DE102018132234A1

DE102018132234A1 - Öffnungs- und Schließvorrichtung und Steuerungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE102018132234A1
Application number: DE102018132234.8A
Authority: DE
Inventors: Etsuko Hayashi
Original assignee: U Shin Ltd
Current assignee: U Shin Ltd
Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2019-06-27
Also published as: JP2019112855A; JP7036584B2

Abstract

Vorgesehen sind eine Öffnungs- und Schließvorrichtung und ein Steuerungsverfahren der Öffnungs- und Schließvorrichtung, die in der Lage sind, ein fehlerhaftes Bestimmen, dass das Öffnen und Schließen eines Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde, zu vermeiden.
Die Öffnungs- und Schließvorrichtung beinhaltet eine erste Durchschnittswertberechnungseinheit, eine zweite Durchschnittswertberechnungseinheit und eine Bestimmungseinheit. Die erste Durchschnittswertberechnungseinheit berechnet einen ersten Durchschnittswert aus Differenzen zwischen einer Vielzahl von Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten und Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die vor diesen Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten gespeichert wurden. Die zweite Durchschnittswertberechnungseinheit berechnet einen zweiten Durchschnittswert aus Differenzen zwischen einer Vielzahl von Tastverhältnissen und Tastverhältnissen, die vor diesen Tastverhältnissen gespeichert wurden. Die Bestimmungseinheit bestimmt, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde, wenn sowohl eine Bedingung erfüllt ist, dass der erste Durchschnittswert gleich oder kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist, als auch eine Bedingung, dass der zweite Durchschnittswert gleich oder größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Öffnungs- und Schließvorrichtung, die an einem Kraftfahrzeug oder dergleichen vorgesehen ist, und ein Steuerungsverfahren der Öffnungs- und Schließvorrichtung.
Beschreibung der Stand der Technik
Eine allgemein bekannte Öffnungs- und Schließvorrichtung wird an einem Fahrzeug montiert, um eine Hintertür elektrisch zu öffnen und zu schließen, was ein Beispiel für einen Öffnungs- und Schließkörper ist (z.B. siehe JP 2003-27832 A ). Diese Öffnungs- und Schließvorrichtung hat die Funktion, einen Zustand zu erfassen, in dem sich ein Fremdkörper, wie beispielsweise ein Mensch, beim elektrischen Schließen der Hintertür zwischen einer Hintertür und einer Fahrzeugkarosserie verfangen hat.
Insbesondere schließt die Öffnungs- und Schließvorrichtung einen Sensor ein, der eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür erfasst und bestimmt, dass sich ein Fremdkörper zwischen der Hintertür und der Fahrzeugkarosserie verfangen hat, wenn die vom Sensor erfasste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür geringer ist als eine vorgegebene Schwellengeschwindigkeit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorstehend beschriebene bekannte Öffnungs- und Schließvorrichtung steuert eine Steuergröße der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür, basierend auf dem Vergleich zwischen der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür und einer Sollgeschwindigkeit (Rückkopplungssteuerung), um die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür an die Sollgeschwindigkeit anzupassen. Dementsprechend steigt die Steuergröße mit zunehmender Differenz zwischen der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür und der Sollgeschwindigkeit. In diesem Fall ändert sich die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür erheblich.
Die herkömmliche Öffnungs- und Schließvorrichtung führt daher eine solche Fehlbestimmung durch, dass sich der Fremdkörper - als Reaktion auf eine Änderung der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür auf eine Geschwindigkeit unterhalb der Schwellengeschwindigkeit - zwischen Hintertür und Fahrzeugkarosserie verfangen hat, auch in einem Zustand, in dem sich kein Fremdkörper tatsächlich zwischen Hintertür und Fahrzeugkörper verfangen hat.
Dementsprechend ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Öffnungs- und Schließvorrichtung und ein Steuerungsverfahren der Öffnungs- und Schließvorrichtung vorzustellen, das in der Lage ist, eine solche Fehlbestimmung, dass das Öffnen und Schließen eines Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde, zu vermeiden.
Eine Öffnungs- und Schließvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Folgendes:

einen Öffnungs- und Schließkörper, der eine in einem Objekt gebildete Öffnung öffnet und schließt;
eine Antriebseinheit, die eine Antriebskraft zum Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers erzeugt;
eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit, die eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers erfasst;
eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit, die in vorgegebenen ersten Zeitintervallen eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers speichert, die von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit erfasst wird;
eine Rückkopplungssteuereinheit, die ein Tastverhältnis eines der Antriebseinheit zugeführten Pulsweitenmodulationssignals steuert, so dass sich eine von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit erfasste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit nähert;
eine Tastverhältnis-Speichereinheit, die in vorgegebenen zweiten Zeitintervallen ein Tastverhältnis des von der Rückkopplungssteuereinheit gesteuerten Pulsweitenmodulationssignals speichert;
eine erste Durchschnittswert-Berechnungseinheit, die einen ersten Durchschnittswert aus Differenzen zwischen jeder aus einer Vielzahl von Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die in der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit in einer vorgegebenen Periode einer ersten durchschnittlichen Berechnungszeit zu oder vor einem Zeitpunkt gespeichert sind, berechnet, wenn die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit eine neueste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit speichert, und einer entsprechenden Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit, die gespeichert wurde, bevor die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit in der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert wird;
eine zweite Durchschnittswert-Berechnungseinheit, die einen zweiten Durchschnittswert aus Differenzen zwischen jeder aus einer Vielzahl von Tastverhältnissen, die in der Tastverhältnis-Speichereinheit in einer vorgegebenen Periode einer zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit zu oder vor einem Zeitpunkt gespeichert sind, berechnet, wenn die Tastverhältnis-Speichereinheit ein neuestes Tastverhältnis speichert, und einem entsprechenden Tastverhältnis, das gespeichert wurde, bevor das Tastverhältnis in der zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert wird;
eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde, wenn sowohl eine Bedingung, dass der erste Durchschnittswert gleich oder kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist, als auch eine Bedingung, dass der zweite Durchschnittswert gleich oder größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert ist, erfüllt sind; und
eine Antriebssteuereinheit, die die Antriebseinheit so steuert, dass der Öffnungs- und Schließkörper stoppt oder umkehrt, wenn bestimmt wird, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde.

