CN112761459A - 车辆开闭体的开闭控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的车辆开闭体的开闭控制装置使车辆开闭体在短时间内停止。车辆开闭体(3)的开闭控制装置包括：开闭驱动部(4)，其对开闭车辆的开口部(2)的车辆开闭体进行开闭驱动；以及控制部(29)，其对开闭驱动部进行反馈控制，以使得开闭驱动体的转动速度成为预先设定的目标速度。控制部(29)根据车辆开闭体的转动速度低于所述目标速度的情况，而对开闭驱动部进行驱动控制来执行夹入检测处理，在夹入检测处理中，将目标速度(TS)变更为停止用目标速度(STS)以在设定时间内使车辆开闭体(3)的转动速度减速，并按照停止用目标速度(STS)对开闭驱动部(4)进行驱动控制，在经过设定时间后使车辆开闭体(3)的转动动作停止。

Description

车辆开闭体的开闭控制装置

技术领域

本发明涉及车辆开闭体的开闭控制装置。

背景技术

以往，已知一种车辆开闭体的开闭控制装置，其在需要停止车辆开闭体的情况下，执行立即停止车辆开闭体的转动的夹入检测处理(短路制动：使电机的正极和负极短路而使电机的驱动停止的处理)(例如，参照专利文献1)。

但是，在车辆开闭体的移动速度较快时执行所述夹入检测处理的情况下，车辆开闭体急停止，且车辆开闭体因其反作用而振动。在车辆开闭体与车身之间夹入异物的情况下，需要进行使车辆开闭体的转动方向反转的反转处理，但在车辆开闭体振动的状态下不能执行反转处理。另外，到振动收敛为止的时间根据路面的倾斜、气温、门的开度等而不同。因此，难以预测并设定从执行夹入检测处理起到执行反转处理为止的待机时间(短路制动输出时间)，不得不将待机时间设定得比所需时间长。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-74907号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明以提供一种能够使车辆开闭体在短时间内停止的车辆开闭体的开闭控制装置为课题。

用于解决技术课题的技术方案

作为解决所述课题的技术方案，本发明提供一种车辆开闭体的开闭控制装置，包括：开闭驱动部，其对开闭车身的开口部的车辆开闭体进行开闭驱动；以及控制部，其对所述开闭驱动部进行反馈控制，以使得所述车辆开闭体的转动速度成为预先设定的目标速度，所述控制部根据所述车辆开闭体的转动速度低于所述目标速度的情况，而执行夹入检测处理，即对所述开闭驱动部进行驱动控制，将所述目标速度变更为停止用目标速度以便在设定时间内使所述车辆开闭体的转动速度减速，并按照所述停止用目标速度对所述开闭驱动部进行驱动控制，在经过所述设定时间后使所述车辆开闭体的转动动作停止。

根据该构成，即使检测到车辆开闭体的转动被妨碍，也并不立即使车辆开闭体的转动动作停止，而是在使车辆开闭体的转动速度充分地减速后停止。因此，不易从车辆开闭体产生振动，能够缩短从车辆开闭体的转动动作开始停止到完全停止所需要的时间。

