JP2006009485A - 自動車用自動閉扉の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動閉扉装置における初期位置検出スイッチ故障の誤判定を防止する。
【解決手段】ドアロック装置をフルラッチにするクロージャを動作させる駆動手段に過負荷時に通電制限する過負荷保護素子２６を設けたものにおいて、フルラッチ状態にした後にクロージャが初期位置に戻ったことを検出する初期位置検出スイッチ２３に異常が検出され、過負荷保護素子が作動した場合にはその最大通電制限時間以上の所定時間電動アクチュエータへの制御を禁止する。これにより、過負荷保護手段が作動した場合には初期位置検出手段が正常であっても初期位置検出がなされないため、初期位置検出手段の異常判定による通電禁止処理ではなく、過負荷保護手段が作動した場合を考慮した好適な処理を行うことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車用自動閉扉の制御方法に関するものである。

従来、自動車のドアをハーフラッチ状態からフルラッチ状態にする場合にモータアクチュエータを用いたクロージャにより自動閉扉させるようにしたものがある。そのような自動閉扉装置において、クロージャの初期位置を検出する初期位置スイッチが故障した場合にクロージャが初期位置に戻っていないとしてモータに電流を流し続けることを防止するべく、フルラッチ検出でタイマを作動させ、正常ならばクロージャが初期位置に戻り得るタイマ設定時間内に初期位置検出スイッチによる検出がされなかった場合には、タイムアップ時にモータを停止させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
実開平３−７６９８３号公報（第７頁）

上記したような自動閉扉装置において、さらにモータの保護のために過電流保護手段として例えばＰＴＣが用いられる場合がある。しかしながら、何らかの原因による過負荷によりＰＴＣが作動してモータに電流が流れない時に、閉扉信号が出力されてもドアが自動で閉まらないため手動でドアを閉めることが考えられる。その場合には、手動による全閉時にフルラッチスイッチによりフルラッチ状態が検出されるが、実際にはモータは動作していないため、初期位置スイッチはクロージャの初期位置を検出せず、初期位置検出スイッチの故障であると誤判定してしまう虞がある。

誤判定防止のために初期位置検出スイッチが検出されない場合には自動閉扉動作を２回繰り返すようにして、２回連続して初期位置検出スイッチの検出がされなかった場合にスイッチ故障であると判定することにより、システムの安定動作を達成することができる。しかしながら、ＰＴＣの復帰時間にあっては、雰囲気温度に左右され、常温であれば早く、高温の場合には極端に長くなるという特性がある。そのため、初期位置検出スイッチの故障ではなくＰＴＣが作動しかつ高温雰囲気下の場合には、２回連続して初期位置検出スイッチの検出がされずに故障であると誤判定してしまうという虞がある。

このような課題を解決して、過電流保護手段が作動して自動閉扉できない場合における初期位置検出スイッチ故障の誤判定を防止するために本発明に於いては、自動車用自動閉扉の制御方法であって、自動車の扉がオープン領域からハーフラッチ領域に入ったことを検出するハーフラッチ検出手段と、前記扉がハーフラッチ領域からフルラッチ領域に入ったことを検出するフルラッチ検出手段と、初期位置と自動車のドアを全閉にするフルラッチ状態の位置との２位置間で動作する駆動手段と、前記初期位置を検出する初期位置検出手段と、前記駆動手段の通電ラインに設けられると共に過電流に応じて通電を制限しかつ自然復帰する過負荷保護手段とを有し、前記ハーフラッチ検出手段の作動により前記駆動手段を駆動状態とすると共に、前記フルラッチ検出手段の作動により前記駆動手段を停止状態にした後に、初期位置に戻す復帰駆動状態とし、かつ、前記初期位置検出手段の作動により前記復帰駆動状態を停止する制御手段とを備え、前記駆動手段を前記フルラッチ状態の位置から前記初期位置に戻す制御を行った場合に前記初期位置が検出されない時には前記初期位置検出手段が異常であると判定し、前記初期位置検出手段が異常であると判定された場合には、前記過負荷保護手段の前記自然復帰に要する時間以上を設定した復帰時間の間、前記駆動手段への通電制御を禁止するものとした。

