JP2013023867A - 車両開閉体制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の駆動ユニットの中の特定の１つの故障を、簡素な構成にて検出することができる車両開閉体制御装置を提供する。
【解決手段】パワーバックドアＥＣＵ２０は、パルスセンサ２２ａからのセンサ出力を基に、右側駆動ユニット４ａの変位量（伸縮量）を求め、パルスセンサ２２ｂからのセンサ出力を基に、左側駆動ユニット４ｂの変位量（伸縮量）を求める。そして、パワーバックドアＥＣＵ２０は、これら変位量の差（変位量差）を算出する。パワーバックドアＥＣＵ２０は、変位量差が閾値範囲を超えると、駆動ユニット４ａ，４ｂの一方が故障していると判断して、駆動ユニット４ａ，４ｂをオート作動不可状態にし、バックドアを手動開閉のみ許可する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に設けられた開閉体の開閉制御を行う車両開閉体制御装置に関する。

従来、車両には、例えばバックドア等の開閉体を自動開閉させる車両開閉体制御装置が搭載されている（特許文献１等参照）。この種の車両開閉体制御装置は、車両の開閉体を例えばダンパ式駆動ユニット（例えばモータ）の駆動力によって開閉可能とし、開閉体の開閉速度が目標速度をとるように、ダンパ式駆動ユニットの回転を制御することにより、開閉体を開閉させる。特許文献１の場合、ドア位置やドア速度の検出は、ポテンショメータによりスピンドル管の変位を直接検出する方式や、駆動伝達装置の変位又は回転数をホールセンサにて検出する方式により行う。

特開２００７−１０１４６号公報 特開２００７−３３１６９９号公報

複数のダンパ式駆動ユニットをドア開閉の駆動源として使用する場合（特許文献２参照）、一方の駆動ユニットが故障していても、他方の駆動ユニットが通常通り動作可能であれば、車両の傾斜条件やモータ出力ばらつき等によっては、他方の駆動ユニットの駆動力のみで開閉体を開閉できてしまうことがある。このとき、開閉体を開閉作動できない条件下でダンパ式駆動ユニットを動作させるまで、一方の駆動ユニットの故障を検出することができない問題があった。

特に、故障を検出することができずに作動が継続された場合、他方の駆動ユニットにかかる負荷が大きくなるので、他方の駆動ユニットの故障を誘発する問題にも繋がる。また、例えば平地では開閉動作できても、坂道等では駆動力不足が原因で開閉体が急開や急閉する動きをとる懸念があるので、何らかの対策が必要とされていた。ここで、駆動ユニットの故障は、例えばモータに流れる電流を検出することで検出することが可能であるが、電流検出回路を設ける必要があるので、簡素な構成で故障を検出したいニーズがあった。

本発明の目的は、複数の駆動ユニットの中の特定の１つの故障を、簡素な構成にて検出することができる車両開閉体制御装置を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、複数の駆動ユニットの駆動力を基に車両開閉体を動作して、当該開閉体を自動開閉させる車両開閉体制御装置において、複数の前記駆動ユニットのそれぞれに設けられ、前記駆動ユニットの変位量を検出する複数の変位量検出手段と、前記変位量検出手段が検出した変位量の相対差を求め、この変位量差を基に前記駆動ユニットの故障有無を判定する判定手段と、前記判定手段が判定有りと判定した際、前記駆動ユニットによる前記開閉体の動作状態を動作不可状態とする制限手段とを備え、前記制限手段は、前記駆動ユニットの作動中に故障有りを認識すれば、その時点で前記駆動ユニットの動作を停止し、前記駆動ユニットの非作動中に故障有りを認識すれば、以降の前記駆動ユニットの動作を禁止することを要旨とする。

本発明の構成によれば、１つの駆動ユニットの変位量と他の駆動ユニットの変位量との変位量差を求め、この変位量差を基に故障有無を判定する。このため、仮に１つの駆動ユニットが故障した際、変位量差が大きく変化するので、この値を見れば、複数の駆動ユニットのうち所定の１つに故障が発生したことを識別することが可能となる。よって、変位量差を求めるという簡素な構成にて、複数の駆動ユニットの中の特定の１つが故障したことを検出することが可能となる。

また、変位量差が発生した際、車両開閉体制御装置には最適な動作をとらせる必要がある。そこで、本構成の場合、駆動ユニットの作動中に故障有りを認識すれば、その時点で駆動ユニットの動作を停止し、駆動ユニットの非作動中に故障有りを認識すれば、以降の駆動ユニットの動作を禁止するので、変位量差が発生した際に車両開閉体制御装置に最適な動作をとらせることも可能となる。よって、本構成は、この点においても効果が高いと言える。

本発明では、故障有り判定時に設定された前記動作不可状態を解除する条件が揃った際、当該動作不可状態を解除する解除手段を備え、当該解除手段は、故障有り判定時に設定した前記動作不可状態を、前記解除の条件が揃うまで、その状態で維持させることを要旨とする。この構成によれば、駆動ユニットの動作状態が動作不可状態となった後、これを解錠する条件が揃うまで動作不可状態が維持されるので、例えば故障が直されていないにもかかわらず、動作不可状態が解除されてしまうことがない。よって、開閉体操作時のユーザの安全性確保に一層寄与する。

