JP2006161491A - 車両用開閉体制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両が急な傾斜地にいる場合や、クラッチの摩擦抵抗が変化した場合でも、ユーザに違和感を与えることのない車両用開閉体制御装置を提供する。
【解決手段】 全開後のスライドドア１の移動速度を、Ｄｕｔｙ制御によって締結または開放が制御されるクラッチによって制御することにより、たとえば傾斜が急な場合にスライドドア１が閉方向に移動したとしても、スライドドア１の全開ラッチ２が車両９に取り付けられたピン３にぶつかる際の荷重を小さくすることができ、大きな音の発生が防止されるので、ユーザを驚かすなどの違和感を防止することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のスライドドア等の開閉体の移動速度を制御する車両用開閉体制御装置および制御方法に関する。

従来、車両のスライドドアなどの開閉体制御装置として、運転席スイッチまたはキーレスリモコン等の操作によりスライドドアのオート開閉作動を行うものがある。この装置ではコントローラが上記スイッチの操作を受け付けると、ブザー音を鳴らすとともにモータの駆動力を断接するクラッチをオン（締結）させ、その後モータを駆動する。スライドドアが全閉位置または全開位置に到達すると、モータの駆動を停止するとともにクラッチをオフ（開放）する。
またドアの全開時には、車体側に取り付けられたピンに、スライドドアに取り付けられたラッチが引っ掛かり、全開状態でスライドドアが保持される構造となっている。ただし、ラッチとピンによって保持されたスライドドアは、モータによる全開位置よりも所定幅だけ閉じ側方向の位置で保持される。

開作動時において、ドアが全開位置に到達しクラッチをオフにしたとき、車両が前傾状態で停車していた場合には、自重によりスライドドアが速い速度でピン位置まで戻り、この際ラッチがピンに強打して大きな音やばたつきが発生することがある。
これを防止するため、たとえば「ＰＲＥＳＡＧＥ 新型車解説書 Ｕ３１型系車の紹介 平成１５年６月 ｐ．ＢＬ−８９〜９０ 全閉から全開操作時」に記載の車両用開閉体制御装置は、クラッチのオン／オフをＤｕｔｙ制御し、開作動終了時は、クラッチをオン状態（Ｄｕｔｙ比１００％）からオフ状態（Ｄｕｔｙ比０％）まで一定の割合でＤｕｔｙ比を減少させて、徐々にクラッチを開放させることによってスライドドアの移動速度を遅くしていた。
「ＰＲＥＳＡＧＥ 新型車解説書 Ｕ３１型系車の紹介」 日産自動車株式会社 平成１５年６月発行

しかしながら、このような従来の車両用開閉体制御装置においては、クラッチのオン状態から半クラッチ状態を経てクラッチオフ状態へと徐々に切り換えていただけなので、たとえば傾斜が急な場合や、経時劣化によってクラッチ表面の摩擦抵抗が変化した場合には、スライドドアが所望の速度以上で移動してしまい、ユーザを驚かしてしまうなど違和感を与えてしまうといった問題があった。

そこで本発明はこのような問題点に鑑み、車両が急な傾斜地にいる場合や、クラッチの摩擦抵抗が変化した場合でも、ユーザに違和感を与えることのない車両用開閉体制御装置および制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、全開位置から所定範囲の戻りを許した開閉体をクラッチを介して駆動部によって開閉動作させ、該開閉体の全開位置の到達後に、開閉体の移動速度が一定範囲内となるように、駆動部から開閉体への駆動力を断接するクラッチを締結から開放へと変化させるものとした。

本発明によれば、全開後の開閉体の移動速度を、クラッチによって制御することにより、たとえば車両の傾斜が急な場合に開閉体の全開後に閉方向に移動したとしても、開閉体の移動速度を小さくすることができ、開閉体に設けられた全開ラッチが車体側に設けられたピンに接触する際の荷重が小さくなるので大きな音の発生が防止され、ユーザを驚かすなどの違和感を防止することができる。

次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１に、車両用開閉体制御装置の駆動部の構成を示す。
車両９のスライドドア１が、ドライブユニット５によって巻き取られるワイヤ６によって車両の前後（図中、左右方向）へ移動する。
車両９の車体にはドアレール４が設けられ、スライドドア１の開閉時の移動を誘導する。
ドライブユニット５は、車両９の車体に取り付けられ、モータ、ワイヤ６を巻き取るドラム、クラッチ、エンコーダによって構成される。（モータ、クラッチ、エンコーダについては後述する。）

ドライブユニット５内のモータによってドラムが駆動され、ワイヤ６を巻き取ることによってスライドドア１が開閉する。
ドライブユニット５内のクラッチは、モータとドラムの間に設けられ、モータからドラムへ伝達される回転力を断接する。
ドライブユニット５内のエンコーダは、スライドドア１の位置を相対的に検出するセンサであり、スライドドア１の移動に伴うパルス信号を出力する。またエンコーダは出力を２相持ち、スライドドア１の移動方向を検出することができる。