Ein Steuerungsverfahren für eine Öffnungs- und Schließvorrichtung - die nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung Folgendes umfasst: einen Öffnungs- und Schließkörper, der eine in einem Objekt gebildete Öffnung öffnet und schließt, eine Antriebseinheit, die eine Antriebskraft zum Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers erzeugt, und eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit, die eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers erfasst - umfasst Folgendes:
Speichern einer Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers, die von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit in einer Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit erfasst wird, in vorgegebenen ersten Zeitintervallen;
Steuern eines Tastverhältnisses eines Pulsweitenmodulationssignals, das der Antriebseinheit zugeführt wird, so dass sich eine von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit erfasste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit nähert;
Speichern eines Tastverhältnisses des Pulsweitenmodulationssignals in einer Tastverhältnis-Speichereinheit in vorgegebenen zweiten Zeitintervallen;
Berechnen eines ersten Durchschnittswerts von Differenzen zwischen jeder aus einer Vielzahl von Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die in der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit in einer vorgegebenen Periode einer ersten durchschnittlichen Berechnungszeit zu oder vor einem Zeitpunkt gespeichert sind, wenn die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit eine neueste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit speichert, und einer entsprechenden Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit, die gespeichert wurde, bevor die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit in der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert wird;
Berechnen eines zweiten Durchschnittswerts von Differenzen zwischen jeder aus einer Vielzahl von Tastverhältnissen, die in der Tastverhältnis-Speichereinheit in einer vorgegebenen Periode einer zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit zu oder vor einem Zeitpunkt gespeichert sind, wenn die Tastverhältnis-Speichereinheit ein neuestes Tastverhältnis speichert, und einem entsprechenden Tastverhältnis, das gespeichert wurde, bevor das Tastverhältnis in der zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert wird;
Bestimmen, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde, wenn sowohl eine Bedingung, dass der erste Durchschnittswert gleich oder kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist, als auch eine Bedingung, dass der zweite Durchschnittswert gleich oder größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert ist, erfüllt sind; und
Steuern der Antriebseinheit, so dass der Öffnungs- und Schließkörper stoppt oder umkehrt, wenn festgestellt wird, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine schräge schematische Rückansicht einer Fahrzeugkarosserie, an der eine Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist;
2 eine schematische Querschnittsansicht eines ersten Spindelantriebsmechanismus der Fahrzeugkarosserie;
3 ein Blockschaltbild einer Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung gemäß der
Ausführungsform;
4 ein Flussdiagramm, welches die Steuerung der Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
5 ein Diagramm, welches das Bestimmen einer Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung gemäß einem Referenzbeispiel darstellt; und
6 ein Diagramm, welches das Bestimmen der Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Öffnungs- und Schließvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren ausführlich beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung eines hinteren Teils einer Fahrzeugkarosserie 1, an dem eine Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung 17 (dargestellt in 3) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert ist.
Im hinteren Teil der Fahrzeugkarosserie 1 ist eine Öffnung 2 ausgebildet. Die Öffnung 2 wird durch eine Hintertür 3, die ein Beispiel für einen Öffnungs- und Schließkörper ist, geöffnet und geschlossen. Die Fahrzeugkarosserie 1 ist ein Beispiel für ein Objekt.
An einem oberen Ende der Hintertür 3 ist eine Drehachse (nicht dargestellt) vorgesehen. Die Hintertür 3 ist um die Drehachse drehbar, um zwischen einer vollständig geschlossenen Position, in der die Öffnung 2 vollständig geschlossen ist, und einer vollständig geöffneten Position, in der die Öffnung 2 vollständig geöffnet ist, zu wechseln. Genauer gesagt, ist das obere Ende der Hintertür 3 an einer oberen Kante der Öffnung 2 befestigt, um eine Drehung der Hintertür 3 in vertikaler Richtung zu ermöglichen. Die Hintertür 3 dreht sich entsprechend dem Antrieb eines Spindelantriebsmechanismus 4.
Ein Türöffnungsschalter 19, der beim Öffnen der Hintertür 3 betätigt wird, ist ferner auf einer Außenfläche der Hintertür 3 vorgesehen. Wenn die Hintertür 3 geschlossen ist, wird ein Türschließschalter 18 betätigt. Der Türschließschalter 18 ist in einem mittleren Abschnitt eines unteren Endes der Hintertür 3 vorgesehen. Eine Türverriegelungsvorrichtung 20 ist auch in dem mittleren Abschnitt des unteren Endes der Hintertür 3 an einer Position angrenzend an den Türschließschalter 18 vorgesehen.
Wenn die Hintertür 3 geschlossen ist, greift eine Verriegelung (nicht dargestellt) der Türverriegelungsvorrichtung 20 in ein Schließblech 50 ein, das an einer Unterkante der Öffnung 2 vorgesehen ist, um eine Drehung der Hintertür 3 in eine Öffnungsrichtung zu verhindern. Diese Verbindung zwischen der Verriegelung und dem Schließblech 50 wird beim Öffnen der Hintertür 3 gelöst. So kann beispielsweise die Türverriegelungsvorrichtung 20 aus einer in JP 2015 - 124488 A oder dergleichen beschriebenen Türverriegelungsvorrichtung bestehen.
Der Spindelantriebsmechanismus 4 besteht aus einem ersten Spindelantriebsmechanismus 4 A mit einer Stabform und einem zweiten Spindelantriebsmechanismus 4 B mit einer Stabform. Der zweite Spindelantriebsmechanismus 4 B hat eine Struktur, die mit einer Struktur des ersten Spindelantriebsmechanismus 4 A identisch ist. Der erste Spindelantriebsmechanismus 4 A ist zwischen einem Seitenabschnitt der Hintertür 3 und einer Seitenkante der Öffnung 2 vorgesehen. Andererseits ist der zweite Spindelantriebsmechanismus 4 B zwischen dem anderen Seitenabschnitt der Hintertür 3 und der anderen Seitenkante der Öffnung 2 vorgesehen. Jeder der Spindelantriebsmechanismen 4 A und 4 B ist mit der Fahrzeugkarosserie 1 und der Hintertür 3 verbunden. So kann beispielsweise jeder der Spindelantriebsmechanismen 4 A und 4 B aus einem Spindelantrieb bestehen, der in JP 2016-216860 A oder dergleichen beschrieben ist.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht des ersten Spindelantriebsmechanismus 4 A entlang einer Ebene, parallel zu einer axialen Richtung. Der zweite Spindelantriebsmechanismus 4 B hat den gleichen Aufbau wie der Aufbau des ersten Spindelantriebsmechanismus 4 A, weshalb eine schematische Querschnittsansicht des zweiten Spindelantriebsmechanismus 4 B nicht dargestellt ist.
Der erste Spindelantriebsmechanismus 4 A beinhaltet ein erstes Gehäuse 6, das einen Elektromotor 5 und anderes aufnimmt, und ein zweites Gehäuse 7, das eine Spindel 9 und anderes aufnimmt. Der Elektromotor 5 ist ein Beispiel für eine Antriebseinheit.