特に、前記所定時間経過後に前記初期位置検出手段の異常の有無を判定すると良く、また、前記初期位置検出手段が異常であることが少なくとも２回判定された場合には前記自動車用自動閉扉の制御を停止すると良い。

このように本発明の請求項１によれば、駆動手段の初期位置を検出する初期位置検出手段の異常が検出された場合には、過負荷保護手段が自然復帰するのに要する時間が経過するまで駆動手段への通電制御を禁止し、その後通電制御を再開することができることから、例えば過負荷保護手段が作動（通電制限）した場合には初期位置検出手段が正常であっても初期位置検出がされず、過負荷保護手段が自然復帰した場合には正常状態に戻り得るため、そのような過負荷保護手段が作動した場合を考慮した好適な処理を行うことができる。

特に、上記所定時間経過後に初期位置検出手段の異常の有無を判定することにより、過負荷保護手段による駆動手段の停止状態が解除された後の通常動作における初期位置検出手段の異常判定を行うことができるため、初期位置検出手段の故障の有無を確実に判定することができる。

また、初期位置検出手段が異常であることが少なくとも２回判定された場合には駆動手段の制御を停止することにより、駆動手段が初期位置において連続ロック状態となって不必要に通電されてしまうことを速やかに防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された自動車用自動閉扉装置におけるドアロック装置のストライカ・ラッチ機構の動きを示した作動要領図である。

本ドアロック装置１にあっては、車体側に固設されたストライカ２と、ドア側に固設されたラッチ機構３とからなっている。ストライカ２は、スタッドピン状あるいは丸棒材を曲折したコ字状をなしている。そしてラッチ機構３は、閉扉時に突入してくるストライカ２を受容するＵ字溝状のノッチ４が形成されると共に、ドアの閉方向移動時にストライカ２に押圧されて回動可能でありかつ図示されないばね手段によってロック解除方向（図の矢印Ａ）へ弾発付勢されたラッチ部材５と、ラッチ部材５に設けられた一対のラチェット係合部６ａ・６ｂにその一端を係合させてラッチ部材５のロック解除方向への回動を阻止すべく、図示されないばね手段によってラチェット係合部６ａ・６ｂに係合する向き（図の矢印Ｂ）に回動付勢されたラチェットレバー７とを備えている。

ラチェットレバー７は、その他端が連結ロッド８を介して図示されないドアハンドルに連結されており、ドアハンドルの操作によって両ラチェット係合部６ａ・６ｂのいずれかと係合していた場合の係合を解除する向き（矢印Ｂとは逆向き）に回動させられるようになっている。ラチェットレバー７には、ハーフラッチ検出手段及びフルラッチ検出手段の一部を構成するラチェットレバー７が両ラチェット係合部６ａ・６ｂに係合している時にオンとなるラチェットスイッチ（オープンレバー）９が付設されている。ラチェットスイッチ９は、ドアロック装置１がハーフラッチ状態に入った時にオンする。

また、ハーフラッチ位置からフルラッチ位置までラッチ部材５を回動駆動するため、駆動手段としてのモータ２１及びそれにより駆動されるクロージャ２２が設けられている。図示例では、モータ２１の正転によりクロージャ２２を突出させてラッチ部材５を押してフルラッチ方向（矢印Ａとは相反する方向）に回転させ、モータ２１の逆転によりクロージャ２２を初期位置に戻すものである。