本発明では、前記故障有り判定時、前記開閉体にブレーキを付与して、当該開閉体の開閉速度を低下させるブレーキ手段を備えたことを要旨とする。この構成によれば、故障有り判定時、開閉体にブレーキが付与されるので、開閉体を安全に動作させることが可能となる。よって、開閉体操作時のユーザの安全性確保に一層寄与する。

本発明では、前記変位量は、前記駆動ユニットの駆動位置であり、前記変位量差は、当該駆動位置の間の差であることを要旨とする。この構成によれば、駆動ユニットの駆動位置から故障有無を判定するという簡素な構成にて、駆動ユニットの故障を検出することが可能となる。

本発明では、前記開閉体の動作状態を検出する動作状態検出手段からの検出信号を基に、前記開閉体の動作が起動計画に則った動作をとるように前記駆動ユニットを制御することにより、当該開閉体の動作を制御する動作制御手段を備えたことを要旨とする。この構成によれば、開閉体を自動開閉させる際、開閉体の速度を起動計画に追従させる制御とするので、開閉体を好適な速度で動作させることが可能となる。

本発明では、前記ブレーキ手段は、前記駆動ユニットの駆動回路を閉回路とすることにより、回生によって前記開閉体にブレーキを付与する回生ブレーキ手段であることを要旨とする。この構成によれば、回生ブレーキによって開閉体にブレーキを付与するので、駆動回路の回路状態を切り換えるという簡素な構成により、開閉体にブレーキを付与することが可能となる。

本発明によれば、複数の駆動ユニットの中の特定の１つの故障を、簡素な構成にて検出することができる。

一実施形態のパワーバックドア装置の概要を示す車両後部の斜視図。 （ａ）は駆動ユニットの断面図、（ｂ）は駆動ユニットの分解斜視図。 パワーバックドア装置の電気的構成図。 Ｈブリッジ回路の回路図。 回生ブレーキの制御態様を示し、（ａ）は高ブレーキ時のタイムチャート、（ｂ）は低ブレーキ時のタイムチャート。 故障判定機能で実行されるフローチャート。 左右の駆動ユニットがともに故障していない状況下の各変位量と変位量差との径時変化を示したグラフ。 右側駆動ユニット用モータが故障して駆動力を発生しない状況下の各変位量と変位量差との径時変化を示したグラフ。 右側駆動ユニット用モータがバックドアから脱落した状況下の各変位量と変位量差との径時変化を示したグラフ。

以下、本発明を具体化した車両開閉体制御装置の一実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、車両１のバックドア２を自動開閉させるパワーバックドア装置３が設けられている。本例のパワーバックドア装置３は、車体幅方向に設けられた一対のダンパ式の駆動ユニット４，４により、バックドア２を車体５に対して自動開閉可能なダンパ駆動式となっている。本例の場合、図１の紙面右側を右側駆動ユニット４ａとし、図１の紙面左側を左側駆動ユニット４ｂとする。なお、バックドア２が開閉体に相当し、パワーバックドア装置３が車両開閉体制御装置に相当する。

図２（ａ），（ｂ）に示すように、駆動ユニット４には、円筒状のカバー管６が設けられ、カバー管６の内部に、同じく円筒状のハウジング管７が、軸方向（図２（ｂ）のＺ軸方向）に直線往復動可能に収納されている。カバー管６の開放端には、継ぎ手８が設けられ、ハウジング管７の開放端にも、同様の継ぎ手９が設けられている。駆動ユニット４は、継ぎ手８が車体５に連結され、継ぎ手９がバックドア２に連結されている。

ハウジング管７の内部には、駆動ユニット４の駆動源として駆動ユニット用モータ１０が収納されている。本例の駆動ユニット用モータ１０は、右側駆動ユニット４ａのモータを右側駆動ユニット用モータ１０ａとし、左側駆動ユニット４ｂのモータを左側駆動ユニット用モータ１０ｂとする。駆動ユニット用モータ１０のモータ軸１１には、例えば減速機能を有する伝達装置１２を介して、棒状のねじスピンドル１３が同一軸上に取り付け固定されている。ねじスピンドル１３は、外周のねじ部分にスピンドルナット１４が取り付けられるとともに、円筒状のスピンドル管１５の内部に相対回動可能に挿し込まれている。スピンドル管１５は、一端がスピンドルナット１４に固定され、他端が継ぎ手８に固定されている。なお、駆動ユニット用モータ１０（１０ａ，１０ｂ）が駆動手段に相当する。

カバー管６の内部には、円筒状のガイド管１６が収納され、ガイド管１６の内部に、ねじスピンドル１３、スピンドルナット１４及びスピンドル管１５の部品群が収納されている。スピンドルナット１４の外周には、半径方向に突出する支持突起１７が、周方向に沿って複数設けられている。これら支持突起１７は、ガイド管１６に設けられた軸方向に延びる各スリット１８に係入されている。ガイド管１６の外周には、バックドア２を任意の位置で保持する圧縮コイルばね１９が取り付けられている。圧縮コイルばね１９は、開時にバックドア２の自重と釣り合うか、又はそれ以上の反力の付勢力を持つ。

