JP2015190193A - 扉開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーアシスト状態での扉の使い勝手を向上させる。【解決手段】パワーバックドア制御装置１０は、バックドア３０を開閉させるモータ２０の駆動を制御する制御部１と、バックドア３０の開閉位置を検出する位置検出部１ａと、位置検出部１ａが検出した開閉位置の時間変化に基づいて、バックドア３０の開閉速度を算出する速度算出部１ｂと、バックドア３０の開閉位置と開閉速度とに基づいて、目標補助力を算出する目標補助力算出部１ｅとを備える。制御部１は、目標補助力算出部１ｅが算出した目標補助力に基づいて、バックドア３０の開閉操作を補助するように、モータ２０の駆動を制御する。さらに、制御部１は、位置検出部１ａにより検出したバックドア３０の開閉位置が全閉位置近傍であると判断したときに、バックドア３０が全閉するように、モータ２０の駆動を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば車両のバックドアやスライドドアのような扉を手動で開閉操作する場合に、操作補助力を付与する扉開閉制御装置に関する。

車両に搭載される扉開閉制御装置として、たとえばパワーバックドア（「パワーテイルゲート」ともいう。）制御装置やパワースライドドア制御装置がある。これらの扉開閉制御装置は、アクチュエータとしてモータを使用し、モータを回転させて、扉開閉機構を作動させ、バックドアやスライドドアを開閉させる。また、扉が手動で開閉操作された場合に、アクチュエータにより操作補助力を付与して、操作者が小さな力で扉を開閉操作できるようにする、パワーアシスト機能を備えた扉開閉制御装置もある（たとえば特許文献１〜４）。

特許文献１の扉開閉制御装置では、スライドドアが全閉位置または全開位置で急停止したときの衝撃を緩和するため、スライドドアが全閉位置または全開位置の付近に達した際に、ドア速度が所定値よりも大きい場合は、目標ドア速度を小さい値に切り替える。そして、その目標ドア速度に実際のドア速度が近づくように、モータの駆動を制御する。

特許文献２の扉開閉制御装置では、快適な操作フィーリングを実現するため、モータに流れる電流とスライドドアの移動速度の変化に基づいて、モータへの給電量を調節して、スライドドアの開閉速度を制御する。

特許文献３の扉開閉制御装置では スライドドアがどの位置にあっても、スライドドアの開閉を手動から自動へ移行するため、スライドドアの開閉に応じてパルス発生手段から発生される位相がずれた２つのパルスに基づいて、スライドドアの作動方向（開閉方向）を判断する。そして、その作動方向に対応させて、モータを開方向または閉方向へ駆動する。

特許文献４の扉開閉制御装置では バックドアの開閉用ハンドルの操作量を検出し、該操作量に応じてモータの駆動を制御して、バックドアの開閉操作に必要な一部の操作力を補助する。また、小出力のモータを用いて、装置を小型化するため、バックドアの半開状態までの範囲で、モータにより開閉操作のアシストを行う。

特開２００８−９５４０７号公報 特開２０１１−２３６６９７号公報 特開２００１−１９３３５３号公報 特開２０１１−２６９４０号公報

パワーアシスト状態で、たとえば、操作者が全閉位置近傍で扉の手動閉操作を止めた場合に、アクチュエータの駆動が停止されると、扉が若干開いた状態で放置されてしまう。また、たとえば、操作者が全閉位置と全開位置の間にある中間位置で扉を静止させるために、扉の手動閉操作を止めた場合に、アクチュエータが自動で駆動され続けると、扉が所望の中間位置で静止しなくなり、不便である。

本発明の課題は、パワーアシスト状態での扉の使い勝手を向上させることができる扉開閉制御装置を提供することである。

本発明による扉開閉制御装置は、扉を開閉させるアクチュエータの駆動を制御する制御部と、扉の開閉位置を検出する位置検出部と、位置検出部が検出した開閉位置の時間変化に基づいて、扉の開閉速度を算出する速度算出部と、位置検出部が検出した開閉位置と速度算出部が算出した開閉速度とに基づいて、目標補助力を算出する目標補助力算出部とを備える。制御部は、目標補助力算出部が算出した目標補助力に基づいて、扉の開閉操作を補助するように、アクチュエータの駆動を制御する。さらに、制御部は、位置検出部が検出した開閉位置に基づいて、扉の開閉位置が全閉位置近傍であると判断したときに、扉が全閉するように、アクチュエータの駆動を制御する。