また、本ドアロック装置１には、ハーフラッチ検出手段及びフルラッチ検出手段の一部を構成するハーフラッチスイッチ１０及びフルラッチスイッチ１１が設けられている。ハーフラッチスイッチ１０は、閉扉動作においてハーフラッチ位置のラチェット係合部６ａにラチェットレバー７が係合した僅かに後で動作（オン）するように設定されている。フルラッチスイッチ１１は、フルラッチ位置でラッチ部材５のラチェット係合部６ｂにラチェットレバー７が係合する直前でオンするように設定されている。また、クロージャ２２の初期位置を検出するための初期位置スイッチ２３が設けられている。なお、初期位置スイッチ２３は、クロージャ２２が初期位置に位置しているとオフ状態で、初期位置から離脱しているとオン状態となるようにされている。

上記したような自動車用ドアにおける自動閉扉動作において、自動閉扉時には上記図１に示されるようにオープン領域・ハーフラッチ領域・フルラッチ領域の３つに分けて、各領域を認識することにより好適な制御を行うことができる。ラチェット部材７はラッチ部材５に対してハーフラッチ状態とフルラッチ状態とでそれぞれ係合し、各係合状態をラチェットスイッチ９により検出することができる。したがって、閉扉時にオープン領域からハーフラッチ領域に入った時点をラチェットスイッチ９の動作（オン）により検出し、一旦、解除（オフ）動作を経て、フルラッチ領域に入ったことをラチェットスイッチ９が２回目に動作（オン）したことをもって検出することができる。

図２に、モータ２１及び各スイッチ９・１０・１１・２３による本制御回路の概略を示す。図に示されるように、モータ２１に駆動電流を流す駆動回路２４が制御手段としての制御回路２５により制御されるようになっている。モータ２１の通電ラインには過負荷保護手段としての過電流保護素子２６が設けられている。過電流保護素子２６としてはＰＴＣやサーモスタットが適当である。例えばＰＴＣの場合にはモータ過負荷時の電流増により抵抗が増加し、それによりモータ２１への電流を抑制または遮断することができる。

なお、制御回路２５には各スイッチ９・１０・１１・２３からの検出信号がそれぞれ入力すると共に、モータ２１に流れる電流の有無を検出する電流検出回路２７からの電流検出信号が入力するようになっている。これら入力信号に応じて制御回路２５から正逆転または停止の各制御信号が出力される。

次に、全閉にする時の閉扉制御要領について図３のタイムチャートを併せて参照して説明する。先ず、開扉状態にあっては、車体側に設けられたストライカ２とドア側に設けられたラッチ機構３とが互いに離間しており、ラッチ部材５が図１の矢印Ａの向きに弾発付勢されていることにより、ラッチ部材５に形成されたノッチ４の開口は側方を向いている。この状態で各スイッチ９・１０・１１はオフ状態で、初期位置スイッチ２３がオン状態である（図３のオープン領域）。

その状態からドアを軽く閉じると、開口が側方を向いているノッチ４内にストライカ２が受け入れられる。するとノッチ４の一側がストライカ２により押され、ラッチ部材５は図１において弾発付勢方向（矢印Ａ）に抗して右回りに回動する。

さらにドアが閉じられると、ストライカ２がノッチ４内の奥に入り込み、ラチェットレバー７はハーフラッチ側のラチェット係合部６ａに係合する。この時、ラチェットスイッチ９はラチェットレバー７に押されてオンとなる。このハーフラッチ位置でラッチ部材５のオープン方向への回動がラチェットレバー７に阻止され、所謂半ドア状態が保持される。

この半ドア状態に達した（ハーフラッチ領域に突入した）ことをラチェットスイッチ９又はハーフラッチスイッチ１０のオン信号の入力で検知した場合にはドア（ストライカ２）がハーフラッチ領域に入ったと判断でき、そこでラチェットスイッチ９又はハーフラッチスイッチ１０のオンによりドアを閉扉させるためにモータ２１の駆動制御を開始する。