优选所述控制部在所述夹入检测处理结束后对所述开闭驱动部进行驱动控制，执行使所述车辆开闭体进行打开动作的反转处理。

根据该构成，由于在使车辆开闭体以不振动的方式顺利地停止后执行反转处理，所以能够从夹入检测处理起在短时间内开始反转处理。

所述控制部在自动关闭时，也可以根据检测到所述车辆开闭体夹入异物的情况而开始所述夹入检测处理。

所述控制部在自动打开时，也可以根据检测到所述车辆开闭体与异物碰撞而转动被妨碍的情况，而开始所述夹入检测处理。

优选所述控制部对发送到所述开闭驱动部的驱动电路的PWM信号的占空比进行反馈控制，以使得所述车辆开闭体的转动速度成为所述目标速度。

根据该构成，能够使所述车辆开闭体的转动速度顺利地降低，易于防止在停止状态下产生振动这一情况。

优选如果所述车辆开闭体的转动速度为预先设定的设定速度以下，则所述控制部立即停止所述车辆开闭体的转动动作。

根据该构成，如果车辆开闭体的转动速度充分地降低，则即使立即停止车辆开闭体的转动动作，在车辆开闭体上也几乎不产生振动。由此，也能够顺利地转移到反转处理。

发明效果

根据本发明，即使在使车辆开闭体停止的情况下，也并不立即使其转动动作停止，而是在使其减速后停止。因此，车辆开闭体不易振动，结果，能够缩短停止时间。

附图说明

图1是表示本实施方式的车辆的后方部的立体图。

图2是表示图1的主轴驱动机构的剖视图。

图3是表示本实施方式的开闭控制装置的框图。

图4是表示由图2的开闭控制装置执行的自动打开处理的流程图。

图5是表示图4的认证处理的流程图。

图6是表示图4的解锁处理的流程图。

图7是表示图4的开闭处理的流程图。

图8是表示图1所示的后尾门的开闭位置与转动速度的关系的图表。

图9是表示由图2的开闭控制装置执行的夹入检测处理的流程图。

图10是表示由本实施方式的开闭控制装置执行夹入检测处理的情况下的后尾门的目标速度与实际的转动速度的变化的图表。

图11是表示通过以往的方法使后尾门停止的情况下的后尾门的目标速度与实际的转动速度的变化的图表。

具体实施方式

以下，按照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，以下的说明本质上只是示例，其目的并不是限制本发明、其适用物或者其用途。

如图1所示，在车身1的后方部形成有开口部2。在开口部2上设有作为车辆开闭体的一个示例的后尾门3。后尾门3被以能够以设于上方部的支轴(未图示)为中心进行转动的方式安装于车身1。后尾门3通过作为开闭驱动部的一个示例的主轴驱动机构4而转动。即，主轴驱动机构4被分别配置于后尾门3的两侧，通过驱动而使后尾门3以支轴为中心在打开开口部2的完全打开位置与关闭开口部2的完全关闭位置之间转动。

如图2所示，各主轴驱动机构4具备收纳有电动电机等的第1壳体5和收纳有主轴等的第2壳体6。

在第1壳体5的一端部固定有车门侧连结构件7。车门侧连结构件7能够转动地与设于后尾门3的接合球8连结。在第1壳体5内收纳有电动电机9。电动电机9的转数由旋转传感器10检测。旋转传感器10中可以使用磁传感器、光学传感器等，该磁传感器使用霍尔元件，该光学传感器使用LED(发光二极管)及PD(光电二极管)。电动电机9的旋转轴9a经由减速齿轮机构11与第2壳体6内的主轴12连接。第1壳体5的另一端部与第2壳体6连结。

在第2壳体6中收纳有主轴12和主轴螺母13。主轴螺母13螺合于主轴12。主轴螺母13随着主轴12的正反向旋转而在第2壳体6内沿轴向往复移动。在主轴螺母13的前端部固定有筒状的推杆14的后端部。在推杆14的前端部固定有外筒15的前端部。推杆14与外筒15被配置于同轴上。在推杆14与外筒15之间，在外径侧配置有螺旋弹簧16，在内径侧配置有内筒17。另外，在推杆14的前端部固定有车身侧连结构件18。车身侧连结构件18能够转动地与设于车身1的接合球19连结。

在主轴驱动机构4中，如果驱动电动电机9使旋转轴9a正向旋转，则主轴12正向旋转，主轴螺母13向第2壳体6的另一端侧移动。由此，外筒15及推杆14相对于第2壳体6的突出量增加，后尾门3向打开方向转动。另外，如果驱动电动电机9使旋转轴9a反向旋转，则主轴螺母13也反向旋转，主轴螺母13向第2壳体6的一端侧移动。由此，外筒15及推杆14相对于第2壳体6的突出量减少，后尾门3向关闭方向转动。

如图3所示，在后尾门3上设有门锁装置20、后尾门开闭装置21、车门打开开关22、车门关闭开关23等。在此，以车门打开开关22和车门关闭开关23划分功能，但也可以为具备二者的功能的车门开闭开关。另外，车门打开开关22和车门关闭开关23可以用被代用为设于后尾门3的外侧的手柄开关、被设于内部的门开关、处于驾驶席的驾驶员用开关等(设置这些开关的位置并不特别限定)，也可以代用为用处于电子钥匙26中的操作开关。

门锁装置20具备使闩锁24正反向旋转的闩锁电机25。分别通过完全闩锁开关26、半闩锁开关27及释放开关28等检测闩锁24的旋转位置。完全闩锁开关26检测闩锁24与露出到车身1的开口部2的栓眼完全卡合的完全闩锁位置。释放开关28检测闩锁24转移到能够从栓眼脱离的状态的释放位置。半闩锁开关27检测完全闩锁位置与释放位置之间的半闩锁位置。

车门打开开关22及车门关闭开关23被设于后尾门3的外表面。如果对车门打开开关22或车门关闭开关23进行操作，则车门打开操作信号或车门关闭操作信号被输出到控制装置29。在控制装置29中，基于车门打开操作信号或车门关闭操作信号向主轴驱动机构4输出PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)信号。主轴驱动机构4通过电机驱动电路30接收PWM信号，并基于该PWM信号驱动控制电动电机9从而使后尾门3从完全关闭位置向完全打开位置转动或与此相反地转动。