ドライブユニット５の駆動は、コントロールユニット７によって制御される。
コントロールユニット７は、スライドドア１の開閉制御を行うものであり、各種の入力信号（車両状態や作動状態を示す信号）から、スライドドア１のオート作動の可否を判断し、モータやクラッチを制御する。
またコントロールユニット７にはブザー８が接続される。
ブザー８は、スライドドア１の作動開始時や作動の反転時に、ユーザに注意を促すために設置され、コントロールユニット７によって制御される。
スライドドア１には全開ラッチ２が設けられ、スライドドア１の全開時に、全開ラッチ２が車両９に設けられたピン３に掛かることによってスライドドア１が保持される。

次に、車両用開閉体制御装置のシステム構成について説明する。
図２に、車両用開閉体制御装置のシステム構成を示す。
ドライブユニット５は、スライドドア１を駆動するモータ１０と、モータ１０の駆動力の断接を行うクラッチ１１と、スライドドア１の位置を相対的に検出するエンコーダ１２とを備える。
コントロールユニット７は、各種の演算処理を行うマイコン１５と、マイコン１５の処理結果にもとづいてモータ１０を駆動させるモータ駆動部１６と、マイコン１５の処理結果にもとづいてクラッチ１１の締結または開放の制御を行うクラッチ駆動部１７とを備える。

マイコン１５は、クラッチ１１のオン／オフをＤｕｔｙ制御するものであり、クラッチがオン状態の時のＤｕｔｙ比を１００％、オフ状態のときのＤｕｔｙ比を０％として演算する。
マイコン１５には、アンテナ１３が接続され、リモコンスイッチ２６から送信されたドアの開閉要求信号をアンテナ１３を介して受信する

またマイコン１５には、ハンドルスイッチ２０、メインスイッチ２１、運転席スイッチ２２、後席スイッチ２３が接続される。
ハンドルスイッチ２０は、スライドドア１に取り付けられたドアの開閉のためのインサイドハンドルおよびアウトサイドハンドルの操作（たとえばノブが引っ張られた、ノブが回された等）を検出し、該操作があった場合にマイコン１５へドアの開閉要求信号を出力する。

メインスイッチ２１は、たとえば車両９の運転席近傍に取り付けられ、装置全体のオン／オフを選択するものである。
運転席スイッチ２２は、車両９の運転席近傍に取り付けられ、マイコン１５へドアの開閉要求信号を出力する。
後席スイッチ２３は、車両９の後座席近傍（たとえば車両のＢピラー）に取り付けられ、マイコン１５へドアの開閉要求信号を出力する。
さらにマイコン１５には、スライドドア１が全開位置に到達したかどうかを検出する全開位置検出スイッチ２４と、スライドドア１の位置が全閉となる直前の位置（いわゆる、半ドアの状態）かどうかを検出するハーフラッチ検出スイッチ２５とが接続される。

次に、コントロールユニット７が行う処理について説明する。
図３および図４に、マイコン１５が行うスライドドア１の自動開閉処理の流れを示す。
ステップ１００においてマイコン１５は、メインスイッチ２１が操作されてオンとなったかどうかを判断する。
オンになったと判断された場合にはステップ１０１へ進み、オフである場合にはステップ１００の処理を繰り返す。
メインスイッチ２１が操作されてオンとなると、マイコン１５はスライドドア１の自動開閉動作の実行待機状態となる。

ステップ１０１において、各スイッチ２０、２２、２３、２６から、ドア開閉要求信号が入力されたかどうかを判断する。
これは、運転席スイッチ２２、後席スイッチ２３またはリモコンスイッチ２６がたとえば０．５秒以上押された場合や、ハンドル操作が行われハンドルスイッチ２０がオンとなった場合にドア開閉要求信号が入力されたと判断するものである。

ステップ１０２において、入力されたドア開閉信号がスライドドア１の開方向の信号であるかどうかを判断する。
開方向である場合にはステップ１０３へ進み、閉方向である場合にはステップ１１８へ進む。
ステップ１０３において、クラッチ駆動部１７に対してクラッチ１１をオンさせる旨の指示を行う。これによりクラッチ駆動部１７が駆動され、クラッチ１１が締結する。
ステップ１０４において、モータ駆動部１６に対してモータ１０の駆動を開始させる旨の指示を行う。これによりスライドドア１は開方向に移動する。
ステップ１０５において、全開位置検出スイッチ２４によってスライドドア１が全開位置に到達したことが検出されたかどうかを判断し、全開位置に到達したことが検出された場合にはステップ１０６へ進み、到達していない場合にはステップ１０３へ戻り、ステップ１０３、１０４の処理を繰り返してスライドドア１を全開位置まで駆動する。