上記によると、パワーアシスト状態で、たとえば、操作者が全閉位置近傍で扉の手動閉操作を止めても止めなくても、扉が全閉するように、アクチュエータの駆動が制御される。このため、扉が若干開いた状態で放置されることはない。また、たとえば、操作者が全閉位置と全開位置の間にある中間位置で扉を静止させるために、扉の手動閉操作を途中で止めても、扉の位置が全閉位置の近傍でなければ、アクチュエータの駆動により扉が全閉されることはない。このため、扉を所望の中間位置で静止させることが可能となる。以上のことから、パワーアシスト状態での扉の使い勝手を向上させることができる。

また、本発明では、上記扉開閉制御装置において、制御部は、扉の閉操作を補助するように、アクチュエータの駆動を制御している場合に、扉の開閉位置が全閉位置近傍であると判断すると、扉が全閉するように、アクチュエータの駆動を制御してもよい。

また、本発明では、上記扉開閉制御装置において、制御部は、位置検出部が検出した開閉位置に基づいて、扉の開閉位置が全開位置近傍であると判断したときに、扉が全開するように、アクチュエータの駆動を制御してもよい。

さらに、本発明では、上記扉開閉制御装置において、制御部は、扉の開操作を補助するように、アクチュエータの駆動を制御している場合に、扉の開閉位置が全開位置近傍であると判断すると、扉が全開するように、アクチュエータの駆動を制御してもよい。

本発明によれば、パワーアシスト状態での扉の使い勝手を向上させることができる扉開閉制御装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態によるパワーバックドア制御装置の構成を示した図である。 バックドアの一例を示した図である。 第１実施形態によるパワーバックドア制御装置のメイン処理を示したフローチャートである。 図３のモード判別処理の詳細を示したフローチャートである。 図３のオート開処理の詳細を示したフローチャートである。 図３のオート閉処理の詳細を示したフローチャートである。 図３のオート開処理とオート閉処理の詳細を示したブロック図である。 図３のパワーアシスト処理の詳細を示したフローチャートである。 図３のパワーアシスト処理の詳細を示したブロック図である。 図９の目標補助力算出部の詳細を示した図である。 図３の全閉位置近傍処理の詳細を示したフローチャートである。 図３の全閉位置近傍処理の詳細を示したブロック図である。 第２実施形態によるパワーバックドア制御装置のメイン処理を示したフローチャートである。 図１３のモード判別処理の詳細を示したフローチャートである。 図１３のパワーアシスト処理の詳細を示したフローチャートである。 図１３の全開位置近傍処理の詳細を示したフローチャートである。 図１３の全開位置近傍処理の詳細を示したブロック図である。 バックドアの他の例を示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本実施形態の構成を、図１および図２を参照しながら説明する。

図１は、パワーバックドア制御装置１０の構成を示した図である。図２は、バックドア３０の一例を示した図である。

図１において、パワーバックドア制御装置１０は、モータ２０とＢＤ（バックドア）開閉機構２１とバックドア３０とともに、パワーバックドアシステム１００に組み込まれている。このパワーバックドアシステム１００は、自動四輪車に搭載されている。

パワーバックドア制御装置１０は、図２の車体３１に設けられている。バックドア３０を開閉させるためのＢＤ開閉機構２１は、車体３１やバックドア３０に設けられている。モータ２０は、ＢＤ開閉機構２１の動力源であり、車体３１に設けられている。

バックドア３０は、図２に示すように、自動四輪車の車体３１の後面に設けられた、跳ね上げ式のドアから成る。バックドア３０は、上端部にある回転軸３２を中心にして、下端部が上方へ揺動することで開いて行き、逆に下端部が下方へ揺動することで閉まって行く。パワーバックドア制御装置１０は、モータ２０を正転または逆転で駆動して、ＢＤ開閉機構２１を作動させ、バックドア３０を自動で開閉させる。

また、バックドア３０は、下端部や把持部（図示省略）をつかんで、手動で開閉操作することができる。バックドア３０が手動で開閉操作された場合に、パワーバックドア制御装置１０は、モータ２０により操作補助力を付与して、操作者が小さな力でバックドア３０を開閉操作できるようにする（パワーアシスト機能）。