駆動ユニット用モータ１０が回転すると、ねじスピンドル１３が回転する。このとき、駆動ユニット用モータ１０の回転運動が、ねじスピンドル１３及びスピンドルナット１４によって、スピンドルナット１４の直線運動に変換される。よって、スピンドルナット１４が支持突起１７及びスリット１８によって案内されることにより、スピンドルナット１４及びスピンドル管１５が直線移動する。これにより、カバー管６がハウジング管７に対して相対移動し、バックドア２が開閉する。

本例の場合、バックドア２を自動で開操作するオート開動作時、駆動ユニット用モータ１０ａ，１０ｂが正転されることにより、カバー管６がハウジング管７から離間する方向に直動されて、バックドア２が開操作される。一方、バックドア２を自動で閉操作するオート閉動作時、駆動ユニット用モータ１０ａ，１０ｂが逆転されることにより、カバー管６をハウジング管７に接近する方向に直動させて、バックドア２が閉操作される。

図３に示すように、パワーバックドア装置３には、パワーバックドア装置３の動作を制御するパワーバックドアＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０が設けられている。パワーバックドアＥＣＵ２０には、右側駆動ユニット用モータ１０ａがモータ駆動回路２１ａを介して接続され、左側駆動ユニット用モータ１０ｂがモータ駆動回路２１ｂを介して接続されている。パワーバックドアＥＣＵ２０は、これら駆動ユニット用モータ１０ａ，１０ｂを同時駆動して、オート開動作やオート閉動作を実行する。

右側駆動ユニット４ａには、右側駆動ユニット用モータ１０ａの回転数を検出する複数（本例は２つ）のパルスセンサ２２ａ，２２ａが設けられている。これらパルスセンサ２２ａ，２２ａは、例えば磁気センサが使用され、パワーバックドアＥＣＵ２０に接続されている。パルスセンサ２２ａ，２２ａは、右側駆動ユニット用モータ１０ａのモータ軸１１に取り付けられたマグネットロータの磁界を、筐体側のホールセンサにより検出し、右側駆動ユニット用モータ１０ａの回転数に応じたパルス信号（検出信号）ＳａをパワーバックドアＥＣＵ２０に出力する。パルスセンサ２２ａ，２２ａを２つ設けるのは、右側駆動ユニット用モータ１０ａの回転方向を検出するためである。なお、パルスセンサ２２ａが変位量検出手段及び動作状態検出手段を構成する。

左側駆動ユニット４ｂには、左側駆動ユニット用モータ１０ｂの回転数を検出する複数（本例は２つ）のパルスセンサ２２ｂ，２２ｂが設けられている。これらパルスセンサ２２ｂ，２２ｂも、例えば磁気センサからなり、左側駆動ユニット用モータ１０ｂの回転数に応じたパルス信号（検出信号）ＳｂをパワーバックドアＥＣＵ２０に出力する。なお、パルスセンサ２２ｂが変位量検出手段及び動作状態検出手段を構成する。

パワーバックドア装置３には、半ドア状態まで移行したバックドア２を自動で全閉状態に閉じ切るドアクローザ装置２３が設けられている。ドアクローザ装置２３の駆動源であるドアクローザ用モータ２４は、パワーバックドアＥＣＵ２０に接続されている。ドアクローザ装置２３は、バックドア２が閉じ切り直前になったとき、ドアクローザ用モータ２４によって作動レバー（図示略）を中立位置からクローズ方向に動作させて、ラッチ（図示略）をストライカ（図示略）に引き込むことにより、バックドア２を全閉状態とする。クローズ方向に動作した作動レバーは、ドアクローザ用モータ２４にて中立位置に戻される。

また、ドアクローザ装置２３は、バックドア２の全閉時、ドアクローザ用モータ２４によって作動レバーを中立位置からリリース方向に動作させて、ラッチとストライカとの係合を解除することにより、バックドア２を開動作させる。リリース方向に動作した作動レバーは、ドアクローザ用モータ２４にて中立位置に戻される。

ドアクローザ装置２３には、ラッチ（作動レバー）が中立位置にあることを検出するポジションスイッチ２５と、ラッチが抜け止め状態をとることによりバックドア２が半ドア状態にあることを検出するハーフラッチスイッチ２６と、ラッチがストライカに完全に嵌り込むことによりバックドア２が全閉状態になったことを検出するフルラッチスイッチ２７とが設けられている。パワーバックドアＥＣＵ２０は、これらスイッチ２５〜２７からそれぞれ検出信号を入力することにより、ドアクローザ装置２３の動作状態を確認する。

パワーバックドアＥＣＵ２０は、ドアクローザ装置２３のフルラッチスイッチ２７からオン信号を入力すると、バックドア２が全閉状態であること確認し、この全閉状態を基準に、パルスセンサ２２ａ（２２ｂ）から入力したパルス信号Ｓａ（Ｓｂ）のパルスを計測することにより、バックドア２のドア位置（開閉位置）を算出する。また、パワーバックドアＥＣＵ２０は、パルスセンサ２２ａ（２２ｂ）から入力したパルス信号Ｓａ（Ｓｂ）のパルス入力タイミングにより、バックドア２のドア速度（開閉速度）を算出する。さらに、パワーバックドアＥＣＵ２０は、２つのパルスセンサ２２ａ，２２ａ（２２ｂ，２２ｂ）から入力する各パルス信号Ｓａ，Ｓａ（Ｓｂ，Ｓｂ）のパルス入力順を確認することにより、バックドア２の動作方向を算出する。