ステップ１０６において、モータ駆動部１６に対してモータ１０の駆動を停止する旨の指示を行う。これによりスライドドア１が全開位置で停止する。
ステップ１０７において、自重等によりスライドドア１が移動しているかどうかをエンコーダ１２より出力されるパルス信号の変化より検出する。
具体的には、パルス信号の立ち上がりまたは立ち下り（以降、エッジと呼ぶ）が検出されたかどうかを判断する。

ここで図５に、エンコーダ１２から出力されるパルス信号を示す。
またエンコーダ１２は、スライドドア１が１．５ｍｍ移動する毎に１パルスを出力する。
特に図では、全開位置検出スイッチ２４によってスライドドア１が全開位置に到達したと検出されてから、全開ラッチ２およびピン３によってスライドドア１が保持されるまでの間のパルス信号を示す。
本実施例において、スライドドア１は全開位置に到達してからピン３によって保持されるまでの間を約６ｍｍとする。
車両が前傾状態である場合には、スライドドア１が全開位置からピン位置まで約６ｍｍ移動する。ステップ１０７では、この移動によってエンコーダ１２から出力されたパルス信号を検出する。

ステップ１０７において、パルス信号のエッジが検出された場合にはステップ１１１へ進み、検出されなかった場合にはステップ１０８へ進む。
ステップ１０８において、クラッチ１１の締結開放を制御する際のＤｕｔｙ比を１％減少させて、クラッチを開放方向に制御する。このステップ１０８の処理を繰り返すことにより、クラッチが完全開放する。

ステップ１０９において、クラッチ１１制御のＤｕｔｙ比が０％以下、すなわち完全開放かどうかを判断し、０％以下である場合にはスライドドア１のスライドが遅く、全開ラッチ２がピン３にぶつかっても大きな音が発生しないものとして本処理を終了する。一方、クラッチ１１のＤｕｔｙ比が０％以下でない場合にはステップ１１０へ進む。

一方、ステップ１０７でエッジが検出された場合には、ステップ１１１において、パルス信号の周期を測定するためのタイマをスタートさせる。
ステップ１１２において、スライドドア１の移動により次（一周期後）のパルスが検出されたかどうかを判断する。検出されない場合にはステップ１０８へ進み、検出された場合にはステップ１１３へ進む。
ステップ１１３において、ステップ１１１でスタートさせたタイマを停止しさせ、パルス周期を演算する。

ステップ１１４において、次の周期演算のために、ステップ１１２で検出したエッジを、１つ前に検出されたエッジとして置き換える。
ステップ１１５において、ステップ１１３で算出したパルス周期が２００ｍｓｅｃ以上かどうかを判断し、パルス周期が２００ｍｓｅｃ以上の場合にはスライドドア１の移動速度が遅いと判断しステップ１１６へ進み、パルス周期が２００ｍｓｅｃより小さい場合にはスライドドア１の移動速度が速いと判断し、ステップ１１７へ進む。

ステップ１１６において、次のパルス周期を測定するためにタイマをクリアし、再びスタートさせる。タイマをスタートさせた後、ステップ１０８へ進む。
ステップ１１７において、クラッチ１１の締結開放を制御する際のＤｕｔｙ比を１０％増加させて、クラッチを締結方向に制御する。これにより、スライドドア１の移動速度が遅くなる。

ステップ１０９でＤｕｔｙ比が０％以下でないと判定されてステップ１１０へ進んだ後、今回の処理におけるステップ１０７でエッジが検出されているかどうかを判断し、検出されている場合にはステップ１１２へ進み、検出されていない場合にはステップ１０７へ進む。

ステップ１０２で、入力されたドア開閉信号がスライドドア１の開方向の信号でないと判断された場合、ステップ１１８において、クラッチ駆動部１７に対してクラッチ１１をオンさせる旨の指示を行う。これによりクラッチ駆動部１７は、クラッチ１１を締結させる。
ステップ１１９において、モータ駆動部１６に対してモータ１０の駆動を開始させる旨の指示を行う。これにより、スライドドア１は閉方向に移動する。
ステップ１２０において、ハーフラッチ検出スイッチ２５によってスライドドア１の位置が全閉となる直前の位置であると検出されたかどうかを判断する。
スライドドア１が全閉となる直前の位置にいることが検出された場合にはステップ１２１へ進み、それ以外の場合にはステップ１１８へ戻り、スライドドア１を閉方向へ移動させる。