パワーバックドア制御装置１０は、本発明の「扉開閉制御装置」の一例である。バックドア３０は、本発明の「扉」の一例である。モータ２０は、本発明の「アクチュエータ」の一例である。

パワーバックドア制御装置１０には、制御部１、モータ駆動部２、運転席操作部３、後方操作部４、通信部５、携帯機６、パルス発生器７、全閉検出ＳＷ（スイッチ）８、および全開検出ＳＷ（スイッチ）９が備わっている。

制御部１は、マイクロコンピュータから成る。制御部１には、位置検出部１ａ、速度算出部１ｂ、目標速度算出部１ｃ、速度制御部１ｄ、目標補助力算出部１ｅ、補助力制御部１ｆ、およびモード判別部１ｇが設けられている。

モータ駆動部２は、モータ２０をＰＷＭ（パルス幅変調）信号で駆動するためのドライブ回路から成る。制御部１は、モータ駆動部２によりモータ２０の駆動を制御する。モータ駆動部２には、モータ２０に流れる電流（以下、「モータ電流」という。）を検出する電流検出部２ａが設けられている。電流検出部２ａによるモータ電流の検出は、適宜または所定の周期で行われる。

運転席操作部３は、自動四輪車の運転席に設けられた操作スイッチなどから成る。後方操作部４は、車体３１の後方（車外）に設けられた操作スイッチなどから成る。運転席操作部３と後方操作部４には、バックドア３０を自動で開閉作動させるために操作されるＢＤ開閉ＳＷ（スイッチ）３ｂ、４ｂがそれぞれ設けられている。

通信部５は、携帯機６と無線通信（ＬＦ（Low Frequency）信号やＵＨＦ（Ultra High Frequency）信号の通信など）するためのアンテナや回路から成る。携帯機６は、パッシブエントリーシステムのＦＯＢキーから成り、ユーザにより携帯される。携帯機６にも、バックドア３０を自動で開閉作動させるために操作されるＢＤ開閉ＳＷ（スイッチ）６ｂが設けられている。

パルス発生器７は、たとえば２相式のロータリエンコーダから成り、モータ２０またはＢＤ開閉機構２１に設けられている。パルス発生器７は、モータ２０の回転状態またはＢＤ開閉機構２１の作動状態に応じて、位相がずれた２つのパルス信号を制御部１へ出力する。

モータ２０の回転状態、ＢＤ開閉機構２１の作動状態、およびバックドア３０の開閉状態は連動している。このため、制御部１の位置検出部１ａは、パルス発生器７から出力される２つのパルス信号を検出し、該パルス信号に基づいてバックドア３０の開閉位置（以下「ドア位置」という。）を検出する。速度算出部１ｂは、位置検出部１ａが検出したドア位置の時間変化に基づいて、バックドア３０の開閉速度（以下「ドア速度」という。）を算出する。位置検出部１ａによるドア位置の検出と、速度算出部１ｂによるドア速度の算出とは、適宜または所定の周期で随時行われる。

全閉検出ＳＷ（スイッチ）８と全開検出ＳＷ（スイッチ）９は、車体３１の後部に設けられている。全閉検出ＳＷ８は、バックドア３０が全閉したことを検出して、検出信号を制御部１へ出力する。全開検出ＳＷ９は、バックドア３０が全開したことを検出して、検出信号を制御部１へ出力する。位置検出部１ａは、全閉検出ＳＷ８または全開検出ＳＷ９からの出力信号に基づいて、バックドア３０が全閉位置または全開位置にあることを検出する。

制御部１の目標速度算出部１ｃは、位置検出部１ａが検出したドア位置に基づいて、バックドア３０を開閉させる際の目標速度を算出する。速度制御部１ｄは、目標速度算出部１ｃが算出した目標速度と、速度算出部１ｂが算出したドア速度とに基づいて、モータ２０を速度制御する。

パワーアシスト制御時に、目標補助力算出部１ｅは、位置検出部１ａが検出したドア位置と、速度算出部１ｂが算出したドア速度とに基づいて、目標補助力を算出する。補助力制御部１ｆは、目標補助力算出部１ｅが算出した目標補助力と、電流検出部２ａが検出したモータ電流とに基づいて、モータ２０の駆動を制御する。モード判別部１ｇは、位置検出部１ａが検出したドア位置と、速度算出部１ｂが算出したドア速度と、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂの操作状態とに基づいて、モータ２０を制御するためのモードを判別する。