パワーバックドアＥＣＵ２０には、全閉状態のバックドア２をオート開動作させるときに操作するオープンスイッチ２８が接続されている。また、パワーバックドアＥＣＵ２０には、開状態のバックドア２をオート閉動作させるときに操作するクローズスイッチ２９が接続されている。パワーバックドアＥＣＵ２０は、オープンスイッチ２８が操作されたことを検出するとオート開動作を実行し、逆にクローズスイッチ２９が操作されたことを検出するとオート閉動作を実行する。

パワーバックドア装置３には、リモートコントロールキー３０による遠隔操作にてバックドア２のオート開動作又はオート閉動作を実行させる遠隔操作機能が設けられている。この場合、パワーバックドアＥＣＵ２０には、リモートコントロールキー３０と無線通信するレシーバＥＣＵ３１が接続されている。レシーバＥＣＵ３１は、リモートコントロールキー３０からの送信電波をアンテナ３１ａで受信すると、電波送信元のキーの正当性を判定し、正当性を確認できると、パワーバックドアＥＣＵ２０にオート開動作やオート閉動作の実行要求を出力する。パワーバックドアＥＣＵ２０は、レシーバＥＣＵ３１からオート開動作やオート閉動作の実行要求を入力すると、これら動作を実行する。

パワーバックドアＥＣＵ２０には、バックドア２のオート開動作やオート閉動作を制御するオート動作制御部３２が設けられている。本例のオート動作制御部３２は、バックドア２を目標速度で動作させる速度制御によりバックドア２の開閉を実行する。本例の速度制御は、フィードバック制御の一種として、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御が採用されている。ＰＷＭ制御は、モータ（右側駆動ユニット用モータ１０ａ、左側駆動ユニット用モータ１０ｂ）に印加する電圧のデューティ比を変えることにより、ドア速度を目標速度に追従させる制御である。オート動作制御部３２は、左右の駆動ユニット用モータ１０ａ，１０ｂの回転速度が等しくなるようにこれらをフィードバック制御してバックドア２を自動開閉する。なお、オート動作制御部３２が動作制御手段に相当する。

図４に示すように、モータ駆動回路２１ａ，２１ｂには、４つのスイッチング素子３３ａ〜３３ｄをＨ状に組んだＨブリッジ回路３４が各々設けられている。第１スイッチング素子３３ａ及び第２スイッチング素子３３ｂはバッテリＶに接続され、第３スイッチング素子３３ｃ及び第４スイッチング素子３３ｄはグランドに接続されている。第１スイッチング素子３３ａ及び第３スイッチング素子３３ｃの中点Ｐ１と、第２スイッチング素子３３ｂ及び第４スイッチング素子３３ｄの中点Ｐ２との間には、右側駆動ユニット用モータ１０ａ（左側駆動ユニット用モータ１０ｂ）が接続されている。なお、Ｈブリッジ回路３４がブレーキ手段（回生ブレーキ手段）を構成する。

オート動作制御部３２は、オート開動作のとき、第１スイッチング素子３３ａ及び第４スイッチング素子３３ｄをオンし、第２スイッチング素子３３ｂ及び第３スイッチング素子３３ｃをオフすることにより、右側駆動ユニット用モータ１０ａ及び左側駆動ユニット用モータ１０ｂに正転方向の電流を流す。そして、オート動作制御部３２は、第１スイッチング素子３３ａ及び第４スイッチング素子３３ｄのオン／オフの切り換えタイミングを制御することにより、右側駆動ユニット用モータ１０ａ及び左側駆動ユニット用モータ１０ｂの回転速度を目標値に追従させて、バックドア２の開速度を制御する。

一方、オート動作制御部３２は、オート閉動作のとき、第２スイッチング素子３３ｂ及び第３スイッチング素子３３ｃをオンし、第１スイッチング素子３３ａ及び第４スイッチング素子３３ｄをオフすることにより、右側駆動ユニット用モータ１０ａ及び左側駆動ユニット用モータ１０ｂに逆転方向の電流を流す。そして、オート動作制御部３２は、第２スイッチング素子３３ｂ及び第３スイッチング素子３３ｃのオン／オフの切り換えタイミングを制御することにより、右側駆動ユニット用モータ１０ａ及び左側駆動ユニット用モータ１０ｂの回転速度を目標値に追従させて、バックドア２の閉速度を制御する。

ところで、オート開動作やオート閉動作のとき、例えばバックドア２の動作方向と同じ方向に手動操作で力を加えたり、車両１が急坂に停車されていたりすると、バックドア２が急速度で開閉してしまう場合がある。このとき、バックドア２のドア速度が目標速度を大きく上回ることもあり、ＰＷＭ制御だけではドア速度を目標速度に一致させられないことがある。よって、このような状況下のときは、バックドア２にブレーキ力（制動力）を働かせて、バックドア２のドア速度を強制的に低く抑えることが効果的である。