Ein türseitiges Verbindungselement 51, das drehbar mit einer an der Hintertür 3 vorgesehenen Gelenkkugel 3a verbunden ist, ist an einem Ende des ersten Gehäuses 6 befestigt. Im Inneren des ersten Gehäuses 6 ist ein Rotationssensor 15 vorgesehen, um eine Drehzahl einer Drehachse 5a des Elektromotors 5 zu erfassen, die einer Drehzahl entspricht, die der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 entspricht. Die Drehachse 5a des Elektromotors 5 ist über ein Untersetzungsgetriebe 8 mit der Spindel 9 im Inneren des zweiten Gehäuses 7 verbunden. Ein Ende des zweiten Gehäuses 7 ist mit dem anderen Ende des ersten Gehäuses 6 verbunden. Der Rotationssensor 15 kann ein Magnetsensor mit einem Hallelement sein, oder er ein optischer Sensor mit einer Leuchtdiode (LED) und einer Fotodiode (PD) sein. Der Rotationssensor 15 ist ein Beispiel für eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit.
Das zweite Gehäuse 7 beherbergt eine Spindelmutter 10, die in axialer Richtung des zweiten Gehäuses 7 nach vorne und hinten beweglich ist. Genauer gesagt, greift die Spindelmutter 10 mit Gewinde in die Spindel 9 ein. Ein hinteres Ende einer Schubstange 11 mit rohrförmiger Form (Ende der ersten Seite des Gehäuses 6) ist an einem vorderen Ende der Spindelmutter 10 befestigt (Ende gegenüber dem ersten Gehäuse 6). Andererseits ist ein vorderes Ende eines Außengehäuses 13 mit rohrförmiger Form an einem vorderen Ende der Schubstange 11 befestigt. Das Außengehäuse 13 ist koaxial zur Schubstange 11 angeordnet und hat einen Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser der Schubstange 11. Eine Schraubenfeder 12 ist zwischen einer äußeren Umfangsfläche der Schubstange 11 und einer inneren Umfangsfläche des äußeren Gehäuses 13 und in radialer Richtung relativ nach außen angeordnet. Ein Innengehäuse 14, das eine rohrförmige Form und ein am zweiten Gehäuse 7 befestigtes hinteres Ende aufweist, ist in radialer Richtung relativ nach innen angeordnet. Die Schraubenfeder 12 erstreckt sich von einer Stirnseite des zweiten Gehäuses 7 spiralförmig zur anderen Stirnseite.
Ein karosserieseitiges Verbindungselement 52, das mit der Schubstange 11 in axialer Richtung des zweiten Gehäuses 7 ausgerichtet ist, ist an einem vorderen Ende der Schubstange 11 befestigt. Das karosserieseitige Verbindungselement 52 ist drehbar mit einer Gelenkkugel 1a verbunden, die an der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen ist.
Gemäß dem so konfigurierten ersten Spindelantriebsmechanismus 4 A dreht sich die Spindel 9 nach vorne, wenn sich die Drehachse 5a des Elektromotors 5 nach vorne dreht. In diesem Fall bewegt sich die Spindelmutter 10 zur anderen Stirnseite des zweiten Gehäuses 7. Infolgedessen nimmt ein Vorsprung von jeweils dem Außengehäuse 13 und der Schubstange 11 aus dem zweiten Gehäuse 7 zu, so dass sich die Hintertür 3 in die Öffnungsrichtung dreht. Wenn sich dagegen die Drehachse 5a des Elektromotors 5 nach hinten dreht, bewegt sich die Spindelmutter 10 zur einen Stirnseite des zweiten Gehäuses 7. Dadurch nimmt das Maß an Überstand von jeweils dem Außengehäuse 13 und der Schubstange 11 aus dem zweiten Gehäuse 7 ab, so dass sich die Hintertür 3 in die Schließrichtung dreht.
Der Rotationssensor 15 gibt ein Signal an eine Steuerungsvorrichtung 31 aus, das eine Drehzahl und eine Drehrichtung der Drehachse 5a des Elektromotors 5 anzeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung 17 zeigt. In 3 erhalten Komponenten, die mit den in den 1 und 2 dargestellten entsprechenden Komponenten identisch sind, Referenznummern, die mit den Referenznummern der entsprechenden Komponenten in den 1 und 2 identisch sind.
Die Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung 17 beinhaltet die Steuerungsvorrichtung 31, die aus einem Mikrocomputer, einer Ein-/Ausgabeschaltung und anderem besteht. Der erste Spindelantriebsmechanismus 4 A, der zweite Spindelantriebsmechanismus 4 B, die Türverriegelungsvorrichtung 20, der Türschließschalter 18, der Türöffnungsschalter 19, ein Karosserie-Steuermodul (BCM) 25 und anderes sind mit der Steuerungsvorrichtung 31 verbunden. Die Steuerungsvorrichtung 31 kommuniziert mit einem elektronischen Schlüssel 26 über das BCM 25, um einen nachfolgend beschriebenen Authentifizierungsprozess durchzuführen.
Die Türverriegelungsvorrichtung 20 beinhaltet einen Verriegelungsmotor 21, der die Verriegelung vorwärts und rückwärts antreibt, einen Voll-Verriegelungsschalter 22, einen Halb-Verriegelungsschalter 23 und einen Entriegelungsschalter 24. Jeder der Voll-Verriegelungsschalter 22, der Halb-Verriegelungsschalter 23 und der Entriegelungsschalter 24 erfasst eine Position der Verriegelung. Die Position der Verriegelung bezieht sich hierin auf eine Position, in der die Verriegelung vollständig in das Schließblech 50 eingreift (Voll-Verriegelungsposition), eine Position, in der die Verriegelung überhaupt nicht in das Schließblech 50 eingreift (Entriegelungsposition) oder eine Zwischenposition zwischen diesen Positionen (Halb-Verriegelungsposition).
Der Türschließschalter 18 gibt an die Steuerungsvorrichtung 31 ein Türschließsignal aus, um die Hintertür 3 in die vollständig geschlossene Position zu bringen. In diesem Fall gibt die Steuerungsvorrichtung 31 ein Pulsweitenmodulationssignal (PWM) an den Spindelantriebsmechanismus 4 aus, basierend auf dem Türschließsignal des Türschließschalters 18, um die Steuerung zum Bewegen der Hintertür 3 in Schließrichtung auszuführen.
Der Türöffnungsschalter 19 gibt an die Steuerungsvorrichtung 31 ein Türöffnungssignal aus, um die Hintertür 3 in die vollständig geöffnete Position zu bringen. In diesem Fall gibt die Steuerungsvorrichtung 31 ein Öffnungsaktionssignal an den Spindelantriebsmechanismus 4 aus, basierend auf dem Türöffnungssignal des Türöffnungsschalters 19, um die Steuerung zum Bewegen der Hintertür 3 in Öffnungsrichtung auszuführen.
