(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランクまたはテールゲートを具備する車両においてパワートランクまたはパワーテールゲートを制御するシステムであって、
前記トランクまたはテールゲートに動力を伝達し、当該トランクまたはテールゲートを駆動するように構成されるモータと、
前記モータの速度を感知するように構成される速度感知部と、
前記速度感知部により感知される前記モータの前記速度の情報に基づいて、現在のトランクまたはテールゲートの位置及び動作速度を計算し、所定の目標速度と前記動作速度とを比較し、前記所定の目標速度と前記動作速度との間の偏差を、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御方式を使用して補償することで、前記モータを制御するように構成される制御部と、
を備え、
前記速度感知部は、ホールセンサ（Ｈａｌｌ  ｓｅｎｓｏｒ）であり、
前記制御部は、
前記ホールセンサで測定された前記モータのＲＰＭ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）と前記目標速度のＲＰＭとを比べて、その偏差をＰＩＤ制御方式によって補償する方法で前記モータを制御するが、前記モータのＲＰＭが前記目標速度のＲＰＭより大きい場合には、前記モータのＲＰＭ出力を減少させ、前記モータのＲＰＭが前記目標速度のＲＰＭより小さい場合には、前記モータのＲＰＭ出力を増加させ、
前記ＰＩＤ制御補償方法によってＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）デューティ比（ｄｕｔｙ  ｒａｔｉｏ）を制御する方式によって前記モータを制御し、
現在の操作変数をＭＶｎ、前回の操作変数をＭＶｎ−１、前記現在の操作変数の微分をΔＭＶｎ、現在の偏差をｅｎ、前回の偏差をｅｎ−１、前々回の偏差をｅｎ−２とし、Ｋｐを比例係数、Ｋｉを比例積分係数、Ｋｄを比例微分係数とすると、前記ＰＩＤ制御方式において、
ＭＶｎ＝ＭＶｎ−１＋ΔＭＶｎ、
ΔＭＶｎ＝Ｋｐ×（ｅｎ−ｅｎ−１）＋Ｋｉ×ｅｎ＋Ｋｄ×（（ｅｎ−ｅｎ−１）−（ｅｎ−１−ｅｎ−２））
の等式を使用することを特徴とする、システム。
【請求項２】
トランクまたはテールゲートと、前記トランクまたはテールゲートに動力を伝達し、当該トランクまたはテールゲートを駆動するように構成されるモータと、前記モータの速度を感知するように構成される速度感知部と、前記トランクまたはテールゲートの開閉を制御するように構成される制御部と、を含むパワートランクまたはパワーテールゲートシステムにおいてパワートランクまたはパワーテールゲートを制御する方法であって、
前記速度感知部により感知された前記モータの速度の情報に基づいて、前記トランクまたはテールゲートの現在位置及び動作速度を取得することと、
所定の目標速度と前記動作速度とを比較し、前記所定の目標速度と前記動作速度との間の偏差をＰＩＤ制御方式を使用して補償することと、
前記ＰＩＤ制御／補償の結果に基づいて、前記モータの速度を制御することと
を含み、
前記速度感知部は、ホールセンサ（Ｈａｌｌ  ｓｅｎｓｏｒ）であり、
前記制御部は、
前記ホールセンサで測定された前記モータのＲＰＭ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）と前記目標速度のＲＰＭとを比べて、その偏差をＰＩＤ制御方式によって補償する方法で前記モータを制御するが、前記モータのＲＰＭが前記目標速度のＲＰＭより大きい場合には、前記モータのＲＰＭ出力を減少させ、前記モータのＲＰＭが前記目標速度のＲＰＭより小さい場合には、前記モータのＲＰＭ出力を増加させ、
前記ＰＩＤ制御補償方法によってＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）デューティ比（ｄｕｔｙ  ｒａｔｉｏ）を制御する方式によって前記モータを制御し、
現在の操作変数をＭＶｎ、前回の操作変数をＭＶｎ−１、前記現在の操作変数の微分をΔＭＶｎ、現在の偏差をｅｎ、前回の偏差をｅｎ−１、前々回の偏差をｅｎ−２とし、Ｋｐを比例係数、Ｋｉを比例積分係数、Ｋｄを比例微分係数とすると、前記ＰＩＤ制御方式において、
ＭＶｎ＝ＭＶｎ−１＋ΔＭＶｎ、
ΔＭＶｎ＝Ｋｐ×（ｅｎ−ｅｎ−１）＋Ｋｉ×ｅｎ＋Ｋｄ×（（ｅｎ−ｅｎ−１）−（ｅｎ−１−ｅｎ−２））
の等式を使用することを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワートランクまたはパワーテールゲートを制御するシステム及び方法に関する。より具体的には、本発明は、自動車の後方に設けられるトランクまたはテールゲートを開閉することができる、パワートランクまたはパワーテールゲートを制御するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車の後面部を成すトランクまたはテールゲートには、一般小荷物及び非常用作業工具、スペアタイヤなどが保管され、また事故発生の時を備えて救急箱などが保管され、このようなトランクルームを覆っていることをトランクリードと呼ぶ。
