部材(図示せず)と、第一部材と係合してスプール13に駆動力を伝達する(一般的に言う、従動側に固定された)第二部材(図示せず)とを備えている。ただし、クラッチ14は、予め規定された一方向(以下、順方向と称す)の駆動力が第一部材に伝達されると、第一部材が、第二部材とは非係合である初期位置から回動して第二部材と係合し、順方向とは異なる方向(以下、反転方向と称す)の駆動力が第一部材に伝達されると、第一部材と第二部材との係合が解除され、第一部材が初期位置へと戻るように構成されている。
Further, the
即ち、クラッチ14は、順方向の駆動力が第一部材に伝達されてから、第二部材と係合するまでに、所定の「遊び」を有するように構成されており、順方向の駆動力が第一部材に伝達されてから、第一部材が第二部材と係合して、スプール13が回動するまでに所定時間を要するものである。
That is, the clutch 14 is configured to have a predetermined “play” from when the forward driving force is transmitted to the first member to when it is engaged with the second member. Is transmitted to the first member, and a predetermined time is required until the first member engages with the second member and the
従って、シートベルト巻取装置10では、モータ11にて順方向の駆動力を発生すると、その駆動力が伝達された第一部材が、初期位置から回動を開始してから所定時間の経過後に、第一部材と第二部材とが係合する(即ち、クラッチ14が接続される)。すると、保持部材に回動自在に支持されているスプール13が、順方向に対応する方向に回転して、ウェビング12をスプール13自体に巻き取る。
Therefore, in the
また、シートベルト巻取装置10では、モータ11にて反転方向の駆動力が発生すると、その駆動力が伝達された第一部材が、第二部材との係合を解除し、初期位置まで戻り、クラッチ14が有する「遊び」が最大となる。
In the
[シートベルト制御装置について]
次に、シートベルト制御装置について説明する。ここで、図2は、シートベルトECUの概略構成を示したブロック図である。
[About the seat belt controller]
Next, the seat belt control device will be described. Here, FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the seat belt ECU.
図2に示すように、シートベルトECU20は、モータ11への通電、およびその通電を遮断する駆動回路21と、モータ11を流れる電流値を検出するためのシャント抵抗25A、およびその検出した電流値(以下、検出電流値とも称す)を増幅器25cにて増幅した後、A/D変換して出力するA/D変換器25Bとからなる電流検出回路25と、電流検出回路25からの出力に従って、駆動回路21を介してモータ11を制御するためのモータ制御信号を生成して出力するマイクロコンピュータ(以下、マイコンとも称す)30とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
なお、モータ制御信号とは、信号レベルがハイレベルであれば、モータ11への通電を実行して、信号レベルがローレベルであれば、モータ11への通電を遮断するものである。即ち、モータ制御信号は、デューティ比(即ち、ハイレベルである期間とローレベルである期間との比)を制御することで、モータ11で発生するトルク、換言すれば、モータ11を流れる電流値を調整するものである。
The motor control signal is for energizing the
このうち、駆動回路21は、4個のNチャネル型FET(電界効果トランジスタ)を有したHブリッジ回路であり、4個のNチャネル型FETのうち、2つのFET22A,22Bは、ゲートにマイコン30が、ドレインにバッテリ29が、ソースにモータ11が接続され、2つのFET23A,23Bは、ゲートにマイコン30が、ドレインにモータ11が接続され、ソースがシャント抵抗25Aを介して接地されている。
Among these, the
また、駆動回路21において、各FET22A,22B,23A,23Bは、各FETのソース側をアノードとし、ドレイン側をカソードとするダイオードが配置されている。なお、これらのダイオードは図2では省略している。
In the
このような駆動回路21においては、マイコン30から各FET22,23に入力されるモータ制御信号がハイレベルであれば、そのモータ制御信号が入力されたFET22,23がONとなり、モータ制御信号がローレベルであれば、そのモータ制御信号が入力されたFET22,23がオフとなるものである。ただし、本実施形態における駆動回路21とモータ11とは、FET22A,23AがONされると、モータ11にて順方向の駆動力が発生し、FET22B,23BがONされると、モータ11にて反転方向の駆動力が発生するように配線されている。
In such a
つまり、駆動回路21は、ドレイン,ソース間が通電可能となるFET22,23を切り替えることで、モータ11の駆動方向を切り替え可能なものである。
なお、以下では、FET22A,23Aを正転FET22A,23Aと称し、FET22B,23Bを反転FET22B,23Bと称す。さらに、正転FET22A,23Aに入力される、即ち、モータ11にて順方向の駆動力を発生させるためのモータ制御信号を順方向制御信号と称し、反転FET22B,23Bに入力される、即ち、モータ11にて反転方向の駆動力を発生させるためのモータ制御信号を反転方向制御信号と称す。
That is, the
Hereinafter, the