Die Steuerungsvorrichtung 31 beinhaltet ferner eine Drehzahlpositionsberechnungseinheit 31 a, eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit 31 b, eine Rückkopplungssteuereinheit 31 c, eine Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d, eine erste Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e, eine zweite Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f, eine Bestimmungseinheit 31 g, eine Differenzberechnungseinheit 31 h und eine Antriebssteuereinheit 31 i. Jede der Drehzahlpositionsberechnungseinheiten 31 a, der Rückkopplungssteuereinheit 31 c, der ersten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e, der zweiten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f, der Bestimmungseinheit 31 g, der Differenzberechnungseinheit 31 h und der Antriebssteuereinheit 31 i besteht aus Software.
Die Drehzahlpositionierungseinheit 31 a empfängt vom Rotationssensor 15 ein Signal, das eine Drehzahl der Drehachse 5a des Elektromotors 5 anzeigt. In diesem Fall berechnet die Drehzahlpositionsberechnungseinheit 31a basierend auf dem Signal eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit sowie eine Öffnungs- und Schließposition der Hintertür 3. Die Öffnungs- und Schließposition der Hintertür 3 entspricht einem Drehwinkel, beispielsweise in Bezug auf die vollständig geöffnete Position oder die vollständig geschlossene Position, und wird basierend auf der Anzahl der Umdrehungen der Drehachse 5a des Elektromotors 5 aus der vollständig geöffneten Position oder der vollständig geschlossenen Position der Hintertür 3 berechnet.
Die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit 31 b speichert in vorgegebenen ersten Zeitabständen die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3, die von der Drehzahlpositionsberechnungseinheit 31 a berechnet wurde. So besteht beispielsweise die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit 31 b aus einer Speichervorrichtung, wie beispielsweise einem Halbleiterspeicher, der eine Vielzahl von Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten der Hintertür 3 speichern kann.
Die Rückkopplungssteuereinheit 31 c steuert ein Tastverhältnis des dem Elektromotor 5 zugeführten PWM-Signals, so dass sich die von der Drehzahlpositionsberechnungseinheit 31 a erfasste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit annähert. Diese Sollgeschwindigkeit wird im Voraus entsprechend der jeweiligen Öffnungs- und Schließposition der Hintertür 3 eingestellt (siehe 6).
Die Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d speichert in vorgegebenen zweiten Zeitintervallen ein Tastverhältnis eines von der Rückkopplungssteuereinheit 31 c gesteuerten Pulsweitenmodulationssignals. So besteht beispielsweise die Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d aus einer Speichervorrichtung, wie beispielsweise einem Halbleiterspeicher, der eine Vielzahl von Tastverhältnissen speichern kann.
Die erste Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e berechnet einen Durchschnittswert AVS aus Differenzen zwischen einer Vielzahl von Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die in der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit 31 b gespeichert sind, - in einem vorgegebenen Zeitraum einer ersten durchschnittlichen Berechnungszeit ab dem Zeitpunkt, zu dem die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit 31 b eine neueste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit speichert -, und Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die unmittelbar vor den in der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeicherten Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten gespeichert wurden. Genauer gesagt, berechnet die erste Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e den Durchschnittswert AVS zum Beispiel durch die Anwendung dem folgenden Ausdruck 1. Der Durchschnittswert AVS ist ein Beispiel für einen ersten Durchschnittswert.
[Ausdruck 1]

n: Erkennungszahl der Erkennung der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür
Sn: Hintertüröffnungs- und Schließgeschwindigkeit bei n-ter Erkennung (n: natürliche Zahl ungleich 0)
p: Anzahl der Abtastungen (erste durchschnittliche Berechnungszeit / erstes Zeitintervall + 1)

Wenn beispielsweise Ausdruck 1 für die Berechnung durch die erste Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e übernommen wird, werden das erste Zeitintervall und die erste Durchschnittsberechnungszeit auf jeweils 10 ms bzw. 30 ms eingestellt. In diesem Fall summiert sich die Zahl p aus den Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die in der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit 31 b gespeichert und in der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit erhalten wurde, auf vier. Dementsprechend wird der Durchschnittswert AVS aus den letzten vier Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten einschließlich der letzten Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit berechnet. Wenn die Erkennungszahl n beispielsweise „Zehnte“ ist, wird der Durchschnittswert AVS aus den vorherigen vier Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten S 7 bis S 10 einschließlich der letzten Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit S 10 berechnet. Wenn die Erkennungszahl der Erkennung n „Elfte“ ist, wird der Durchschnittswert AVS mit den Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten S 8 bis S 11 berechnet. Der Durchschnittswert AVS wird für alle 10 ms berechnet, was dem gleichen Intervall entspricht wie das erste Zeitintervall. Die Berechnung des Durchschnittswerts AVS kann gleichzeitig mit einem Start der Bereitstellung des PWM-Signals an den Elektromotor 5 gestartet werden, oder es kann nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit von der Bereitstellung des PWM-Signals an den Elektromotor 5 gestartet werden.
Die zweite Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f berechnet einen Durchschnittswert AVD aus Differenzen zwischen einer Vielzahl von Tastverhältnissen, die in der Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d in einer vorgegebenen Periode einer zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert sind, - aus einer Zeit, in der die Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d ein neuestes Tastverhältnis speichert -, und Tastverhältnissen, die unmittelbar vor den in der zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeicherten Tastverhältnissen gespeichert sind. Genauer gesagt, berechnet die zweite Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f den Durchschnittswert AVD zum Beispiel nach Ausdruck 2. Der Durchschnittswert AVD ist ein Beispiel für einen zweiten Durchschnittswert.
[Ausdruck 2]

m: Erkennungszahl des PWM-Signal Tastverhältnisses
Dm: PWM-Signal Tastverhältnis bei m-ter Erkennung (m: natürliche Zahl ungleich 0)
q: Anzahl der Abtastungen (zweite durchschnittliche Berechnungszeit / zweites Zeitintervall + 1)

Wenn Ausdruck 2 für die Berechnung durch die zweite Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f übernommen wird, wird der Berechnungszyklus des Durchschnittswertes AVD gleich dem Berechnungszyklus des Durchschnittswertes AVS eingestellt. Zusätzlich wird das Erfassungsintervall des Tastverhältnisses des PWM-Signals beispielsweise gleich dem Erfassungsintervall der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 eingestellt. Genauer gesagt, wird beispielsweise das zweite Zeitintervall auf 10 ms eingestellt, was dem ersten Zeitintervall entspricht, und die zweite durchschnittliche Berechnungszeit wird auf auf 30 ms eingestellt, was der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit entspricht. In diesem Fall ist die Anzahl der Abtastungen q des in der Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d gespeicherten Tastverhältnisses innerhalb der zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit vier. Dementsprechend wird der Durchschnittswert AVD aus den bisherigen vier Tastverhältnissen einschließlich des neuesten Tastverhältnisses berechnet. Wenn beispielsweise die Erkennungszahl m „Zehnte“ ist, wird der Durchschnittswert AVD aus den vorherigen vier Tastverhältnissen D 7 bis D 10 einschließlich des neuesten Tastverhältnisses D 10 berechnet. Wenn die Erkennungszahl m „Elfte“ ist, wird der Durchschnittswert AVD aus den Tastverhältnissen D 8 bis D 11 berechnet. Ein Verfahren zum Berechnen des Durchschnittswertes AVD kann zum gleichen Zeitpunkt gestartet werden, wie der Zeitpunkt zum Starten des Verfahrens zum Berechnen des Durchschnittswertes AVS. Darüber hinaus kann die Berechnung des Durchschnittswerts AVD gleichzeitig mit dem Start der Bereitstellung des PWM-Signals an den Elektromotor 5 gestartet werden oder kann nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit von der Bereitstellung des PWM-Signals an den Elektromotor 5 gestartet werden.