【０００３】
トランクリードは、トランクロック裝置によってロック（Lock）／アンロック(Unlock)される。当該トランクロック装置は、上記ロック装置が解除された場合に、弱い力でもトランクリードを持ち上げることを可能にするヒンジを含む。
【０００４】
最近では、トランクリードが運転席で、簡単なスィッチ操作だけでも自動で開閉可能なパワートランクまたはパワーテールゲート自動開閉装置が開発されている。
【０００５】
従来、パワートランクまたはパワーテールゲートの駆動を制御する多様な技術が提案されている。
【０００６】
従来技術の一例で、トランクまたはテールゲートの角度と移動速度がホールセンサから送信され、当該トランクまたはテールゲートの当該移動速度は加速区間、減速区間及び定速区間に分類され、各区間について一定比率でデューティ比を増加させ、減少させ、又は維持させることにより上記パワートランクまたはパワーテールゲートの上記速度が制御される、技術がある。この従来技術では、各区間でトランクまたはテールゲートの速度を制御するために、ＰＷＭのデューティ比を一定の比率で増減させることにより、モータの出力が制御される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来技術は、一定の比率でデューティ比を増減させる技術として、車両の外部環境（温度、傾斜度、など）によって、トランクまたはテールゲートの開閉速度を維持させることができないという問題点がある。すなわち、従来技術では、外部環境にかかわらず、パワートランクまたはパワーテールゲートの速度を制御するので、駆動中に外部環境が変わる場合、パワートランクまたはパワーテールゲートの速度制御に問題が発生する。また、従来技術で、外部環境を考慮して、一定のパワートランクまたはパワーテールゲート速度を維持させるためには、ターゲットとプロフィルなどが必要になるが、これは、ロジック的に複雑だという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上述したような問題点を解決するために案出されたものであり、車両の外部環境にかかわらず、パワートランクまたはパワーテールゲートの開閉速度を常に（constantly）制御することができるパワートランクまたはパワーテールゲート制御システム及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の目的は、以上で言及した目的に制限されないし、言及されなかった他の目的たちは、下記の記載から当業者に明確に理解されることができるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明一形態によれば、トランクまたはテールゲートを具備する車両においてパワートランクまたはパワーテールゲートを制御するシステムであって、上記トランクまたはテールゲートに動力を伝達し、当該トランクまたはテールゲートを駆動するように構成されるモータと、上記モータの速度を感知するように構成される速度感知部と、上記速度感知部により感知される上記モータの上記速度の情報に基づいて、現在のトランクまたはテールゲート位置（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｒｕｎｃｋ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）及び動作速度を計算し、計算される当該現在のトランクまたはテールゲート位置及び当該動作速度に基づいて上記モータを制御するように構成される制御部と、を備えるシステムが提供される。また、所定の目標速度と上記動作速度とが比較され、上記所定の目標速度と上記動作速度との間の偏差（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）は、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御方式を使用して補償（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ）される。
【００１１】
また、上記速度感知部は、ホールセンサ（Ｈａｌｌ  ｓｅｎｓｏｒ）であってもよい。
【００１２】
また、上記制御部は、上記ホールセンサを使用して測定される上記モータのＲＰＭ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）と上記目標速度のＲＰＭとが比較され、上記モータのＲＰＭと上記目標速度のＲＰＭとの間の偏差が、上記ＰＩＤ制御方式を使用して補償されるように、上記モータを制御してもよい。