ところで、FET22A,22BがNチャネル型FETであることから、FET22A,22Bを確実にONするためには、バッテリ29からの供給電源よりも高い規定電圧を、FET22A,Bに供給する必要がある。このため、マイコン30から出力される全てのモータ制御信号は、ハイレベルである時の信号レベルを規定電圧とするプリドライバ回路24を介して駆動回路21に入力されるようになされている。
By the way, since the
次に、マイコン30は、電源が切断されても内容を保持する必要のあるデータやプログラムを記憶するROM31と、処理途中で一時的に生じたデータを記憶するRAM32と、ROM31やRAM32に記憶された処理プログラムを実行するCPU33と、これらを接続するバスとを少なくとも備えた周知のものである。
Next, the
そして、ROM31には、プリクラッシュ制御装置6等の自車両に搭載された他の電子制御装置(即ち、シートベルトECU20以外のECU)との間で情報を送受信する情報取得処理や、モータ11を流れる電流値が予め規定された目標値となるように、常時出力されるモータ制御信号のデューティ比(即ち、パルス幅)を制御するモータ制御処理をCPU33が実行するための処理プログラムが格納されている。
The
[モータ制御処理について]
次に、モータ制御処理について説明する。
ここで、図3は、CPU33が実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。
[About motor control processing]
Next, the motor control process will be described.
Here, FIG. 3 is a flowchart showing a motor control process executed by the
このモータ制御処理は、例えばイグニッションスイッチ(図示省略)等の車両の電源が投入されると起動される処理であって、本処理においてS130以下の処理は、所定の周期(例えば5ms毎)に繰り返し実行される。詳細には、まず、モータ制御処理が起動されると、順方向制御信号のデューティ比(以下、駆動デューティとも称す)を初期デューティ(例えば50%のデューティ比)に設定する(S110)。 This motor control process is a process that is started when the vehicle power source such as an ignition switch (not shown) is turned on, for example. In this process, the processes after S130 are repeated at a predetermined cycle (for example, every 5 ms). Executed. Specifically, first, when the motor control process is started, the duty ratio of the forward control signal (hereinafter also referred to as drive duty) is set to the initial duty (for example, 50% duty ratio) (S110).
そして、プリクラッシュ制御装置6から起動指令が入力されたか否かを判定し(S120)、判定の結果、起動指令が入力されていなければ(S120:NO)、入力されるまで待機する。また、起動指令が入力されると(S120:YES)、S110で設定された初期デューティである順方向制御信号の出力を開始する。 Then, it is determined whether or not a start command is input from the pre-crash control device 6 (S120). If the start command is not input as a result of the determination (S120: NO), the process waits until it is input. When a start command is input (S120: YES), output of a forward control signal that is the initial duty set in S110 is started.
続いて、後述する過電流判定処理を実施する(S130)。そして、過電流判定処理が終了すると、順方向制御信号の出力を停止するための終了指令が入力されたか否かを判定する(S140)。判定の結果、終了指令が入力されていなければ(S140:NO)、電流検出回路25からの検出電流値を読み込み、その読み込んだ検出電流値を、予め規定された目標値と比較する(S150)。 Subsequently, an overcurrent determination process to be described later is performed (S130). When the overcurrent determination process ends, it is determined whether an end command for stopping the output of the forward control signal is input (S140). If no termination command is input as a result of the determination (S140: NO), the detected current value from the current detection circuit 25 is read, and the read detected current value is compared with a predetermined target value (S150). .