Die Bestimmungseinheit 31 g bestimmt, dass das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde, wenn sowohl eine Bedingung erfüllt ist, dass der von der ersten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e berechnete Durchschnittswert AVS gleich oder kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert TH 1 ist, als auch eine Bedingung, dass der von der zweiten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f berechnete Durchschnittswert AVD gleich oder größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert TH 2 ist. In diesem Fall wird der erste Schwellenwert TH 1 auf einen negativen Wert eingestellt, während der zweite Schwellenwert TH 2 beispielsweise auf einen positiven Wert eingestellt wird. Der erste Schwellenwert TH 1 und der zweite Schwellenwert TH2 können durch Analysieren von Fahrzeug-Messdaten erzielt werden, die durch Änderung von Bedingungen erhalten werden, wie beispielsweise ein Neigungswinkel einer Straße, auf der die Fahrzeugkarosserie 1 geparkt ist, und ein Gewicht der Hintertür 3.
Die Differenzberechnungseinheit 31 h berechnet eine Differenz DS durch Subtraktion der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3, die von der Drehzahlpositionsberechnungseinheit 31 a erfasst wird, von der Sollgeschwindigkeit. Genauer gesagt, berechnet die Differenzberechnungseinheit 31 h die Differenz DS, z.B. nach Ausdruck 3. Wenn die Differenz DS einen vorgegebenen dritten Schwellenwert TH 3 überschreitet, führt die Bestimmungseinheit 31 g das Bestimmen durch. Wenn die Differenz DS den dritten Schwellenwert TH 3 nicht überschreitet, wird daher kein Vergleich zwischen dem Durchschnittswert AVS und dem ersten Schwellenwert TH 1 und kein Vergleich zwischen dem Durchschnittswert AVD und dem zweiten Schwellenwert TH 2 durchgeführt. So kann beispielsweise der dritte Schwellenwert TH 3 durch die Analyse von Fahrzeug-Messdaten erzielt werden, die ein Blockieren des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 anzeigen. Die Fahrzeug-Messdaten werden durch wechselnde Bedingungen erfasst, wie beispielsweise der Neigungswinkel der Straße, auf der die Fahrzeugkarosserie 1 geparkt ist, und das Gewicht der Hintertür 3.
Die Antriebssteuereinheit 31 i steuert den Elektromotor 5 so, dass die Hintertür 3 stoppt, wenn die Bestimmungseinheit 31 g bestimmt, dass das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde.
[Ausdruck 3]

OS: Ziel-Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür
S: Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür

Die Steuerung, die zum Öffnen der Hintertür 3 ausgeführt wird, wird im Folgenden anhand eines Flussdiagramms in 4 beschrieben.
Wenn die obige Steuerung gestartet wird, wird in Schritt S 1 zunächst bestimmt, ob vom Türöffnungsschalter 19 ein Türöffnungsbetriebssignal empfangen wurde oder nicht. Schritt S 1 wird wiederholt, bis der Empfang des Türöffnungsbetriebssignals vom Türöffnungsschalter 19 bestimmt ist.
Im nachfolgenden Schritt S 2 wird der Authentifizierungsprozess des elektronischen Schlüssels 26 durchgeführt. In diesem Authentifizierungsprozess fordert die Steuerungsvorrichtung 31 das BCM 25 auf, den elektronischen Schlüssel 26 zu authentifizieren. Nachdem das BCM 25 eine Anforderung zum Übertragen eines Authentifizierungscodes an den elektronischen Schlüssel 26 ausgegeben hat, vergleicht ein nicht dargestelltes Vergleichsmittel des BCM 25 den vom elektronischen Schlüssel 26 empfangenen Authentifizierungscode mit einem zuvor registrierten korrekten Code und sendet ein Vergleichsergebnis an die Steuereinrichtung 31. Basierend auf dem Vergleichsergebnis bestimmt die Steuerungsvorrichtung 31, dass ein Benutzer den Türöffnungsschalter 19 betätigt hat, wenn der Authentifizierungscode mit dem richtigen Code übereinstimmt. Nachdem der Authentifizierungsprozess abgeschlossen ist, fährt der Prozess mit einem weiteren Schritt fort. Wenn der Authentifizierungsprozess fehlschlägt oder wenn der Authentifizierungscode nicht mit dem richtigen Code übereinstimmt, endet die Steuerung.
In einem nachfolgenden Schritt S 3 wird ein Verrieglungsfreigabesignal zum Lösen des Eingriffs zwischen der Verriegelung und dem Schließblech 50 an die Türverriegelungsvorrichtung 20 ausgegeben. Infolgedessen beginnt der Verriegelungsmotor 21 zu fahren.
Im nachfolgenden Schritt S 4 wird bestimmt, ob sich die Verriegelung in einer Position befindet, die überhaupt nicht mit dem Schließblech 50 in Eingriff steht (Entriegelungsposition). Mit anderen Worten, in Schritt S 4 wird bestimmt, ob sich die Hintertür 3 sicher öffnen darf oder nicht. Schritt S 4 wird wiederholt, bis der Zustand, in dem sich die Verriegelung in einer Position befindet, die überhaupt nicht mit dem Schließblech 50 in Eingriff steht, bestimmt ist.
Im nachfolgenden Schritt S 5 wird das PWM-Signal an den Elektromotor 5 des Spindelantriebsmechanismus 4 ausgegeben, um die Hintertür 3 zu öffnen. Dieses PWM-Signal ist ein Signal, dessen Tastverhältnis von der Rückkopplungssteuereinheit 31 c so gesteuert wurde, dass sich die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit einer Sollgeschwindigkeit nähert, die einer aktuellen Öffnungs- und Schließposition der Hintertür 3 entspricht.