【００１３】
上記制御部は、ＰＷＭ（ＰｕｌＳｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のデューティ比が上記ＰＩＤ制御方式に基づいて制御されるように、上記モータを制御してもよい。
【００１４】
上記制御部は、上記ＰＩＤ制御方式において、ＭＶｎ＝ＭＶｎ−１＋ΔＭＶｎ、ΔＭＶｎ＝Ｋｐ×（ｅｎ−ｅｎ−１）＋Ｋｉ×ｅｎ＋Ｋｄ×（（ｅｎ−ｅｎ−１）−（ｅｎ−１−ｅｎ−２））の等式を使用する。また、ＭＶｎは現在の操作変数を示し、ＭＶｎ−１は前回の操作変数を示し、ΔＭＶｎは上記現在の操作変数の微分を示し、ｅｎはを現在の偏差を示し、ｅｎ−１は前回の偏差を示し、ｅｎ−２は前々回の偏差を示し、Ｋｐは比例係数を示し、Ｋｉは比例積分係数を示し、Ｋｄは比例微分係数を示す。
【００１５】
本発明の別の形態によれば、トランクまたはテールゲートと、上記トランクまたはテールゲートに動力を伝達し、当該トランクまたはテールゲートを駆動するように構成されるモータと、上記モータの速度を感知するように構成される速度感知部と、上記トランクまたはテールゲートの開閉を制御するように構成される制御部と、を含むパワートランクまたはパワーテールゲートシステムにおいてパワートランクまたはパワーテールゲートを制御する方法であって、上記速度感知部により感知された上記モータの速度の情報に基づいて、上記トランクまたはテールゲートの現在位置及び動作速度を取得することと、所定の目標速度と上記動作速度とを比較し、上記所定の目標速度と上記動作速度との間の偏差をＰＩＤ制御方式を使用して補償することと、上記ＰＩＤ制御／補償の結果に基づいて、上記モータの速度を制御することと、を含む方法が提供される。
【００１６】
また、上記速度感知部は、ホールセンサであってもよい。
【００１７】
上記制御部は、上記ホールセンサを使用して測定される上記モータのＲＰＭと上記目標速度のＲＰＭとが比較され、上記モータのＲＰＭと上記目標速度のＲＰＭとの間の偏差が、上記ＰＩＤ制御方式を使用して補償されるように、上記モータを制御してもよい。
【００１８】
上記制御部は、ＰＷＭのデューティ比が上記ＰＩＤ制御方式に基づいて制御されるように、上記モータを制御してもよい。
【００１９】
上記制御部は、上記ＰＩＤ制御方式において、ＭＶｎ＝ＭＶｎ−１＋ΔＭＶｎ、ΔＭＶｎ＝Ｋｐ×（ｅｎ−ｅｎ−１）＋Ｋｉ×ｅｎ＋Ｋｄ×（（ｅｎ−ｅｎ−１）−（ｅｎ−１−ｅｎ−２））の等式を使用してもよい。また、ＭＶｎは現在の操作変数を示し、ＭＶｎ−１は前回の操作変数を示し、ΔＭＶｎは上記現在の操作変数の微分を示し、ｅｎはを現在の偏差を示し、ｅｎ−１は前回の偏差を示し、ｅｎ−２は前々回の偏差を示し、Ｋｐは比例係数を示し、Ｋｉは比例積分係数を示し、Ｋｄは比例微分係数を示してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、パワートランクまたはパワーテールゲートシステムを有する車両において、パワートランクまたはパワーテールゲートが開閉（ｏｐｅｎ／ｃｌｏｓｅ）される際に、外部環境（温度、傾斜度）の変化にかかわらず、パワートランクまたはパワーテールゲートの開閉速度を常に制御することができる。
【００２１】
すなわち、本発明によれば、ＰＩＤ制御方式を使用して、一定の比率に固定されるようにＰＷＭのデューティ比を制御するので、外部環境（温度、傾斜度）の変化にかかわらず、単一のプロフィル（Ｐｒｏｆｉｌｅ）を使用して上記トランクまたはテールゲートの開閉速度を常に調整することができ、駆動（ｄｒｉｖｉｎｇ）の間に外部環境が変化したとしても、ＰＩＤ制御方式に基づいて即座の補償を実行することができる。このように、本発明によれば、外部環境のどのような変化にかかわらず、単一のプロファイルを使用してトランクまたはテールゲートの駆動を常に制御することができるので、論理的に単純な方法を提供することができ、また、パワートランクまたはパワーテールゲートの開閉速度の調整における制御をより安定的に実行することができる
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るパワートランクまたはパワーテールゲート制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るパワートランクまたはパワーテールゲート制御方法を示すフローチャーである。
【図３】本発明の一実施形態に係るパワートランクまたはパワーテールゲート制御過程を説明するための図面である。
【図４】本発明の一実施形態に係るトランクまたはテールゲートオープンの時の目標速度グラフである。