接下来，对后尾门3的自动打开处理进行说明。

如图4所示，后尾门3的自动打开处理通过认证处理(步骤S100)、解锁处理(步骤S200)及开闭处理(步骤S300)进行。

如图5所示，在认证处理中，由控制装置29判断是否从车门打开开关22接收到车门打开操作信号(步骤S110)。如果接收到车门打开操作信号，则向BCM30请求电子钥匙的认证(步骤S111)。

在BCM30中，如果接收到来自控制装置29的认证请求(步骤S120)，则针对电子钥匙进行认证码的发送请求(S121)。在BCM30中，如果接收到从电子钥匙发送的认证码(步骤S122)，则将接收到的认证码与预先登录的正规码进行比较(步骤S123)，将比较结果发送到控制装置29(步骤S124)。

在控制装置29中，基于比较结果，如果认证码与正规码一致(步骤S112：是)，则执行解锁处理(步骤S113)，如果不一致(步骤S112：否)，则结束自动打开处理。

如图6所示，在解锁处理(步骤S200)中，向门锁装置20输出释放信号(步骤S201)。在门锁装置20中，基于被输入的释放信号来驱动闩锁电机25。在此，通过释放开关28判断闩锁24是否转动到释放位置(步骤S202)。如果闩锁24转动到释放位置并从释放开关28输入接通信号，则执行开闭处理(步骤S300)。如果在规定时间内未从释放开关28输入接通信号，则认为在门锁装置20中发生了不良情况而通知错误(步骤S203)，结束自动打开处理。

如图7所示，在开闭处理(步骤S300)中，向主轴驱动机构4输出PWM信号(步骤S301)，使后尾门3的打开动作开始。在此期间，执行转动位置计算处理。在转动位置计算处理中，通过旋转传感器10检测电动电机9的转数(步骤S302)。并且，基于从后尾门3的完全打开位置起的电动电机9的转数，计算后尾门3的转动位置(步骤S303)。

在本实施方式中，旋转传感器10被设于一个主轴驱动机构4，针对另一主轴驱动机构4，基于由该旋转传感器10检测到的旋转速度，对输出到电机驱动电路30的PWM信号的占空比进行反馈控制。但是，也可以将旋转传感器10设于两个主轴驱动机构4，计算检测到的旋转速度的平均值，对每个主轴驱动机构4进行控制。另外，也可以基于由二者计算出的平均值而对两个主轴驱动机构4进行反馈控制。

后尾门3的打开动作从完全关闭位置到完全打开位置分为加速区域、定速区域、减速区域这3个阶段来进行。在图8的图表中，横轴表示后尾门3的开闭位置(电动电机9的转数)，纵轴表示后尾门3的转动速度(电动电机9的旋转速度：旋转轴9a的每单位时间的转数)。原点O为完全关闭位置，右端X为完全打开位置，左侧的直角三角形为加速区域，中央的长方形为定速区域，右侧的直角三角形为减速区域。梯形的图表表示目标速度TS的变化。

在加速区域中，目标速度TS被设定为相对于电动电机9的转数旋转速度逐渐变大的加速用目标速度ATS。并且，为了得到该加速用目标速度ATS，对输出到电机驱动电路30的PWM信号的占空比进行反馈控制。由此，后尾门3从停止状态一边加速一边转动。

在定速区域中，目标速度TS被设定为电动电机9的旋转速度被维持在固定值的定速用目标速度CTS。并且，为了得到该定速用目标速度CTS，对输出到电机驱动电路30的PWM信号的占空比进行反馈控制。由此，后尾门3以固定速度转动。

在减速区域中，目标速度TS被设定为电动电机9的旋转速度逐渐减小的减速用目标速度DTS。并且，为了得到该减速用目标速度DTS，对输出到电机驱动电路30的PWM信号的占空比进行反馈控制。由此，后尾门3的转动速度逐渐降低并在完全打开位置停止。

如上述这样，如果判断为后尾门3转动到完全打开位置(步骤S304)，则停止向主轴驱动机构4的电动电机9输出PWM信号(步骤S305)，结束车门的自动打开处理。此外，关于后尾门3是否转动到完全打开位置，例如基于在步骤S303计算出的后尾门3的转动位置、从电动电机9的驱动开始起的经过时间等进行判断即可。