Im nachfolgenden Schritt S 6 wird die aktuelle Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3, die von der Drehzahlpositionsberechnungseinheit 31 a berechnet wird, in der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit 31 b gespeichert. Der Durchschnittswert AVS wird durch die erste Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e berechnet. Zusätzlich wird das Tastverhältnis des in Schritt S 5 gesteuerten Pulsweitenmodulationssignals in der Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d gespeichert. Der Durchschnittswert AVD wird durch die zweite Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f berechnet. Anschließend wird bestimmt, ob der Durchschnittswert AVS gleich oder kleiner als der erste Schwellenwert TH 1 ist, ob der Durchschnittswert AVD gleich oder größer als der zweite Schwellenwert TH 2 ist und ob die Differenz DS den dritten Schwellenwert TH 3 überschreitet oder nicht. Wenn zu diesem Zeitpunkt bestimmt wird, dass der Durchschnittswert AVS nicht gleich oder kleiner als der erste Schwellenwert TH 1 ist, dass der Durchschnittswert AVD nicht gleich oder größer als der zweite Schwellenwert TH 2 ist oder dass die Differenz DS den dritten Schwellenwert TH 3 nicht überschreitet, wird das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 nicht als blockiert bestimmt. In diesem Fall fährt der Prozess mit Schritt S 7 fort.
Wenn mit Schritt S 7 fortgefahren wird, wird bestimmt, ob die Position der Hintertür 3 die vollständig geöffnete Position ist oder nicht, basierend auf der Öffnungs- und Schließposition der Hintertür 3, berechnet durch die Drehzahlpositionsberechnungseinheit 31 a. Wenn zu diesem Zeitpunkt bestimmt wird, dass die Position der Hintertür 3 nicht die vollständig geöffnete Position ist, kehrt der Prozess zu Schritt S 5 zurück. Der Ablauf der Schritte S 5 bis S 7 wird alle 10 ms wiederholt, was dem ersten Zeitintervall und dem zweiten Zeitintervall entspricht. Die Anzahl der Abläufe der wiederholt ausgeführten Schritte S 5 bis S 7 entspricht der Erfassungszahl n für die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit und der Erfassungszahl m für das Tastverhältnis. Wenn hingegen bestimmt wird, dass die Position der Hintertür 3 die vollständig geöffnete Position ist, wird die Ausgabe des PWM-Signals an den Elektromotor 5 des Spindelantriebsmechanismus 4 in Schritt S 8 schrittweise gestoppt. Danach endet die Steuerung.
Wenn in Schritt S 6 bestimmt wird, dass der Durchschnittswert AVS gleich oder kleiner als der erste Schwellenwert TH 1 ist, dass der Durchschnittswert AVD gleich oder größer als der zweite Schwellenwert TH 2 ist und dass die Differenz DS den dritten Schwellenwert TH 3 überschreitet, wird das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 als blockiert bestimmt. In diesem Fall fährt der Prozess mit dem Schritt S 8 fort, während der Schritt S 7 übersprungen wird.
Auf diese Weise werden der von der ersten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e berechnete Durchschnittswert AVS und der von der zweiten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f berechnete Durchschnittswert AVD bei dem Bestimmen in Schritt S 6 verwendet. Der von der ersten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e berechnete Durchschnittswert AVS nimmt tendenziell ab, wenn das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wird. Diese Tendenz wird aus folgendem Grund erzeugt. Wenn das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert ist, nimmt die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 stark ab. Infolgedessen erhöht sich eine Differenz zwischen einer unmittelbar erfassten Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit und der aktuellen Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 von der aktuellen Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit. Darüber hinaus kann der Durchschnittswert AVS der Differenzen zwischen den Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die in den vorgegebenen ersten Zeitintervallen berechnet wurden, als ein Wert zum Glätten von Auswirkungen von Störungen, Geräuschen und dergleichen verwendet werden, wie auch zum Anzeigen einer Tendenz zur Verringerung der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3.
Andererseits steigt der von der zweiten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f berechnete Durchschnittswert AVD tendenziell an, wenn das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert ist. Diese Tendenz wird aus folgendem Grund erzeugt. Wenn das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert ist, nimmt die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 stark ab. In diesem Fall nimmt die Differenz zwischen der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 und der Sollgeschwindigkeit allmählich zu. Wenn die Differenz zwischen der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 und der Sollgeschwindigkeit allmählich zunimmt, erhöht die Rückkopplungssteuereinheit 31 c allmählich das Tastverhältnis des dem Elektromotor 5 zugeführten PWM-Signals, so dass sich die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 der Sollgeschwindigkeit annähert. Darüber hinaus kann der Durchschnittswert AVD der Differenz zwischen den in den vorgegebenen zweiten Zeitintervallen berechneten Tastverhältnissen als ein Wert zum Glätten von Auswirkungen von Störungen, Geräuschen und dergleichen verwendet werden, wie auch zum Anzeigen einer Tendenz zur Verringerung der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3.
Die Genauigkeit beim Bestimmen, ob das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde oder nicht, erhöht sich daher, wenn das Bestimmen durchgeführt wird basierend auf dem Bestimmen, ob der Durchschnittswert AVS gleich oder kleiner als der erste Schwellenwert TH 1 ist oder nicht, und ob der Durchschnittswert AVD gleich oder größer als der zweite Schwellenwert TH 2 ist. Dementsprechend kann das fehlerhafte Bestimmen der Blockierung des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 reduziert werden.
Beispiele für den Fall, dass das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde, schließen einen Fall ein, in dem sich ein Fremdkörper, wie beispielsweise ein menschlicher Körper, zwischen einer Rückwand der Fahrzeugkarosserie 1 und der Hintertür 3 während der Drehung der Hintertür 3 in Öffnungsrichtung verfangen hat, und ein Fall, in dem die Hintertür 3 gegen die hintere oder obere Wand prallt. Die Beispiele beinhalten ferner einen Fall, in dem sich ein Fremdkörper, wie ein menschlicher Körper, zwischen der Fahrzeugkarosserie 1 und der Hintertür 3 während der Drehung der Hintertür 3 in der Schließrichtung verfangen hat.
Wenn festgestellt wird, dass das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde, wird das PWM-Signal nicht dem Elektromotor 5 des Spindelantriebsmechanismus 4 zugeführt. In diesem Fall stoppt die Hintertür 3 die Drehung. Folglich ist eine Fortsetzung der Drehung der Hintertür 3 in dem Zustand, in dem der Fremdkörper von der Hintertür 3 erfasst wurde, vermeidbar.
Bei dem Bestimmen von Schritt S 6 gilt das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 nicht als blockiert, wenn die von der Differenzberechnungseinheit 31 h berechnete Differenz DS den dritten Schwellenwert TH 3 nicht überschreitet. Dementsprechend erhöht sich die Zuverlässigkeit bei dem Bestimmen, ob das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde oder nicht.
Durch das Ausgleichen des ersten Zeitintervalls, das von der ersten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e übernommen wird, mit dem zweiten Zeitintervall, das von der zweiten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f übernommen wird, wird eine Komplikation der Steuerung vermeidbar.