ラッチ部材５をハーフラッチからフルラッチにするためのモータ２１の正転動作に応じて、クロージャ２２が突出方向変位することによりラッチ部材５が図１の右回りに回動するため、ノッチ４の角度変化に応じてストライカ２がさらに引き込まれ、それに応じてラチェットレバー７が押し上げられるとラチェットスイッチ９が一旦オフする。そしてラッチ部材５がさらに右回りに回動し、ストライカ２がノッチ４内に完全に受容され、かつラチェットレバー７がフルラッチ側のラチェット係合部６ｂに係合し、完全閉扉状態となる。そしてフルラッチスイッチ１１のオン信号が入力し、かつラチェットスイッチ９のオン信号が再び入力した条件でフルラッチ領域に突入したと判断することができる。

なお、フルラッチ領域に突入したと判断された場合には、それに応じてモータ２１の正転を終了（停止）する制御を行う。モータ２１が正転終了状態になったか否かの判断は、上記フルラッチ領域に入りかつ停止制御を行ったことであって良い。

正転終了が確認（モータ２１の正転出力終了）されたらクロージャ２２を初期位置に戻すべくモータ２１を逆転させる制御を行う。例えば、この逆転開始時に図２の制御回路２５内に設けられたタイマ２５ａによる計時を開始して、そのタイムアップまでに初期位置スイッチ２３がオフしない場合にはモータ２１または初期位置スイッチ２３の異常であると判断することができ、それに応じた処理を行うことができる。なお、タイマ設定時間は、クロージャ２３の通常の初期位置への復帰動作時間において必要な最長時間とすると良く、例えば使用環境の最悪の場合（低温時など）を考慮して設定する。タイマ設定時間内に初期位置状態が検出（初期位置スイッチ２３のオフ）されてクロージャ２３が初期位置に戻ったと判断された場合には、制御回路からモータ停止制御信号が出力され、モータ２１を停止する。

なお、フルラッチ位置にてドアハンドルを引いてラチェットレバー７を図１における左回り（矢印Ｂの逆向き）に回動させれば、ラチェットレバー７がフルラッチ側のラチェット係合部６ｂから外れ、ラッチ部材５はばね手段の弾発力によってオープン方向（図１の矢印Ａ方向）へ回動し、ノッチ４とストライカ２との係合が解除されてドアを開くことができる。

上記クロージャ２３の初期位置復帰処理において、その初期位置に戻ったことの判断を初期位置スイッチ２３のオンからオフへの変化で見ており、初期位置スイッチ２３が何らかの原因により故障して図３の二点鎖線に示されるようにオンし続けた場合には上記初期位置に戻った判断によるモータ停止処理を行うことができなくなる。

次に、上記不具合を解消する自動閉扉の制御方法を図４のフロー図を参照して示す。ステップＳＴ１では初期位置スイッチ２３の故障記憶済みか否かを判別する。この故障記憶済みの判定には、本実施の形態では後記する異常カウンタＣＳの値が２以上である場合とする。なお、故障記憶済みというフラグを立てるものであっても良い。

ステップＳＴ１で故障記憶済みではないと判定された場合にはステップＳＴ２に進む。ステップＳＴ２では初期位置スイッチ２３の異常の有無を判別する。この異常判定にあっては、上記したようにモータ２１を逆転開始してからのタイマ設定時間内に初期位置スイッチ２３がオフにならなかったことであって良い。初期位置スイッチ２３が異常であると判定された場合にはステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、過負荷保護素子２６が通常（通電）状態から保護（制限）状態に切り替わったか否かを判別する。この判別にあっては、モータ駆動制御信号が出力されたにもかかわらず電流検出回路２７によりモータ電流が検出されないという条件であって良い。ステップＳＴ３で過負荷保護素子２６が保護状態に切り替わったと判別された場合にはステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、初期位置スイッチ２３の異常記憶が１回目であるか否かを異常カウンタＣＳの値から判別する。初めてステップＳＴ４にきた場合には異常カウンタＣＳの値は０であるため、その場合にはステップＳＴ５に進む。ステップＳＴ５では、制御回路２５内に設けられかつ過負荷保護素子２６が自然復帰するのに十分な復帰時間を設定された復帰タイマ２５ｂを起動し、次のステップＳＴ６ではモータ２１に対する駆動制御信号の出力を禁止する（クロージャ２２の動作制御禁止）。これにより、各スイッチ９・１０・１１・２３の検出信号によりモータ駆動条件が揃っても、制御回路２５からのモータ駆動制御信号が出力されることがない。