此外，后尾门3的自动关闭处理与上述自动打开处理除了后尾门3的转动方向不同之外都相同，在加速区域、定速区域及减速区域这3个阶段通过同样的控制而进行。由此，在此省略对自动关闭处理的说明。

在自动打开处理的途中，在后尾门3与障碍物碰撞的情况下，或者在自动关闭处理的执行途中，在后尾门3与车身1之间夹入异物的情况下，如以下这样执行后尾门3的夹入检测处理，并如后述这样执行反转处理。

首先，说明在自动关闭处理的执行途中在后尾门3与车身1之间夹入异物的情况下的后尾门3的夹入检测处理。

如图9所示，在夹入检测处理中，读取后尾门3的实际(当前时刻)的转动位置和该实际的转动位置处的目标速度(步骤S401)。另外，读取此时的后尾门3的实际的转动速度(步骤S402)。后尾门3的实际的转动位置根据从后尾门3的完全关闭位置或完全打开位置起的电动电机9的转数得到。后尾门3的实际的转动速度根据电动电机9的旋转速度得到。

计算目标速度与实际的旋转速度的差(步骤S403)。并且，判断该速度差是否超过预先设定的阈值(步骤S404)。阈值设为超过在通常的后尾门3的开闭中电动电机9的旋转速度S变动的范围的值即可。如果假设电动电机9的旋转速度S相对于目标速度TS存在(±α)的变动，则阈值TL设定为满足TL>|TS-S|+α即可。

如果速度差超过阈值，则判断为后尾门3的转动速度较慢，后尾门3的转动动作因某种理由而被妨碍，并使后尾门3的转动动作如以下这样停止。作为后尾门3的转动动作在途中停止的主要原因，例如存在如下情况：在执行后尾门3的自动关闭处理时，在后尾门3与车身1之间夹入异物，无法进一步使后尾门向车门关闭方向转动。另外，还存在如下情况：在执行后尾门3的自动打开处理时，车库的天花板等与后尾门3抵接，也无法进一步使后尾门向车门打开方向转动。

在后尾门3的转动动作的停止中，将目标速度TS变更为预先设定的停止用目标速度STS从而使转动速度逐渐减速(步骤S405)。停止用目标速度STS被设定为：与在自动开闭处理的减速区域中使后尾门3的转动速度降低的情况下的减速用目标速度DTS相比，电动电机9的旋转速度相对于转数的降低程度(减速程度)更大。但是，被设定为比立即停止的情况那样的减速程度更小。由此，能够使后尾门3的转动速度不勉强地顺利地降低。

如果后尾门3的转动速度被充分地减速，成为允许速度范围内(步骤S406)，则使其转动动作完全停止(步骤S407)。在此，允许速度范围中包含：后尾门3的转动动作完全停止的状态；和即使使后尾门3的转动动作停止，发生在后尾门3上的振动也被抑制在允许范围内的状态。另外，振动的允许范围是指后尾门3的振动几乎不存在、或即使存在也不会在后述的反转处理中产生不良情况的范围。

如果后尾门3停止，则接着执行后尾门3的反转处理。

在后尾门3的反转处理中，向电机驱动电路30输出PWM信号，使电动电机9反向旋转。使后尾门3向反方向转动通常是由于在夹入检测处理中为夹入有异物的状态，因此需要使后尾门向反方向转动。特别是，如果被夹入的异物是人，则必须尽快解除该夹入状态。因此，设定反转处理中的目标速度(反转目标速度)，通过反馈控制使输出到电机驱动电路30的PWM信号的占空比增减，以使得后尾门3以反转目标速度转动。

图10中表示通过自动打开处理使后尾门3转动，通过所述夹入检测处理使转动停止，并通过所述反转处理重新开始转动的情况下的目标速度TS与实际的转动速度RS的变化。另外，图11中表示通过自动打开处理使后尾门3转动，不执行所述夹入检测处理，而立即使转动停止的情况下的目标速度与实际的速度的变化。

如图11所示可知，在使后尾门3的转动立即停止(不按照由实线表示的目标速度TS进行反馈控制，而直接执行夹入检测处理)的情况下，在停止后，后尾门3的实际的转动速度RS如由点划线所示那样变动，后尾门3大幅振动。在后尾门3正在振动中的状态下的再次驱动即反转驱动中，即使要进行反馈控制，也由于干扰大而速度不稳定，所以不能正常进行。因此，需要等待到振动收敛为止。因此，在电动电机9的再次驱动中，确保比后尾门3的振动收敛的时间更长的充分的时间。