次に、第１実施形態のパワーバックドア制御装置１０の動作を、図３〜図１２を参照しながら説明する。

図３は、第１実施形態のパワーバックドア制御装置１０のメイン処理を示したフローチャートである。制御部１は、位置検出部１ａで検出されたドア位置により、バックドア３０が全閉位置と全開位置の間にある中間位置にあると判断すると（図３のステップＳ１：ＹＥＳ）、モード判別部１ｇによりモード判別処理を行う（図３のステップＳ２）。

図４は、そのモード判別処理の詳細を示したフローチャートである。いずれかのＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂでオート開操作が行われた場合（図４のステップＳ１１：ＹＥＳ、オート開操作）、モード判別部１ｇは、移行先がオート開モードであると判別する（図４のステップＳ１２）。また、いずれかのＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂでオート閉操作が行われた場合（図４のステップＳ１１：ＹＥＳ、オート閉操作）、モード判別部１ｇは、移行先がオート閉モードであると判別する（図４のステップＳ１３）。

また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂでオート開閉操作が行われない状態で（図４のステップＳ１１：ＮＯ）、バックドア３０が全閉位置近傍にある場合、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、制御部１によりバックドア３０が全閉位置近傍にあると判断される（図４のステップＳ１４：ＹＥＳ）。さらに、バックドア３０が手動で閉操作されている場合、ドア位置の時間変化に基づいて、制御部１によりバックドア３０が閉作動中であると判断される（図４のステップＳ１５：ＹＥＳ）。すると、モード判別部１ｇは、移行先が全閉位置近傍モードであると判別する（図４のステップＳ１６）。

なお、全閉位置近傍とは、人や物が出入りできないくらい全閉位置に近いバックドア３０の所定の開閉範囲のことである。本例では、全閉位置にあるときのバックドア３０の開度を０°とした場合、バックドア３０の開度が１０°〜２０°以下を全閉位置近傍と設定している。図２では、全閉位置にあるバックドア３０を実線で示し、全開位置にあるバックドア３０を一点鎖線で示し、全閉位置近傍にあるバックドア３０を二点鎖線で示している。

バックドア３０が全閉位置近傍にあっても（図４のステップＳ１４：ＹＥＳ）、バックドア３０が閉作動中でなければ（図４のステップＳ１５：ＮＯ）、制御部１が速度算出部１ｂで算出されたドア速度を確認する。また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂでオート開閉操作が行われず（図４のステップＳ１１：ＮＯ）、バックドア３０が全閉位置近傍にない場合も（図４のステップＳ１４：ＮＯ）、制御部１は速度算出部１ｂで算出されたドア速度を確認する。ここで、バックドア３０が手動で開閉操作されていると、速度算出部１ｂで算出されたドア速度が０以外の値となる（図４のステップＳ１７：ＮＯ）。この場合、モード判別部１ｇは、移行先がパワーアシストモードであると判別する（図４のステップＳ１８）。

また、バックドア３０が手動で開閉操作されずに、静止していると、速度算出部１ｂで算出されたドア速度が０になるので（図４のステップＳ１７：ＹＥＳ）、モード判別部１ｇは、移行先が停止モードであると判別する（図４のステップＳ１９）。

図４のモード判別処理での判別結果に従って、図３のステップＳ３から停止モードに移行した場合、制御部１は、モータ２０を駆動することなく、メイン処理を終了する。これにより、バックドア３０は、全閉位置近傍から外れた中間位置で静止したままとなる。

また、図４のモード判別処理での判別結果に従って、図３のステップＳ３からオート開モードに移行した場合、制御部１は、オート開処理を実行する（図３のステップＳ４）。

図５は、そのオート開処理の詳細を示したフローチャートである。図７は、オート開処理およびオート閉処理の詳細を示したブロック図である。オート開処理を開始すると、図７に示すように、目標速度算出部１ｃが位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、目標速度を算出する（図５のステップＳ２１）。次に、速度制御部１ｄが、速度制御をしながらモータ２０を開方向へ（たとえば正転）駆動する（図５のステップＳ２２）。

詳しくは、速度制御部１ｄが、目標速度算出部１ｃで算出された目標速度と、速度算出部１ｂで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部２によりモータ２０への入力電圧を制御して、モータ２０を開方向へ駆動する。これにより、ＢＤ開閉機構２１が作動して、バックドア３０が自動で開いて行く。