比較の結果、検出電流値が目標値よりも小さければ(S150:小さい)、駆動デューティを増加(即ち、ハイレベルである期間を増加)して(S160)、その後、S130の処理に戻る。また、比較の結果、検出電流値が目標値よりも大きければ(S150:大きい)、駆動デューティを低減(即ち、ハイレベルである期間を短縮)して(S170)、その後、S130の処理に戻る。ただし、駆動デューティには、下限値(例えば10%)と上限値(例えば100%)とが設定されており、この範囲内の値が設定される。 As a result of the comparison, if the detected current value is smaller than the target value (S150: small), the drive duty is increased (that is, the period of high level is increased) (S160), and then the process returns to S130. As a result of the comparison, if the detected current value is larger than the target value (S150: large), the drive duty is reduced (that is, the period of high level is shortened) (S170), and then the process returns to S130. . However, a lower limit value (for example, 10%) and an upper limit value (for example, 100%) are set for the drive duty, and a value within this range is set.
さらに、比較の結果、検出電流が目標値と一致すれば(ここでは、検出電流が、目標値を中心に予め規定された規定範囲内であることを含む。)(S150:許容範囲内)、駆動デューティを維持したまま、S130の処理に戻る。 Further, as a result of the comparison, if the detected current matches the target value (including that the detected current is within a predetermined range preliminarily defined around the target value) (S150: within the allowable range). The process returns to S130 while maintaining the drive duty.
なお、S150の処理において検出電流値と目標値とを比較する際には、これらの差分の大きさ(絶対値の差)も検出する。そして、この差分の大小に応じて、S160、S170の処理におけるデューティ比の変化量が設定され、この変化量だけデューティ比が増加または低減される。 Note that when the detected current value is compared with the target value in the process of S150, the magnitude of these differences (difference in absolute value) is also detected. Then, a change amount of the duty ratio in the processing of S160 and S170 is set according to the magnitude of this difference, and the duty ratio is increased or decreased by this change amount.
つまり、検出電流値と目標値との差分が大きいときには、デューティ比の増加量または低減量を大きく設定し、差分が小さいときには、デューティ比の増加量または低減量を小さく設定する。このようにデューティ比を変更することにより、検出電流値を速やかに目標値と一致させることができるようにしている。 That is, when the difference between the detected current value and the target value is large, the duty ratio increase or decrease is set large, and when the difference is small, the duty ratio increase or decrease is set small. By changing the duty ratio in this way, the detected current value can be quickly matched with the target value.
ところで、S140での判定の結果、終了指令が入力されていれば、本モータ制御処理を終了する。
上記に説明したモータ制御処理では、S150〜S170の処理を繰り返すことで、電流検出回路25での検出結果(即ち、モータ11で発生するトルク)が予め規定された目標値となるように、順方向制御信号(もしくは、反転方向制御信号)のデューティ比(即ち、パルス幅)を制御する、いわゆるPWM制御がなされる。
By the way, as a result of the determination in S140, if an end command is input, this motor control process is ended.
In the motor control process described above, the processes of S150 to S170 are repeated so that the detection result of the current detection circuit 25 (that is, the torque generated by the motor 11) becomes a predetermined target value. So-called PWM control is performed to control the duty ratio (that is, pulse width) of the direction control signal (or the inversion direction control signal).