なお、過負荷保護素子２６にＰＣＴを用いた場合には、その自然復帰特性が常温付近では早く、高温雰囲気下では遅くなる特性があるため、本装置が使用される環境を考慮して考えられる最大時間を許容しかつできるだけ短い時間を復帰時間とするタイマ時間を設定する。サーミスタの場合も同様であって良い。

ステップＳＴ６の次のステップＳＴ７では異常カウンタＣＳの値を１として、本サブルーチンを終了する。

上記したように初期位置スイッチ２３の１回目の異常を記憶して本サブルーチンに戻ってきた場合であって初期位置スイッチ２３が正常（オフ検出）になっていることをステップＳＴ２で判別された場合にはステップＳＴ８に進む。そのステップＳＴ８ではクロージャ２２の動作を許可するべくモータ２１への駆動信号を出力する。次のステップＳＴ９ではクロージャ２２の動作が正常終了したか否かを判別する。この判断は、モータ２１の逆転駆動後に初期位置スイッチ２３がオンしたことをもって可能である。

ステップＳＴ９で正常終了したと判別された場合にはステップＳＴ１０に進み、この場合には正常であることから異常カウンタＣＳをクリアする。ステップＳＴ９で正常終了に至ってはいないと判別された場合、またはステップＳＴ１０を経た後には本サブルーチンを終了する。

また、初期位置スイッチ２３の１回目の異常を記憶して本サブルーチンに戻ってきて、初期位置スイッチ２３の異常が検出されたが過負荷保護素子２６が通常状態になっていた場合にはステップＳＴ３からステップＳＴ１１に進む。そのステップＳＴ１１ではステップＳＴ５でセットしたタイマがタイムアップしたか否かを判別する。タイムアップしていた場合にはステップＳＴ１２に進み、そこで、クロージャ２２の動作を許可するべくモータ２１への駆動信号を出力する。タイムアップしていない場合にはステップＳＴ１３に進み、過負荷保護素子２６が作動している場合の無駄なモータへの駆動信号出力を禁止する。ステップＳＴ１２またはステップＳＴ１３を経た後には本サブルーチンを終了する。

なお、ステップＳＴ３での判別にあっては、通常状態から保護状態に切り替わったことが検出された時のみステップＳＴ４に進み、通常状態が維持されている場合や保護状態が維持されている場合にはステップＳＴ１１に進むようにされている。

また、初期位置スイッチ２３の１回目の異常を記憶して本サブルーチンに戻ってきて、初期位置スイッチ２３の異常が検出されかつ過負荷保護素子２６が再度通常状態から保護状態に切り替わり、さらに初期位置スイッチ２３の異常状態が既に記憶済み（ＣＳ＝１）の場合には、ステップＳＴ４からステップＳＴ１４に進む。この場合としては、モータ２１に電流が流れないことにより過負荷保護素子２６が冷却されて通常状態に復帰し、再度モータ２１に通電した場合に初期位置検出スイッチ２３の故障により初期位置復帰を検出できなくて通電し続け、クロージャ２２が初期位置に戻っていた場合にはロック状態となって再度過負荷電流が流れた場合であると判断できる。

そこで、ステップＳＴ１４で異常カウンタＣＳの値にさらに１を加え、初期位置スイッチ２３の異常が２回目であることを記憶してステップＳＴ１５に進む。ステップＳＴ１５では過負荷保護素子２６が作動している場合の無駄なクロージャ２２の動作を禁止するべくモータへの駆動信号出力を禁止して、本サブルーチンを終了する。