よって、本例の場合、パワーバックドアＥＣＵ２０には、手動操作にてバックドア２のドア速度が大きく変動したであろう状況下において、バックドア２にブレーキ力を付与してドア速度を強制的に低くするブレーキ制御部３５が設けられている。本例のブレーキ制御部３５は、モータ駆動回路２１ａ，２１ｂ（Ｈブリッジ回路３４）を閉回路にして回生ブレーキを発生させることにより、バックドア２にブレーキ力を付与するブレーキ制御を実行する。なお、ブレーキ制御部３５がブレーキ手段（回生ブレーキ手段）を構成する。

図５に示すように、Ｈブリッジ回路３４は、第１スイッチング素子３３ａ及び第２スイッチング素子３３ｂがオンで、第３スイッチング素子３３ｃ及び第４スイッチング素子３３ｄがオフのとき、回生ブレーキ状態となる。一方、Ｈブリッジ回路３４は、４つのスイッチング素子３３ａ〜３３ｄの全てがオフのとき、回生ブレーキが解除されたフリー状態となる。ブレーキ制御部３５は、これらスイッチング素子３３ａ〜３３ｄのオン／オフを高速に切り換えることにより、回生ブレーキ状態とフリー状態とを交互に設定することにより、バックドア２にブレーキ力を付与する。

ブレーキ制御部３５は、メモリ３６に書き込まれたブレーキ率設定マップ３７を参照して、その時々のドア開度及ドア速度に準じたブレーキ率を割り出し、そのブレーキ率にて回生ブレーキを発生させる。ブレーキ率は、回生ブレーキ状態とフリー状態との時間的比率、つまり第１スイッチング素子３３ａ及び第２スイッチング素子３３ｂの１周期当たりのオン時間を切り換えることにより、適宜設定される。例えば、図５（ａ）に示すように、オン時間を長めに設定すればブレーキ力が高く設定され、図５（ｂ）に示すように、オン時間を短めに設定すればブレーキ力が低く設定される。

ところで、背景技術でも述べたように、状況によっては、左右の駆動ユニット４ａ，４ｂの一方が故障してしまう場合がある。このとき、仮にパワーバックドア装置３の動作を許可してしまうと、故障していない側の駆動ユニットでバックドア２の開閉動作が実行さてしまい、故障していない側の駆動ユニットの故障を誘発したり、バックドア２の急開閉の原因になったりする可能性がある。よって、駆動ユニット４ａ，４ｂの一方が仮に故障した場合、これを検出する必要がある。

そこで、本例のパワーバックドア装置３には、左右のモータ１０ａ，１０ｂの変位量差Ｍから駆動ユニット４ａ，４ｂの故障有無を判定する故障判定機能が設けられている。この場合、パワーバックドアＥＣＵ２０には、左右の各駆動ユニット４ａ，４ｂの変位量Ｋｒ，Ｋｌを算出する変位量算出部３８が設けられている。変位量算出部３８は、ドア全閉を検出した位置を「０」として、モータ１０ａ，１０ｂが１回転するに当たり例えば４つ発生するパルスのエッジを計測することにより、各モータ１０ａ，１０ｂの変位量Ｋｒ，Ｋｌ、つまり回転数から求まる駆動ユニット４ａ，４ｂの伸縮位置を算出する。なお、変位量算出部３８が変位量算出手段を構成する。

パワーバックドアＥＣＵ２０には、変位量算出部３８が算出した各変位量Ｋｒ，Ｋｌを用い、駆動ユニット４ａ，４ｂの故障有無を判定する故障判定部３９が設けられている。故障判定部３９は、これら変位量Ｋｒ，Ｋｌの差（以降、変位量差Ｍと記す）を算出し、変位量差Ｍが閾値範囲α内にあるか否かを判定する。変位量差Ｍは、「Ｋｒ−Ｋｌ」の絶対値である。閾値範囲αは、左右のモータ１０ａ，１０ｂの出力ばらつきや、駆動ユニット４の圧縮コイルばね１９の負荷ばらつきを考慮に入れて、この範囲内に収まっていれば駆動ユニット４ａ，４ｂに故障が発生していないと判定できる値に設定されている。故障判定部３９は、変位量差Ｍが閾値範囲αに収まることを確認すると、故障無しと判定し、変位量差Ｍが閾値範囲αを超えることを確認すると、故障有りと判定する。なお、故障判定部３９が判定手段に相当する。

パワーバックドアＥＣＵ２０には、故障判定部３９が故障有りと判定した際に、パワーバックドア装置３の自動動作（電動開閉）を強制停止する動作制限部４０が設けられている。動作制限部４０は、故障有りと判定したとき、パワーバックドアＥＣＵ２０内のメモリ３６に故障フラグＦを立てるなどして、パワーバックドア装置３の動作モードをオート作動不可状態（動作不可状態）にする。なお、動作制限部４０が制限手段に相当する。