ここで、本実施形態のシートベルト制御装置20においては、以下に説明する過電流判定処理、および過電流検出処理にて、検出電流値とショート基準値とを比較することによって、モータ11の配線(モータ配線)同士がショートしているか否かを判定する。モータ配線同士がショートしていると、駆動回路21及び電流検出回路25に大電流が流れ、この大電流によってFET22A、23A、22B、23B及びシャント抵抗25Aが故障する虞があるからである。
Here, in the seat
例えば、モータ11の近傍でモータ配線同士がショートした場合には、モータ配線における抵抗およびリアクタンスが大きくなるため、デューティ比が小さいときには、このモータ配線には僅かな電流しか流れない。このため、次にS150〜S170の処理が実施されると、デューティ比は増加する。そして、デューティ比が増加すると、急激に電流値が大きくなる。
For example, when the motor wires are short-circuited in the vicinity of the
このように電流値が大きくなると、次にS150〜S170の処理が実施されると、デューティ比が小さく設定され、このときモータ配線には僅かな電流しか流れない。つまり、モータ11の近傍でモータ配線同士がショートした場合において、S150〜S170の処理が繰り返されると、電流値が大きい状態と小さな状態とを繰り返す発振状態となる。
When the current value increases in this way, the next time the processing of S150 to S170 is performed, the duty ratio is set to be small, and at this time, only a small current flows through the motor wiring. That is, when the motor wirings are short-circuited in the vicinity of the
一方で、モータ11から離れた部位(プリドライバ回路24近傍)にてモータ配線同士がショートした場合には、モータ配線における抵抗およびリアクタンスが小さくなるため、デューティ比が小さいときであっても、モータ配線には大電流が流れる。つまり、モータ11から離れた部位にてモータ配線同士がショートした場合には、常に、電流値が大きい状態となる。
On the other hand, when the motor wiring is short-circuited at a site away from the motor 11 (near the pre-driver circuit 24), the resistance and reactance in the motor wiring are reduced, so that even when the duty ratio is small, the motor A large current flows through the wiring. That is, when the motor wiring is short-circuited at a site away from the
以上より、モータ配線に大電流が流れる原因がモータ11の配線同士がショートに起因していると判断するには、通電時間のうちの概ね半分の程度の時間で大電流が検出されていればよいことになる。
From the above, in order to determine that the cause of the large current flowing in the motor wiring is due to the short circuit between the wirings of the
ただし、シートベルト(ウェビング12)がロックされた場合等、デューティ比が大きい状態でモータ11がロックされると、DCモータであるモータ11の特性上、一時的に大電流が流れる場合がある。このため、以下に説明する過電流判定処理、および過電流検出処理では、シートベルトがロックされるまでの時間内において、一定時間割合以上、モータ11の配線に大電流が流れるか否かを判定することによって、モータ配線に大電流が流れるショート状態を検出するようにしている。
However, if the
[過電流判定処理について]
詳細な過電流判定処理について説明する。図4(a)はモータ制御処理のうちの過電流判定処理を示すフローチャートである。つまり、過電流判定処理は、モータ11のフィードバック制御を行いつつ実施できる処理である。
[Overcurrent judgment processing]
Detailed overcurrent determination processing will be described. FIG. 4A is a flowchart showing an overcurrent determination process in the motor control process. That is, the overcurrent determination process is a process that can be performed while performing feedback control of the
過電流判定処理では、まず、RAM32等のメモリに記録された過電流検出回数と予め設定された規定数(基準回数、例えば40回)とを比較する(S210:ショート検出手段)。ここで、過電流検出回数は、後述する過電流検出処理にて過電流を検出した回数を表し、この回数のデータはRAM等のメモリに記録されている。
In the overcurrent determination process, first, the number of overcurrent detections recorded in a memory such as the
なお、ここでいう規定数は、過電流検出期間(過電流検出を試みる回数)に対応して所定の割合になるよう設定される。
比較の結果、過電流検出回数が規定数未満であれば(S210:NO)、このまま過電流判定処理を終了する。また、比較の結果、過電流検出回数が規定数以上であれば(S210:YES)、過電流異常(モータ配線同士のショート)である旨を確定して、この結果をRAM等のメモリに記録する(S220:ショート検出手段)。
The specified number here is set to a predetermined ratio corresponding to the overcurrent detection period (the number of attempts to detect overcurrent).
As a result of the comparison, if the overcurrent detection count is less than the specified number (S210: NO), the overcurrent determination process is terminated as it is. As a result of the comparison, if the number of overcurrent detections is equal to or greater than the specified number (S210: YES), it is determined that the overcurrent is abnormal (short circuit between motor wires), and this result is recorded in a memory such as a RAM. (S220: Short detection means).