この後、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂの操作がなければ（図５のステップＳ２３：ＮＯ）、バックドア３０が全開位置に到達するまで（図５のステップＳ２５：ＮＯ）、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理が繰り返される。

また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂのいずれかが操作されても（図５のステップＳ２３：ＹＥＳ）、それがオート開操作であれば（図５のステップＳ２４：ＹＥＳ）、バックドア３０が全開位置に到達するまで（図５のステップＳ２５：ＮＯ）、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理が繰り返される。

また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂのいずれかが操作されて（図５のステップＳ２３：ＹＥＳ）、それがオート開操作以外の操作（停止操作またはオート閉操作）であれば（図５のステップＳ２４：ＮＯ）、先に受け付けたオート開操作が無効になる。このため、制御部１は、モータ２０の駆動を停止して（図５のステップＳ２６）、オート開処理を終了する。この後、再び図３のメイン処理が実行されて、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂの操作に応じたモード（停止モードまたはオート閉モード）に移行する。

また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂでオート開操作以外の操作が行われることなく（図５のステップＳ２３：ＮＯ、またはステップＳ２４：ＹＥＳ）、バックドア３０が全開位置に到達したとする。すると、制御部１が、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、バックドア３０が全開位置にあると判断し（図５のステップＳ２５：ＹＥＳ）、モータ２０の駆動を停止して（図５のステップＳ２６）、オート開処理を終了する。

一方、図４のモード判別処理での判別結果に従って、図３のステップＳ３からオート閉モードに移行した場合、制御部１は、オート閉処理を実行する（図３のステップＳ５）。

図６は、そのオート閉処理の詳細を示したフローチャートである。オート閉処理を開始すると、図７に示すように、目標速度算出部１ｃが位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、目標速度を算出する（図６のステップＳ３１）。次に、速度制御部１ｄが、速度制御をしながらモータ２０を閉方向へ（たとえば逆転）駆動する（図６のステップＳ３２）。

詳しくは、速度制御部１ｄが、目標速度算出部１ｃで算出された目標速度と、速度算出部１ｂで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部２によりモータ２０への入力電圧を制御して、モータ２０を閉方向へ駆動する。これにより、ＢＤ開閉機構２１が作動して、バックドア３０が自動で閉じて行く。

この後、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂの操作がなければ（図６のステップＳ３３：ＮＯ）、バックドア３０が全閉位置に到達するまで（図６のステップＳ３５：ＮＯ）、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理が繰り返される。

また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂのいずれかが操作されても（図６のステップＳ３３：ＹＥＳ）、それがオート閉操作であれば（図６のステップＳ３４：ＹＥＳ）、バックドア３０が全閉位置に到達するまで（図６のステップＳ３５：ＮＯ）、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理が繰り返される。

また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂのいずれかが操作されて（図６のステップＳ３３：ＹＥＳ）、それがオート閉操作以外の操作（停止操作またはオート開操作）であれば（図６のステップＳ３４：ＮＯ）、先に受け付けたオート閉操作が無効になる。このため、制御部１は、モータ２０の駆動を停止して（図６のステップＳ３６）、オート閉処理を終了する。この後、再び図３のメイン処理が実行されて、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂの操作に応じたモード（停止モードまたはオート開モード）に移行する。

また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂでオート閉操作以外の操作が行われることなく（図６のステップＳ３３：ＮＯ、またはステップＳ３４：ＹＥＳ）、バックドア３０が全閉位置に到達したとする。すると、制御部１が、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、バックドア３０が全閉位置にあると判断し（図６のステップＳ３５：ＹＥＳ）、モータ２０の駆動を停止して（図６のステップＳ３６）、オート閉処理を終了する。

一方、図４のモード判別処理での判別結果に従って、図３のステップＳ３からパワーアシストモードに移行した場合、制御部１は、パワーアシストモード処理を実行する（図３のステップＳ６）。

図８は、そのパワーアシスト処理の詳細を示したフローチャートである。図９は、パワーアシスト処理の詳細を示したブロック図である。図１０は、目標補助力算出部１ｅの詳細を示したブロック図である。パワーアシスト処理を開始すると、制御部１が、位置検出部１ａで検出されたドア位置の時間変化に基づいて、バックドア３０の作動方向（開閉方向）を判断する（図８のステップＳ４１）。