【図５】本発明の一実施形態に係るＰＩＤ制御を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付け加えるにおいて、同一構成要素に限っては、たとえ他の図面上に表示されても、できるだけ同一符号を持つようにしている事に留意しなければならない。そして、本発明を説明するにおいて、係わる公知機能あるいは構成に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不必要に不明瞭にさせることができると判断される場合、その詳細な説明を略する。また、明細書全般にわたって、どんな部分が、どんな構成要素を「含み」とする時、これは、特別に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をもっと含むことができるということを意味する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るパワートランクまたはパワーテールゲート制御システムの構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１を参照すると、本発明の一実施形態に係るパワートランクまたはパワーテールゲート制御システムは、トランクまたはテールゲートを具備する車両においてパワートランクまたはパワーテールゲートを制御するシステムであり、速度感知部１１０、制御部１２０、及びモータ１３０を含む。
【００２６】
速度感知部１１０は、モータ１３０の速度を感知するために使用される。
【００２７】
本発明の一実施形態に係る速度感知部１１０は、望ましくは、ホールセンサー（Ｈａｌｌ  ＳｅｎＳｏｒ）である。
【００２８】
モータ１３０は、トランクまたはテールゲートに動力を伝達して当該トランクまたはテールゲートを駆動するために使用される。
【００２９】
制御部１２０は、速度感知部１１０により感知されたモータ１３０の速度の情報に基づいて、現在のトランクまたはテールゲート位置及びトランクまたはテールゲートの動作速度を計算し、位置及び動作速度に関する計算結果に基づいて、モータ１３０を制御する。制御部１２０は、所定の目標速度と動作速度とが比較され、それらの偏差がＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御方式を使用して補償されるように、モータ１３０を制御する。
【００３０】
本発明の一実施形態によれば、制御部１２０は、ホールセンサにより測定されたモータ１３０のＲＰＭ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）と目標速度のＲＰＭとを比較し得る。そして、制御部１２０は、ホールセンサにより測定されたモータ１３０のＲＰＭと目標速度のＲＰＭとの間の偏差がＰＩＤ制御方式を使用して補償されるように、モータ１３０を制御し得る。
【００３１】
より具体的には、制御部１２０は、ＰＷＭのデューティ比がＰＩＤ制御方式を使用して制御されるように、モータ１３０を制御し得る。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、制御部１２０は、以下の等式を使用してＰＩＤ制御／補償を行い得る。
【００３３】
[数１]
ＭＶｎ＝ＭＶｎ−１＋ΔＭＶｎ、
ΔＭＶｎ＝Ｋｐ×（ｅｎ−ｅｎ−１）＋Ｋｉ×ｅｎ＋Ｋｄ×（（ｅｎ−ｅｎ−１）−（ｅｎ−１−ｅｎ−２））
【００３４】
上記等式において、ＭＶｎは現在の操作変数を示し、ＭＶｎ−１は前回の操作変数を示し、ΔＭＶｎは前記現在の操作変数の微分を示す。また、ｅｎはを現在の偏差を示し、ｅｎ−１は前回の偏差を示し、ｅｎ−２は前々回の偏差を示す。また、Ｋｐは比例係数を示し、Ｋｉは比例積分係数を示し、Ｋｄは比例微分係数を示す。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態によるパワートランクまたはパワーテールゲート制御方法を示すフローチャートである。
【００３６】
図２を参照すると、制御部１２０は、速度感知部１１０で感知されたモータ１３０の速度情報を利用して、現在のトランクまたはテールゲート位置及び動作速度を確認する（Ｓ２０１）。本発明の一の実施形態によれば、速度感知部１１０は、望ましくはホールセンサー（Ｈａｌｌ  ＳｅｎＳｏｒ）である。
【００３７】
制御部１２０は、所定の目標速度と動作速度とを比べて、その偏差をＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御方式を使用して補償する（Ｓ２０３）。
【００３８】
制御部１２０は、ＰＩＤ制御／補償の結果に基づいて、モータ１３０の速度を制御する（Ｓ２０５）。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、制御部１２０は、ホールセンサーにより測定されたモータ１３０のＲＰＭ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）と目標速度のＲＰＭとが比較され、それらの偏差がＰＩＤ制御方式を使用して補償されるように、モータ１３０を制御し得る。