ステップ１２１において、モータ駆動部１６に対してモータ１０の駆動を停止する旨の指示を行う。これによりスライドドア１が全閉となる直前の位置で停止する。
ステップ１２２において、クラッチ駆動部１７に対してクラッチ１１を開放させる旨の指示を行う。
なおステップ１２２の処理の後、本実施例におけるスライドドア１の自動開閉処理は終了するが、図示しないオートクロージャー機構によって、スライドドア１は完全閉位置まで移動する。
なお本実施例において、スライドドア１が本発明における開閉体を構成し、モータ１０が本発明における駆動部を構成する。またステップ１０３、１０７〜１１８、１２２が本発明におけるクラッチ制御手段を構成する。

本実施例は以上のように構成され、全開後のスライドドア１の移動速度を、クラッチ１１によって制御することにより、たとえば傾斜が急な場合にスライドドア１が閉方向に移動したとしても、スライドドア１の全開ラッチ２がピン３にぶつかる際の荷重を小さくすることができ、大きな音の発生が防止されるので、ユーザを驚かすなどの違和感を防止することができる。
また、クラッチ１１をＤｕｔｙ制御することによってスライドドア１の移動速度を制御することにより、車両の前傾角が大きい場合やクラッチの摩擦抵抗特性が変化した場合でも安定したスライドドア１の制御を行うことができ、スライドドア１の全開ラッチ２がピン３に接触することによるばたつきが抑えられ、商品性能の悪化を防止することができる。

全開ラッチ２とピン３とがぶつかる際の荷重を小さくすることができるので、たとえば全開ラッチ２に設置されていた打音防止用の樹脂モールドが廃止でき、原価低減を図ることができる。
またチェッカ（ドアレールに設けられた突起）を使用してスライドドア１の開状態を保持する場合に、クラッチ１１のＤｕｔｙ制御によりスライドドア１の戻り速度が遅くなるので、チェッカの保持力を下げることができ、その結果、手動でスライドドア１を閉める際に操作者は軽い力を加えるだけでチェッカを乗り越えて、スライドドア１を開状態にすることができる。

なお本実施例において、車両用開閉体制御装置をスライドドア１に適用するものとしたが、これ以外にも、パワーバックドアなど電動でドアの開閉ができるものに適用することができる。
また、ステップ１０８においてクラッチ１１のＤｕｔｙ比を１％減少させる、ステップ１１７においてクラッチ１１のＤｕｔｙ比を１０％上昇させるものとしたが、スライドドア１の重量やクラッチの摩擦抵抗特性等により、適宜の値を設定することができる。
またステップ１１５におけるパルス周期の判断基準として用いた２００ｍｓｅｃについても適宜の値を設定することができる。

車両用開閉体制御装置の駆動部の構成を示す図である。 車両用開閉体制御装置のシステム構成を示す図である。 マイコンが行うスライドドアの自動開閉処理の流れを示す図である。 マイコンが行うスライドドアの自動開閉処理の流れを示す図である。 エンコーダから出力されるパルス信号を示す図である。

符号の説明

１ スライドドア
２ 全開ラッチ
３ ピン
４ ドアレール
５ ドライブユニット
６ ワイヤ
７ コントロールユニット
８ ブザー
９ 車両
１０ モータ
１１ クラッチ
１２ エンコーダ
１３ アンテナ
１５ マイコン
１６ モータ駆動部
１７ クラッチ駆動部
２０ ハンドルスイッチ
２１ メインスイッチ
２２ 運転席スイッチ
２３ 後席スイッチ
２４ 全開位置検出スイッチ
２５ ハーフラッチ検出スイッチ
２６ リモコンスイッチ

Claims (5)

1. 全開位置から所定範囲の戻りを許した開閉体をクラッチを介して駆動部によって開閉動作させ、
   前記開閉体の全開位置の到達後に前記駆動部と前記開閉体との間を締結していたクラッチを開放する車両用開閉体制御装置において、
   前記クラッチの締結から開放までの間、前記開閉体の移動速度が一定範囲内となるように前記クラッチを制御するクラッチ制御手段を備えることを特徴とする車両用開閉体制御装置。
2. 前記クラッチ制御手段は前記クラッチをＤｕｔｙ制御することによって、前記開閉体の移動速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用開閉体制御装置。
3. 前記開閉体の移動に伴ってパルス信号を出力するエンコーダを備え、
   前記クラッチ制御手段は、前記エンコーダより出力されたパルス信号にもとづいて前記開閉体の移動速度を算出し、前記開閉体の移動速度の制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用開閉体制御装置。
4. 前記クラッチ制御手段は、前記エンコーダから出力されるパルス信号のパルス周期が所定値未満の場合に、前記開閉体の移動速度が速いものとして、前記クラッチの制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の車両用開閉体制御装置。
5. 全開位置から所定範囲の戻りを許した開閉体の全開位置の到達後に、前記開閉体の移動速度が一定範囲内となるように制御することを特徴とする車両用開閉体制御方法。

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