そして、モータ11の作動を終了する旨の終了指令を出力し(S230)、過電流判定処理を終了する。
[過電流検出処理について]
次に過電流検出処理について説明する。図4(b)はモータ制御処理と並行してCPU33が実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。過電流検出処理は、前述のモータ制御処理のS130〜S170が実施される周期よりも短い周期(例えば500μS毎)で繰り返し実施される処理である。なお、本処理の初回起動時には、過電流検出回数がクリアされるものとする。
Then, an end command to end the operation of the
[About overcurrent detection processing]
Next, the overcurrent detection process will be described. FIG. 4B is a flowchart showing a motor control process executed by the
過電流検出処理においては、まず、過電流検出期間(例えば50ms)内であるか否かを判定する(S310)。ここで、過電流検出期間とは、モータ11の作動を開始してから、被駆動対象がロックされることに伴ってモータ11がロックされるまでの期間を表す非ロック期間を意味し、この期間については、予め実験に基づいて設定されている。
In the overcurrent detection process, first, it is determined whether or not it is within an overcurrent detection period (for example, 50 ms) (S310). Here, the overcurrent detection period means a non-lock period indicating a period from the start of the operation of the
続いて、電流検出回路25からの検出電流値を読み込み、その読み込んだ検出電流値と予め規定されたショート基準値(過電流基準値)とを比較する(S320:判定手段)。なお、ショート基準値は、S150の処理にて比較対象とした目標値よりも大きな値に設定されている。 Subsequently, the detected current value from the current detection circuit 25 is read, and the read detected current value is compared with a predefined short reference value (overcurrent reference value) (S320: determination means). Note that the short reference value is set to a value larger than the target value to be compared in the process of S150.
比較の結果、検出電流値がショート基準値以上であれば(S320:YES)、過電流検出回数をインクリメントしてRAM32等のメモリに記録し(S330)、過電流検出処理を終了する。また、比較の結果、検出電流値がショート基準値未満であれば(S320:NO)、直ちに過電流検出処理を終了する。 If the detected current value is equal to or greater than the short reference value as a result of the comparison (S320: YES), the overcurrent detection count is incremented and recorded in a memory such as the RAM 32 (S330), and the overcurrent detection process is terminated. If the detected current value is less than the short reference value as a result of the comparison (S320: NO), the overcurrent detection process is immediately terminated.
[本実施形態による作用および効果]
以上のように詳述したシートベルト制御装置20において、マイコン30は、過電流検出処理にて、モータ11の作動を開始してから、被駆動対象がロックされることに伴ってモータ11がロックされるまでの期間内を表す非ロック期間内において、被制御値を監視し、被制御値が、フィードバック制御の目標値よりも大きな値に設定された過電流基準値を超えたか否かを判定する。そして、シートベルト制御装置20のマイコン30は、過電流判定処理にて、被制御値が過電流基準値を超えた場合に、モータ配線がショートしていると判断する。
[Operations and effects of this embodiment]
In the seat
つまり、モータ配線がショートしていない場合、モータ11がロックされると被制御値が過電流基準値を超える可能性があるが、モータ11がロックされていない状態(非ロック期間内)においては被制御値が過電流基準値を超える可能性が低いという特性を利用して、モータ11がロックされる前に、モータ配線のショートを判断するようにしているのである。
In other words, when the motor wiring is not short-circuited, the controlled value may exceed the overcurrent reference value when the
このようなシートベルト制御装置20によれば、モータ配線がショートしていないにも拘らず、モータ配線がショートしていると誤判定してしまうことを防止することができる。特に、モータ配線がショートしていない正常時においてシートベルトの巻取りが完了し、モータ11がロックされることによってモータ11に一時的に大電流が流れたとしても、この際にモータ配線がショートしたと誤判定することがない。よって、モータ配線のショートを検出する精度を向上させることができる。
According to such a seat
また、シートベルト制御装置20においてマイコン30は、過電流検出処理にて、非ロック期間内にて繰り返し被制御値が過電流基準値を超えたか否かを判定する。そして、過電流判定処理では、被制御値が過電流基準値を超えた回数が予め2以上の値に設定された基準回数以上である場合に、モータ配線がショートしていると判断する。
Further, in the
このようなシートベルト制御装置20によれば、被制御値が過電流基準値を超えた回数が2回以上でなければモータ配線がショートしているとは判定しないので、ノイズ等により被制御値が過電流基準値を一時的に超えた場合には、ショートとは判定しないようにすることができる。よって、モータ配線のショートを検出する際の精度を向上させることができる。
According to such a seat