そして、次に本サブルーチンに戻ってきて、ステップＳＴ１で異常カウンタＣＳの値が２であると判定された場合には、初期位置スイッチ２３が完全に故障していると判定し得る故障記憶済み状態であるため、本サブルーチンを実行せずに終了する。この場合にはステップＳＴ１５を経ていることから、クロージャ２２の動作禁止状態すなわちモータ２１への駆動制御禁止状態が維持され、電動アクチュエータの動作停止となる。したがって、不必要に長いロック通電時間が流れないようにすることができ、モータ２１の寿命に悪影響を及ぼすことを防止し得る。

このように、位置検出スイッチ２６の１回目の異常検出のみでスイッチの故障と判断せず、過負荷保護素子２６の使用条件（自動車が使用される環境に応じた雰囲気温度など）に応じて考えられる最大自然復帰時間を考慮して、その時間を含むできるだけ短いタイマ時間にてモータ２１への通電制御を禁止してその経過後に、再度、異常判定処理を行うようにしたことから、１回のみの異常検出による誤判定を防止し得る。それに対して、正常終了せずに２回目の異常が検出された場合には初期位置検出スイッチ２３の故障であると判断して良く、そのようにして確実な故障判定を行うことができる。なお、故障判定を行うための異常検出回数を図示例では２回としたが、２回に限定されるものではなく、２回以上の任意の回数であって良い。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本発明の実施の形態としては、車体側にストライカを固設し、ドア側にラッチ機構を固設するようにしているが、車体側にラッチ機構を、ドア側にストライカを固設するようにしてもよい。また、本発明に適用される自動車用のドアとしては、横開き式のドアやスライド式のドア、さらに、上下開閉式ドアや観音開き式のバックドアであってもよい。また、駆動手段としては、たとえば、ブラシ付き直流モータやブラシレスモータ等、クロージャ部材を進退駆動できるものであればよい。

本発明が適用された自動車用自動閉扉装置におけるドアロック装置の作動要領図である。 ドアロック装置の概略制御回路図である。 ドアロック装置の制御を示すタイムチャートである。 本発明に基づく制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ドアロック装置
３ ラッチ機構
５ ラッチ部材
６ａ・６ｂ ラチェット係合部
７ ラチェット部材
９ ラチェットスイッチ
１０ ハーフラッチスイッチ
１１ フルラッチスイッチ
２１ モータ
２２ クロージャ
２３ 初期位置検出スイッチ
２５ｂ 復帰タイマ
２６ 過負荷保護素子

Claims (3)

1. 自動車用自動閉扉の制御方法であって、
   自動車の扉がオープン領域からハーフラッチ領域に入ったことを検出するハーフラッチ検出手段と、前記扉がハーフラッチ領域からフルラッチ領域に入ったことを検出するフルラッチ検出手段と、
   初期位置と自動車のドアを全閉にするフルラッチ状態の位置との２位置間で動作する駆動手段と、前記初期位置を検出する初期位置検出手段と、前記駆動手段の通電ラインに設けられると共に過電流に応じて通電を制限しかつ自然復帰する過負荷保護手段とを有し、
   前記ハーフラッチ検出手段の作動により前記駆動手段を駆動状態とすると共に、前記フルラッチ検出手段の作動により前記駆動手段を停止状態にした後に、初期位置に戻す復帰駆動状態とし、かつ、前記初期位置検出手段の作動により前記復帰駆動状態を停止する制御手段とを備え、
   前記駆動手段を前記フルラッチ状態の位置から前記初期位置に戻す制御を行った場合に前記初期位置が検出されない時には前記初期位置検出手段が異常であると判定し、
   前記初期位置検出手段が異常であると判定された場合には、前記過負荷保護手段の前記自然復帰に要する時間以上を設定した復帰時間の間、前記駆動手段への通電制御を禁止することを特徴とする自動車用自動閉扉の制御方法。
2. 前記所定時間経過後に前記初期位置検出手段の異常の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の自動車用自動閉扉の制御方法。
3. 前記初期位置検出手段が異常であることが少なくとも２回判定された場合には前記駆動手段の制御を停止することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用自動閉扉の制御方法。