另一方面，如图10所示，在通过所述夹入检测处理使后尾门3的转动停止的情况下，需要用于按照(由实线表示的)目标速度TS逐渐(由点划线表示的)使转动速度RS降低的时间，但此后，后尾门3的转动速度RS几乎不变动、即几乎不振动。因此，能够将到再次驱动电动电机9为止的等待时间设定得较短，整体上能够缩短从后尾门3的转动停止起到再次转动为止所需的时间。

此外，本发明并不限定于所述实施方式所记载的构成，而能够进行各种变更。

在所述实施方式中，使后尾门3一边减速一边停止，但如果其转动速度为预先设定的设定速度以下，则因为不需要减速，所以也可以立即使其转动动作停止。关于后尾门3的转动速度是否为设定速度以下的判断，基于由旋转传感器10检测到的电动电机9的旋转轴9a的旋转速度判断即可。如果检测到的旋转速度小于预先设定的值，则不需要使后尾门3的转动速度减速，而立即使其停止即可。

在所述实施方式中，作为车辆开闭体的一个示例说明了对后尾门3进行开闭控制的情况，但即使是滑动门、鸥翼门等其他类型的车门，也能够同样地进行开闭控制。

在所述实施方式中，说明了设置2个主轴驱动机构4的情况，但在设置1个或3个以上的情况下也同样地进行开闭控制即可。

在所述实施方式中，采用通过软件执行所述各处理的构成，但也可以由执行这些处理的硬件构成。

附图标记说明

1…车身

2…开口部

3…后尾门

4…主轴驱动机构

5…第1壳体

6…第2壳体

7…车门侧连结构件

8…接合球

9…电动电机

10…旋转传感器

11…减速齿轮机构

12…主轴

13…主轴螺母

14…推杆

15…外筒

16…螺旋弹簧

17…内筒

18…车身侧连结构件

19…接合球

20…门锁装置

21…后尾门开闭装置

22…车门打开开关

23…车门关闭开关

24…闩锁

25…闩锁电机

26…完全闩锁开关

27…半闩锁开关

28…释放开关

29…控制装置

30…电机驱动电路

Claims (9)

1.一种车辆开闭体的开闭控制装置，其中，包括：

开闭驱动部，其对车辆开闭体进行开闭驱动，该车辆开闭体开闭车身的开口部，以及

控制部，其对所述开闭驱动部进行反馈控制，以使得所述车辆开闭体的转动速度成为预先设定的目标速度；

所述控制部根据所述车辆开闭体的转动速度低于所述目标速度的情况，而执行夹入检测处理，即对所述开闭驱动部进行驱动控制，将所述目标速度变更为停止用目标速度以便在设定时间内使所述车辆开闭体的转动速度减速，并按照所述停止用目标速度对所述开闭驱动部进行驱动控制，在经过所述设定时间后使所述车辆开闭体的转动动作停止。

2.如权利要求1所述的车辆开闭体的开闭控制装置，其中，

所述控制部在所述夹入检测处理结束后，对所述开闭驱动部进行驱动控制，执行使所述车辆开闭体进行打开动作的反转处理。

3.如权利要求1或2所述的车辆开闭体的开闭控制装置，其中，

所述控制部在自动关闭时，根据检测到所述车辆开闭体夹入异物的情况而开始所述夹入检测处理。

4.如权利要求1或2所述的车辆开闭体的开闭控制装置，其中，

所述控制部在自动打开时，根据检测到所述车辆开闭体与异物碰撞而转动被妨碍的情况，而开始所述夹入检测处理。

5.如权利要求1或2所述的车辆开闭体的开闭控制装置，其中，

所述控制部对发送到所述开闭驱动部的驱动电路的PWM信号的占空比进行反馈控制，以使得所述车辆开闭体的转动速度成为所述目标速度。

6.如权利要求3所述的车辆开闭体的开闭控制装置，其中，

所述控制部对发送到所述开闭驱动部的驱动电路的PWM信号的占空比进行反馈控制，以使的所述车辆开闭体的转动速度成为所述目标速度。

7.如权利要求4所述的车辆开闭体的开闭控制装置，其中，

所述控制部对发送到所述开闭驱动部的驱动电路的PWM信号的占空比进行反馈控制，以使得所述车辆开闭体的转动速度成为所述目标速度。

8.如权利要求1或2所述的车辆开闭体的开闭控制装置，其中，

如果所述车辆开闭体的转动速度为预先设定的设定速度以下，则所述控制部立即停止所述车辆开闭体的转动动作。

9.如权利要求3所述的车辆开闭体的开闭控制装置，其中，

如果所述车辆开闭体的转动速度为预先设定的设定速度以下，则所述控制部立即停止所述车辆开闭体的转动动作。

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