さらに、シートベルト制御装置20のマイコン30は、過電流判定処理にて、過電流検出処理にて繰り返し判定を行った回数(上記実施形態では100回)に対する、被制御値が過電流基準値を超えた回数の割合が、予め設定された基準割合(上記実施形態では4割である40回)以上である場合に、モータ配線がショートしていると判断する。
Further, the
このようなシートベルト制御装置20によれば、モータ11と被駆動対象との作動特性に応じて、適切な基準割合を設定することで、モータ配線のショートを検出する際の精度をより向上させることができる。
According to such a seat
[その他の実施形態]
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
[Other Embodiments]
Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態において、S320の処理においては、電流値を監視するようにしたが、電圧値等、他のパラメータを監視するようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, the current value is monitored in the process of S320, but other parameters such as a voltage value may be monitored.
1…プリクラッシュセーフティシステム、5…前方監視装置、6…プリクラッシュECU、7…ブレーキ制御装置、10…シートベルト巻取装置、11…モータ、12…ウェビング、13…スプール、14…クラッチ、20…シートベルト制御装置、21…駆動回路、22A,23A…正転FET、22B,23B…反転FET、24…プリドライバ回路、25…電流検出回路、25A…シャント抵抗、25B…A/D変換器、25C…増幅器、29…バッテリ、30…マイコン、31…ROM、32…RAM、33…CPU。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記モータの作動を開始してから、前記被駆動対象がロックされることに伴って前記モータがロックされるまでの期間内を表す非ロック期間内において、前記被制御値を監視し、該被制御値が、前記目標値よりも大きな値に設定されたショート基準値を超えたか否かを判定する判定手段と、
前記被制御値が前記ショート基準値を超えた場合に、モータに電力を供給するモータ配線同士がショートしていると判断するショート検出手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。 A controlled value representing a current value flowing through a motor or a voltage value applied to the motor used when driving a driven object held in a state where the belt of the seat belt is wound to wind up the seat belt is a predetermined value. A motor control device that performs feedback control to achieve a target value,
The controlled value is monitored in a non-lock period that represents a period from the start of operation of the motor until the motor is locked as the driven object is locked. Determination means for determining whether a control value exceeds a short reference value set to a value larger than the target value;
When the controlled value exceeds the short reference value, short detection means for determining that the motor wirings that supply power to the motor are short-circuited;
A motor control device comprising:
前記判定手段は、前記非ロック期間内にて繰り返し被制御値がショート基準値を超えたか否かを判定し、
前記ショート検出手段は、前記被制御値が前記ショート基準値を超えた回数が予め2以上の値に設定された基準回数以上である場合に、前記モータ配線がショートしていると判断すること
を特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1,
The determination means determines whether the controlled value repeatedly exceeds a short reference value within the non-lock period,
The short detection means determines that the motor wiring is short-circuited when the number of times the controlled value exceeds the short reference value is equal to or greater than a reference number set in advance to a value of 2 or more. A motor control device.
前記ショート検出手段は、前記判定手段が繰り返し判定を行った回数に対する、前記被制御値が前記ショート基準値を超えた回数の割合が、予め設定された基準割合以上である場合に、モータ配線がショートしていると判断すること
を特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 2,
The short detection means is configured such that when the ratio of the number of times the controlled value exceeds the short reference value to the number of times the determination means repeatedly performs determination is equal to or greater than a preset reference ratio, A motor control device characterized in that it is determined that a short circuit has occurred.
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