動作制限部４０は、オート作動不可状態の際、駆動ユニット用モータ１０ａ，１０ｂへの通電を強制終了することにより、オート開動作及びオート閉動作を不可とするとともに、バックドア２をブレーキ制御して、バックドア２を回生ブレーキにより減速する。オート作動不可状態の際、バックドア２にブレーキをかけるのは、バックドア２を通常よりも高い力で保持するためである。このとき、ブレーキ制御部３５は、所定のブレーキ率（例えばブレーキ率100％）にて回生ブレーキを発生させる。パワーバックドア装置３がオート作動不可状態の際、オープンスイッチ２８、クローズスイッチ２９、リモートコントロールキー３０を操作しても電動開閉が実行されず、手動開閉のみが許可される。

パワーバックドアＥＣＵ２０には、パワーバックドア装置３のオート作動不可状態を解除する制限解除部４１が設けられている。制限解除部４１は、例えば車体５に接続されたツール（図示略）から故障情報消去指令を入力すると、メモリ３６に立てられた故障フラグＦを下げて、パワーバックドア装置３の動作モードを元の通常状態に復帰させる。これにより、パワーバックドア装置３の電動開閉を再度実行することが可能となる。なお、制限解除部４１が解除手段に相当する。

次に、本例のパワーバックドア装置３の動作を、図６のフローチャートを主に、図７〜図９を用いて説明する。このフローチャートは、開閉動作中、繰り返し実行される。なお、バックドア２の開閉中、電動開閉又は手動開閉にかかわらず、バックドア２のドア位置、つまり左右の駆動ユニット４ａ，４ｂの左右の変位量Ｋｒ，Ｋｌをモニタしていることを前提とする。

図７は、左右の駆動ユニット４ａ，４ｂがともに故障していない状況下における、各変位量Ｋｒ，Ｋｌと変位量差Ｍとの径時変化を示したグラフである。なお、図７において、横軸が経過時間［ｓ］、紙面左側の縦軸が変位量［edge］、紙面右側の縦軸が変位量差［edge］である。同図に示されるように、左右の駆動ユニット４ａ，４ｂがともに故障していないとき、左右のモータ１０ａ，１０ｂのトルクばらつきや、駆動ユニット４ａ，４ｂの圧縮コイルばね１９の負荷ばらつきなどによって、変位量差Ｍは所定の差が発生するものの、おおよそ閾値範囲α内に収まる。よって、故障判定部３９は、駆動ユニット４ａ，４ｂの両方とも正常であると認識し、オート動作制御部３２によるオート作動（オート開動作、オート閉動作）を許可する。

図８は、例えば右側駆動ユニット４ａのモータ１０ａが故障して駆動力を発生せず、左側駆動ユニット４ｂのみが正常動作する状況下における、各変位量Ｋｒ，Ｋｌの径時変化を示したグラフと、変位量差Ｍの径時変化を示したグラフである。この場合、左側駆動ユニット用モータ１０ｂのみの駆動力となるので、左側の変位量Ｋｌが先行して増加していくものの、右側駆動ユニット４ａもバックドア２及び車体５に拘束されているので、右側の変位量Ｋｒは少し遅れて値が増加していく。このため、変位量差Ｍが徐々に大きくなり、図中の時刻ｔ１やｔ２で変位量差Ｍが閾値範囲αを超えることになる。

また、図９は、例えば右側駆動ユニット用モータ１０ａがバックドア２から脱落した状況下における、各変位量Ｋｒ，Ｋｌの径時変化を示したグラフと、変位量差Ｍの径時変化を示したグラフである。この場合、右側駆動ユニット４ａはバックドア２から脱落しているので、バックドア２の自重にて右側駆動ユニット４ａを縮める力が作用せず、圧縮コイルばね１９による伸び方向の力が作用して、右側駆動ユニット４ａは常に伸び方向に動作する。このため、変位量差Ｍが途中で急に大きくなり、図中の時刻ｔ３で変位量差Ｍが閾値範囲αを超えることになる。

ステップ１００において、故障判定部３９は、変位量差Ｍが閾値範囲α（αは絶対値）を超えるか否かを判定する。このとき、図７に示すように、変位量差Ｍが閾値範囲α内にあれば、故障無しと判断してフローチャートを終了し、図８や図９に示すように、変位量差Ｍが閾値範囲αを超えれば、故障有りと判断してステップ１０１に移行する。

ステップ１０１において、動作制限部４０は、バックドア２がオート作動中（オート開動作中、オート閉動作中）か否かを判定する。このとき、バックドア２がオート作動中であれば、ステップ１０２に移行し、バックドア２がオート作動中でなければ、ステップ１０３に移行する。

ステップ１０２において、動作制限部４０は、実行中のオート作動を強制終了する。つまり、動作制限部４０は、故障有りのとき、パワーバックドアＥＣＵ２０内のメモリ３６に故障フラグＦを立てて、パワーバックドア装置３の動作モードをオート作動不可状態にする。これにより、バックドア２の電動開閉が強制終了され、手動開閉に移行される。このとき、ブレーキ制御部３５は、Ｈブリッジ回路３４にて回生ブレーキを発生させ、バックドア２のドア速度を低く抑える。また、メモリ３６に故障フラグＦが立っている間は、電動開閉が不可となり、手動操作でしかバックドア２を開閉することができない。