Durch das Einstellen des ersten Schwellenwerts TH 1 auf einen negativen Wert ist eine Tendenz zur Abnahme des Durchschnittswertes AVS sicher erkennbar.
Andererseits ist durch das Einstellen des zweiten Schwellenwerts TH 2 auf einen positiven Wert eine Tendenz zur Erhöhung des Durchschnittswerts AVD sicher erkennbar.
5 ist ein Diagramm, das Daten anzeigt, wenn das Vorhandensein oder Fehlen einer Blockierung des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 durch eine Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung gemäß einem Referenzbeispiel bestimmt wird. 6 ist ein Diagramm, das Daten anzeigt, wenn das Vorhandensein oder Fehlen einer Blockierung des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 durch die Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung 17 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt wird. Jede der 5 und 6 zeigt einen Fall, in dem ein Blockieren zum gleichen Zeitpunkt verursacht wurde. Das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 gilt zu den Zeiten t' und t als blockiert.
Die Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung des vorstehend beschriebenen Referenzbeispiels bestimmt das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Blockierung des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 basierend auf nur der Differenz DS, ohne Verwendung der Durchschnittswerte AVS und AVD. Mit anderen Worten, es wird bestimmt, dass das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 nur aufgrund einer Überschreitung der Differenz DS von einem Schwellenwert TH' 3 blockiert wurde. In diesem Fall wird der Schwellenwert TH' 3 auf einen Wert größer als der dritte Schwellenwert TH3 eingestellt, um die Zuverlässigkeit des Bestimmens gemäß 5 zu erhöhen.
Darüber hinaus ist das obige Bestimmen in einem Zeitraum T 0 in einem frühen Öffnungsstadium, in dem die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Hintertür 3 stark variiert, schwierig durchzuführen. Wenn das Bestimmen in der Periode T 0 erfolgt, ist es schwierig, genau zu bestimmen, ob das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde. Daher wird gemäß der Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung des vorstehend beschriebenen Referenzbeispiels der Zeitraum T 0 als ein Zeitraum betrachtet, in der das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Blockierens des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 verboten ist.
Andererseits verwendet die Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung 17 der vorliegenden Ausführungsform die Durchschnittswerte AVS und AVD zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Blockierung des Öffnens und Schließens der Hintertür 3. Dementsprechend kann der dritte Schwellenwert TH 3 auf einen Wert, kleiner als der Schwellenwert TH' 3 eingestellt werden, wie in 6 dargestellt. In diesem Fall darf die Zeit t kürzer sein als die Zeit t'. Folglich kann die Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung 17 der vorliegenden Ausführungsform das Blockieren des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 früher als die Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung des Referenzbeispiels erkennen.
Darüber hinaus kann durch die Verwendung nicht nur der Differenz DS, sondern auch der Durchschnittswerte AVS und AVD, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Blockade für das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 auch im Zeitraum T 0 genau bestimmt werden. Daher wird gemäß der Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform der Zeitraum T 0 nicht als der Zeitraum angesehen, in der das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Blockierung des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 verboten ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Öffnungs- und Schließvorrichtung und das Steuerungsverfahren der Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf die Hintertür 3 eines Fahrzeugs angewendet. Die Vorrichtung und das Verfahren sind jedoch auch auf eine elektrische Seitentür, einen elektrischen Fensterheber, ein Schiebedach oder dergleichen eines Autos anwendbar. Mit anderen Worten, jede der Seitentüren, elektrischen Fensterheber, Schiebedächer und dergleichen kann ein Beispiel für den Öffnungs- und Schließkörper darstellen. In diesem Fall kann ein Öffnungs- und Schließverfahren der Seitentür, des elektrischen Fensterhebers, des Schiebedachs und dergleichen entweder vom Schiebetyp oder vom Drehtyp sein. Darüber hinaus können die Öffnungs- und Schließvorrichtung und das Steuerungsverfahren der Öffnungs- und Schließvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf eine automatische Tür eines Gebäudes angewendet werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die beiden ersten und zweiten Spindelantriebe 4 A und 4 B an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt. An der Fahrzeugkarosserie 1 können jedoch ein oder drei oder mehr Antriebsmechanismen angebracht sein. Selbst wenn ein oder drei oder mehr Antriebsmechanismen an der Fahrzeugkarosserie 1 angebracht sind, kann eine Steuerung ähnlich der Steuerung durch die Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung 17 ausgeführt werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bestimmt die Hintertüröffnungs- und Schließvorrichtung 17, ob das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde oder nicht, wenn die Hintertür 3 in die Öffnungsrichtung gedreht wird. Es kann jedoch auch bestimmt werden, ob das Öffnen und Schließen der Hintertür 3 blockiert wurde oder nicht, wenn die Hintertür 3 in Schließrichtung gedreht wird. Auch in diesem Fall können vorteilhafte Effekte ähnlich denen der obigen Ausführungsform erzielt werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform besteht jede von der Drehzahlpositionsberechnungseinheit 31 a, der Rückkopplungssteuereinheit 31 c, der ersten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 e, der zweiten Durchschnittswertberechnungseinheit 31 f und der Bestimmungseinheit 31 g aus Software. Mindestens eine dieser Komponenten kann jedoch aus Hardware bestehen.
In Schritt S 6 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde bestimmt, ob der Durchschnittswert AVS gleich oder kleiner als der erste Schwellenwert TH 1 ist, ob der Durchschnittswert AVD gleich oder größer als der zweite Schwellenwert TH 2 ist und ob die Differenz DS den dritten Schwellenwert TH 3 überschreitet oder nicht. Das Bestimmen, ob die Differenz DS den dritten Schwellenwert TH 3 überschreitet oder nicht, kann jedoch in ein anderes Bestimmen geändert werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der erste Durchschnittswert AVS aus allen im Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeicher 31 b gespeicherten Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten innerhalb der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit berechnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Der erste Durchschnittswert AVS kann unter Verwendung eines Teils der Vielzahl von Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten berechnet werden, die in der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit 31 b innerhalb der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert sind. So kann beispielsweise der erste Durchschnittswert aus Differenzen berechnet werden, die durch Subtraktion der vorhergehenden Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten von einer Vielzahl von nicht kontinuierlichen Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten entstehen (z.B. Sn, Sn-2, Sn-4, erhalten durch Subtraktion der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten Sn-1, Sn-3 von den Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten Sn, Sn-1, Sn-2, Sn-3, Sn-4).