【００４０】
本発明の一実施形態によれば、制御部１２０は、ＰＷＭのデューティ比が前記ＰＩＤ制御方式を使用して制御されるように、モータ１３０を制御し得る。
【００４１】
図３は、本発明の一実施形態に係るパワートランクまたはパワーテールゲート制御プロセスを説明するための図面である。
【００４２】
図３を参照すると、目標速度と現在モータ速度とが比較され、それらの偏差がＰＩＤ制御を使用して補償される。さらに、ＰＩＤ制御／補償プロセスを使用してＰＷＭのデューティ比が制御されるように、モータの動力が制御され、モータ１３０はＰＷＭ出力に基づいて制御される。最終的に、モータ１３０の速度を制御することにより、トランクまたはテールゲートの開閉速度を制御することができる。
【００４３】
ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御は、制御変数と基準入力値との間の誤差（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）に基づいて基準電圧でのシステム出力を維持することができる一種のフィードバック制御である。ＰＩＤ制御方式は、比例（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ）制御、比例積分（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御、及び比例微分（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御の組合せである。
【００４４】
Ｐ（比例）制御では、基準信号と現在信号との間の誤差信号に適当な比例定数利得を乗じることにより、制御信号が得られる。
【００４５】
Ｉ（比例積分）制御では、誤差信号を積分することにより制御信号を得る積分制御が、Ｐ（比例）制御と並列で使用される。
【００４６】
Ｄ（比例微分）制御では、誤差信号を微分することにより制御信号を得る微分制御が、Ｐ（比例）制御と並列で使用される。
【００４７】
ＰＩＤ制御は、自動化システムの反応を測定するためだけでなく、反応を制御するための制御方式であり、温度、圧力、流量、回転速度などを制御するために使用される。ＰＩＤ制御方式を使用して、過渡状態の特性を改善することができ、又は、ＰＩ制御方式若しくはＰＤ制御方式における問題を解決することができる。
【００４８】
図４は、本発明の一実施形態によるトランクまたはテールゲートオープンの時の目標速度グラフである。具体的に、図４は、トランクまたはテールゲートオープン時の目標速度ＲＰＭグラフを示したものである。
【００４９】
本発明の一実施形態によれば、モータ１３０に装着されたホールセンサを通じて、モータの速度及びＲＰＭ情報を確認することができる。よって、モータの速度を通じて現在のトランクまたはテールゲート位置を確認することができる。
【００５０】
本発明の一実施形態によれば、目標速度ＲＰＭグラフと、現在モータ１３０のＲＰＭとが比較され、それらの間の偏差が計算される。さらに、当該偏差が、ＰＩＤ制御方式を使用して補償される。
【００５１】
図５は、本発明の一実施形態に係るＰＩＤ制御を説明するためのグラフである。
【００５２】
図５（ａ）には、目標速度プロフィル（ａ）と、実際速度プロフィル（ｂ）が、図示され、図５（ｂ）には、ＰＷＭ出力信号が図示されている。
【００５３】
図５（ａ）のサイクル１では、モータ１３０の現在のＲＰＭは、目標速度のＲＰＭよりも高い。図５（ｂ）のＰＷＭ出力グラフのサイクル１では、ＰＷＭ出力が減少することが認識される。
【００５４】
反対に、図５（ａ）のサイクル２では、モータ１３０の現在のＲＰＭは、目標速度のＲＰＭよりも低い。図５（ｂ）のＰＷＭ出力グラフのサイクル２では、ＰＷＭ出力が増加することが認識される。
【００５５】
以上、本発明を各種の好ましい実施形態を使って説明したが、これら実施形態は、例示的なことで、限定的なのではない。本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者なら、本発明の思想と添付された特許請求範囲に提示された権利範囲とから逸脱しない範囲において、種々の変化と修正を施すことにより具現化することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１１０  速度感知部、
１２０  制御部、
１３０  モータ
【図１】
0005612656.tif 000002
【図２】
0005612656.tif 000003
【図３】
0005612656.tif 000004
【図４】
0005612656.tif 000005
【図５】
0005612656.tif 000006