ステップ１０３において、動作制限部４０は、以降のオート作動を禁止する。つまり、動作制限部４０は、故障有りのとき、メモリ３６に故障フラグＦを立ててパワーバックドア装置３をオート作動不可状態にし、以降のオート作動を禁止する。よって、これ以降、電動開閉が禁止され、手動開閉でのみバックドア２の開閉が許可される。

メモリ３６の故障フラグＦを下げるには、例えば車両１をディーラ等に持っていき、ツール（図示略）にて消去する。例えば、ツールを車体５のコネクタに挿し込み、ツールから故障情報消去要求をパワーバックドアＥＣＵ２０に出力する。このとき、制限解除部４１は、故障情報消去要求の入力を確認すると、メモリ３６の故障フラグＦを下げ、パワーバックドア装置３の作動禁止状態を解除する。よって、駆動ユニット４の修理後、元通りバックドア２の電動開閉が動作可能となる。

以上により、本例においては、右側駆動ユニット４ａの変位量Ｋｒと左側駆動ユニット４ｂの変位量Ｋｌとの変位量差Ｍを求め、変位量差Ｍが閾値範囲αを超えたとき、一対の駆動ユニット４ａ，４ｂの一方が故障していると判定して、オート作動を停止又は禁止する。このため、２つの駆動ユニット４ａ，４ｂの変位量差Ｍから判断するという簡素な構成により、駆動ユニット４ａ，４ｂの故障有無を判定することが可能となる。また、電流検知回路等の高コストの部品を使用せずに済むので、故障判定の機能を設けた場合であっても、部品のコストアップを招くこともない。

また、本例の故障判定では、一対の駆動ユニット４ａ，４ｂのうち、一方が故障したことを判定することが可能である。よって、一対の駆動ユニット４ａ，４ｂのうち、一方が故障したままパワーバックドア装置３が継続使用されることがないので、他方の駆動ユニットの故障を誘発してしまう可能性が低くなる。このため、一対の駆動ユニット４ａ，４ｂの一方の故障に気付くことなく使用継続してしまうことに起因する故障影響の拡大を未然に防ぐことが可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）右側駆動ユニット４ａの変位量Ｋｒと左側駆動ユニット４ｂの変位量Ｋｌとの変位量差Ｍを求め、この変位量差Ｍを基に故障有無を判定するので、単に変位量差Ｍを確認するという簡素な構成により、複数の駆動ユニット４ａ，４ｂの中の特定の１つの故障有無を判定することができる。よって、複数の駆動ユニット４ａ，４ｂの中の特定の１つの故障を、簡素な構成によって検出することができる。

（２）オート作動が作動中、故障有りを判定すると、実行中のオート作動が強制停止され、オート作動が非作動中、故障有りを判定すると、以降のオート作動が禁止される。このため、駆動ユニット４（パワーバックドア装置３）が作動中又は非作動中のいずれであっても、駆動ユニット４をオート作動不可状態に移行させることができる。

（３）駆動ユニット４がオート作動不可状態になると、パワーバックドアＥＣＵ２０のメモリ３６に故障フラグＦが立てられ、駆動ユニット４の修理に伴って故障フラグＦが消去されるまで、オート作動不可状態が維持される。このため、例えば故障が直されていないにもかかわらず、オート作動不可状態が解除されてしまうことがない。よって、バックドア２を操作する際のユーザの安全性確保に一層寄与する。

（４）オート作動時、故障有りと判定された際には、バックドア２にブレーキが付与されるので、駆動ユニット４が故障状態にあるバックドア２を安全に動作させることができる。よって、バックドア２を操作する際のユーザの安全性確保に一層寄与する。

（５）変位量Ｋｒ，Ｋｌは、駆動ユニット用モータ１０ａ，１０ｂの回転数から求まる駆動ユニット４ａ，４ｂの伸縮位置であり、変位量差Ｍは、各駆動ユニット４ａ，４ｂの伸縮位置間の差である。このため、駆動ユニット４ａ，４ｂ同士の伸縮位置の間の差から故障有無を判定するという簡素な構成にて、駆動ユニット４ａ，４ｂの故障を検出することができる。

（６）オート開動作やオート閉動作は、ＰＷＭ制御等を利用したフィードバック制御である。よって、バックドア２を所定の目標速度に追従させて開閉することが可能となるので、バックドア２を好適なドア速度で開閉することができる。よって、このことも、バックドア２の開閉動作の安全性確保に効果が高い。

（７）バックドア２のブレーキを回生ブレーキとしたので、モータ駆動回路２１ａ，２１ｂの回路状態を閉回路に切り換えるという簡素な構成によって、バックドア２にブレーキを付与することができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・オート作動不可状態は、一定時間のみ継続されるものでもよい。
・オート作動不可状態の解除は、車両１をディーラ等に持ち寄り、ツールにて故障フラグＦを消去する方式に限定されない。例えば、車体５に設けられた各種スイッチや機器を、所定の順序及び回数にて操作することを解除条件としてもよい。また、駆動ユニット４が新規の部品に交換されたときに、メモリ３６の故障フラグＦが自動で消去されてもよい。