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der zweite Durchschnittswert AVD aus allen in der Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d gespeicherten Leistungsverhältnissen innerhalb der zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit berechnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Der zweite Durchschnittswert AVD kann unter Verwendung eines Teils der Tastverhältnisse berechnet werden, die in der Tastverhältnis-Speichereinheit 31 d innerhalb der zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert sind. So kann beispielsweise der zweite Durchschnittswert aus Differenzen berechnet werden, die durch Subtraktion der vorhergehenden Tastverhältnisse von einer Vielzahl nicht kontinuierlicher Tastverhältnisse entstehen (z.B. Dm, Dm-2, Dm-4, erhalten durch Subtraktion der Tastverhältnisse Dm-1, Dm-3 von den Tastverhältnissen Dm, Dm-1, Dm-2, Dm-3, Dm-4).
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Drehung der Hintertür 3 in Öffnungs- und Schließrichtung gestoppt, wenn das Blockieren des Öffnens und Schließens der Hintertür 3 bestimmt wird. Die Drehung der Hintertür 3 kann jedoch aufgrund dieses Bestimmens umgekehrt werden. In diesem Fall kann die Öffnungs- und Schließrichtung der Hintertür 3 basierend auf dem PWM-Signal bestimmt werden, das dem Elektromotor 5 des Spindelantriebsmechanismus 4 zugeführt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen und Modifikationen beschränkt. Verschiedene Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. So kann beispielsweise ein Teil der in der obigen Ausführungsform beschriebenen Inhalte eliminiert oder ersetzt werden, um eine daraus resultierende Änderung als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuüben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2003027832 A [0002]
JP 2015 [0021]
JP 124488 A [0021]
JP 2016216860 A [0022]

Claims

Öffnungs- und Schließvorrichtung, Folgendes umfassend: einen Öffnungs- und Schließkörper, der eine in einem Objekt gebildete Öffnung öffnet und schließt; eine Antriebseinheit, die eine Antriebskraft zum Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers erzeugt; eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit, die eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers erfasst; eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit, die in vorgegebenen ersten Zeitintervallen eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers speichert, die von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit erfasst wird; eine Rückkopplungssteuereinheit, die ein Tastverhältnis eines der Antriebseinheit zugeführten Pulsweitenmodulationssignals steuert, so dass sich eine von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit erfasste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit nähert; eine Tastverhältnis-Speichereinheit, die in vorgegebenen zweiten Zeitintervallen ein Tastverhältnis des von der Rückkopplungssteuereinheit gesteuerten Pulsweitenmodulationssignals speichert; eine erste Durchschnittswert-Berechnungseinheit, die einen ersten Durchschnittswert aus Differenzen zwischen jeder aus einer Vielzahl von Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die in der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit in einer vorgegebenen Periode einer ersten durchschnittlichen Berechnungszeit zu oder vor einem Zeitpunkt gespeichert sind, berechnet, wenn die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit eine neueste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit speichert, und einer entsprechenden Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit, die gespeichert wurde, bevor die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit in der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert wird; eine zweite Durchschnittswert-Berechnungseinheit, die einen zweiten Durchschnittswert aus Differenzen zwischen jeder aus einer Vielzahl von Tastverhältnissen, die in der Tastverhältnis-Speichereinheit in einer vorgegebenen Periode einer zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit zu oder vor einem Zeitpunkt gespeichert sind, berechnet, wenn die Tastverhältnis-Speichereinheit ein neuestes Tastverhältnis speichert, und einem entsprechenden Tastverhältnis, das gespeichert wurde, bevor das Tastverhältnis in der zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert wird; eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde, wenn sowohl eine Bedingung, dass der erste Durchschnittswert gleich oder kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist, als auch eine Bedingung, dass der zweite Durchschnittswert gleich oder größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert ist, erfüllt sind; und eine Antriebssteuereinheit, die die Antriebseinheit so steuert, dass der Öffnungs- und Schließkörper stoppt oder umkehrt, wenn bestimmt wird, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde.
Öffnungs- und Schließvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Differenzberechnungseinheit, die eine Differenz berechnet durch das Subtrahieren einer Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers, die von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit erfasst wird, von der Sollgeschwindigkeit, wobei das Bestimmen durch die Bestimmungseinheit erfolgt, wenn die von der Differenzberechnungseinheit berechnete Differenz einen vorgegebenen dritten Schwellenwert überschreitet.
Öffnungs- und Schließvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Zeitintervall gleich dem zweiten Zeitintervall ist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der erste Schwellenwert auf einen negativen Wert eingestellt ist; und der zweite Schwellenwert auf einen positiven Wert eingestellt ist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: das Objekt ein Fahrzeug ist; und der Öffnungs- und Schließkörper eine am Fahrzeug vorgesehene Tür ist.
Steuerungsverfahren für eine Öffnungs- und Schließvorrichtung, die Folgendes einschließt: einen Öffnungs- und Schließkörper, der eine in einem Objekt gebildete Öffnung öffnet und schließt, eine Antriebseinheit, die eine Antriebskraft zum Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers erzeugt, und eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit, die eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers erfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Speichern einer Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers, die von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit in einer Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit erfasst wird, in vorgegebenen ersten Zeitintervallen; Steuern eines Tastverhältnisses eines Pulsweitenmodulationssignals, das der Antriebseinheit zugeführt wird, so dass sich eine von der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitserfassungseinheit erfasste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Öffnungs- und Schließkörpers einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit nähert; Speichern eines Tastverhältnisses des Pulsweitenmodulationssignals in einer Tastverhältnis-Speichereinheit in vorgegebenen zweiten Zeitintervallen; Berechnen eines ersten Durchschnittswerts von Differenzen zwischen jeder aus einer Vielzahl von Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten, die in der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit in einer vorgegebenen Periode einer ersten durchschnittlichen Berechnungszeit zu oder vor einem Zeitpunkt gespeichert sind, wenn die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeitsspeichereinheit eine neueste Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit speichert, und einer entsprechenden Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit, die gespeichert wurde, bevor die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit in der ersten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert wird; Berechnen eines zweiten Durchschnittswerts von Differenzen zwischen jeder aus einer Vielzahl von Tastverhältnissen, die in der Tastverhältnis-Speichereinheit in einer vorgegebenen Periode einer zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit zu oder vor einem Zeitpunkt gespeichert sind, wenn die Tastverhältnis-Speichereinheit ein neuestes Tastverhältnis speichert, und einem entsprechenden Tastverhältnis, das gespeichert wurde, bevor das Tastverhältnis in der zweiten durchschnittlichen Berechnungszeit gespeichert wird; Bestimmen, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde, wenn sowohl eine Bedingung, dass der erste Durchschnittswert gleich oder kleiner als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist, als auch eine Bedingung, dass der zweite Durchschnittswert gleich oder größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert ist, erfüllt sind; und Steuern der Antriebseinheit, so dass der Öffnungs- und Schließkörper stoppt oder umkehrt, wenn festgestellt wird, dass das Öffnen und Schließen des Öffnungs- und Schließkörpers blockiert wurde.