・駆動ユニット４は、ダンパ式のクラッチレス型に限定されず、バックドア２を駆動源にて自動開閉できるユニットであればよい。
・バックドア２の閉状態の検出は、ドアクローザ装置２３のスイッチを利用することに限定されない。例えば、ドア閉を検出する専用のスイッチやセンサを設けてもよい。

・故障有り時に付与するブレーキ率は、100％に限定されず、他の値に適宜変更可能である。また、故障有り時に付与するブレーキは、例えばドア速度やドア位置に応じて、可変としてもよい。

・故障有り判定時、バックドア２にブレーキを付与する必要はなく、この処理を省略してもよい。
・回生ブレーキは、１周期内のパルスのオン時間を変えることで、ブレーキ率を切り換えることに限定されない。例えば、所定時間内におけるオン時間の回数を変えることで、ブレーキ率の切り換えを行ってもよい。

・ブレーキ手段は、回生ブレーキに限定されず、例えばクラッチを用いたものでもよい。
・変位量検出手段は、パルスセンサ２２ａ，２２ｂに限定されず、他のセンサやスイッチ類に変更可能である。

・バックドア２のフィードバック制御は、ＰＷＭ制御に限定されず、ドア速度を目標速度に追従させる制御であれば、他の制御に適宜変更可能である。
・バックドア２のオート開動作やオート閉動作は、フィードバック制御により実行されることに限定されず、例えば単なる定速制御でもよい。

・左右の駆動ユニット用モータ１０ａ，１０ｂを同じ動作に制御する場合、これは左右のモータ１０ａ，１０ｂの回転速度が等しくなるような制御に限らず、例えばドア開度が等しくなるような制御でもよい。

・駆動ユニット４の駆動源は、モータに限定されず、例えばシリンダ等でもよい。
・開閉体は、バックドア２に限定されず、スライドドア、ラッゲージドア、サンルーフ等でもよい。

・変位量検出手段及び動作状態検出手段は、同一のセンサが共用されることに限定されず、各々個別に設けてもよい。
・変位量Ｋｒ，Ｋｌは、駆動ユニット４の駆動位置（伸縮位置、モータ回転数）に限定されず、例えばドア速度、加速度、伸縮量積算値などに変更してもよい。また、変位量差Ｍも、使用する変位量Ｋｒ，Ｋｌのパラメータに応じて適宜変更可能である。

２…開閉体としてのバックドア、３…車両開閉体制御装置としてのパワーバックドア装置、４（４ａ，４ｂ）…駆動ユニット、２１ａ，２１ｂ…モータ駆動回路、２２ａ，２２ｂ…変位量検出手段及び動作状態検出手段を構成するパルスセンサ、３２…動作制御手段としてのオート動作制御部、３４…ブレーキ手段（回生ブレーキ手段）を構成するＨブリッジ回路、３５…ブレーキ手段（回生ブレーキ手段）を構成するブレーキ制御部、３８…変位量検出手段を構成する変位量算出部、３９…判定手段としての故障判定部、４０…制限手段としての動作制限部、４１…解除手段としての制限解除部、Ｋｒ，Ｋｌ…変位量、Ｍ…変位量差。

Claims (6)

1. 複数の駆動ユニットの駆動力を基に車両開閉体を動作して、当該開閉体を自動開閉させる車両開閉体制御装置において、
   複数の前記駆動ユニットのそれぞれに設けられ、前記駆動ユニットの変位量を検出する複数の変位量検出手段と、
   前記変位量検出手段が検出した変位量の相対差を求め、この変位量差を基に前記駆動ユニットの故障有無を判定する判定手段と、
   前記判定手段が判定有りと判定した際、前記駆動ユニットによる前記開閉体の動作状態を動作不可状態とする制限手段とを備え、
   前記制限手段は、前記駆動ユニットの作動中に故障有りを認識すれば、その時点で前記駆動ユニットの動作を停止し、前記駆動ユニットの非作動中に故障有りを認識すれば、以降の前記駆動ユニットの動作を禁止する
   ことを特徴とする車両開閉体制御装置。
2. 故障有り判定時に設定された前記動作不可状態を解除する条件が揃った際、当該動作不可状態を解除する解除手段を備え、
   当該解除手段は、故障有り判定時に設定した前記動作不可状態を、前記解除の条件が揃うまで、その状態で維持させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両開閉体制御装置。
3. 前記故障有り判定時、前記開閉体にブレーキを付与して、当該開閉体の開閉速度を低下させるブレーキ手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両開閉体制御装置。
4. 前記変位量は、前記駆動ユニットの駆動位置であり、前記変位量差は、当該駆動位置の間の差である
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の車両開閉体制御装置。
5. 前記開閉体の動作状態を検出する動作状態検出手段からの検出信号を基に、前記開閉体の動作が起動計画に則った動作をとるように前記駆動ユニットを制御することにより、当該開閉体の動作を制御する動作制御手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の車両開閉体制御装置。
6. 前記ブレーキ手段は、前記駆動ユニットの駆動回路を閉回路とすることにより、回生によって前記開閉体にブレーキを付与する回生ブレーキ手段である
   ことを特徴とする請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の車両開閉体制御装置。

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