このとき、制御部１により、バックドア３０の作動方向が開方向であると判断されると（図８のステップＳ４１：開）、図９に示すように、目標補助力算出部１ｅが位置検出部１ａで検出されたドア位置と速度算出部１ｂで算出されたドア速度とに基づいて、開作動用の目標補助力を算出する（図８のステップＳ４２）。

詳しくは、図１０に示すように、目標補助力算出部１ｅには、ドア位置に応じた補助力成分を示す位置特性１ｐと、ドア速度に応じた補助力成分を示す速度特性１ｖと、乗算器１ｍとが設けられている。位置検出部１ａで検出されたドア位置が入力されると、位置特性１ｐによりそのドア位置に応じた補助力成分が出力される。また、速度算出部１ｂで算出されたドア速度が入力されると、速度特性１ｖによりそのドア速度に応じた補助力成分が出力される。そして、これら２つの補助力成分が乗算器１ｍで乗算されることで、目標補助力が算出される。

目標補助力算出部１ｅで開作動用の目標補助力が算出されると、図９に示すように、補助力制御部１ｆがその目標補助力と、電流検出部２ａで検出されたモータ電流とに基づいて、バックドア３０の手動開操作を補助するように、モータ２０を開方向へ駆動する（図８のステップＳ４３）。

詳しくは、補助力制御部１ｆが、目標補助力とモータ電流に応じてモータ駆動部２によりモータ２０への入力電圧を制御して、モータ２０を開方向へ駆動する。これにより、モータ２０から出力されるモータトルクが操作補助力となって、操作者がバックドア３０を手動で開く際の操作力が軽減される。

この後、操作者がバックドア３０の手動開操作を止めて、バックドア３０を手で静止させた場合は、速度算出部１ｂで算出されたドア速度が０となる（図８のステップＳ４４：ＹＥＳ）。また、操作者が、バックドア３０の手動開操作を止めて、バックドア３０から手を離した場合は、手動操作の勢いでバックドア３０がしばらく開作動を続ける。然るに、ＢＤ開閉機構２１の摩擦力により、バックドア３０の移動速度が徐々に小さくなって、最終的にバックドア３０が静止し、ドア速度が０となる（図８のステップＳ４４：ＹＥＳ）。制御部１は、ドア速度が０になったことを確認すると、モータ２０の駆動を停止して（図８のステップＳ４５）、パワーアシスト処理を終了する。これにより、バックドア３０は全閉位置と全開位置との間にある中間位置で静止する。この後、再び図３のメイン処理が実行される。

また、操作者がバックドア３０の手動開操作を継続すると、ドア速度が０以外の値（たとえば＋値）になる（図８のステップＳ４４：ＮＯ）。この場合、図８のステップＳ４１〜Ｓ４４の処理が繰り返される。そして、バックドア３０が全開位置に到達すると、ドア速度が０となるので（図８のステップＳ４４：ＹＥＳ）、制御部１は、モータ２０の駆動を停止して（図８のステップＳ４５）、パワーアシスト処理を終了する。

また、パワーアシスト処理の開始直後に、制御部１により、バックドア３０の作動方向が閉方向であると判断されると（図８のステップＳ４１：閉）、図９に示すように、目標補助力算出部１ｅが、位置検出部１ａで検出されたドア位置と、速度算出部１ｂで算出されたドア速度とに基づいて、閉作動用の目標補助力を算出する（図８のステップＳ４６）。

このときも、目標補助力算出部１ｅでは、図１０に示すように、位置特性１ｐによりドア位置に応じた補助力成分が出力され、速度特性１ｖによりドア速度に応じた補助力成分が出力される。そして、これら２つの補助力成分が乗算器１ｍで乗算されることで、目標補助力が算出される。なお、閉作動用の位置特性１ｐおよび速度特性１ｖは、開作動用の位置特性１ｐおよび速度特性１ｖと異なっていてもよいし、同一でもよい。

目標補助力算出部１ｅで閉作動用の目標補助力が算出されると、図９に示すように、補助力制御部１ｆが、その目標補助力とモータ電流とに基づいて、バックドア３０の手動閉操作を補助するように、モータ２０を閉方向へ駆動する（図８のステップＳ４７）。

詳しくは、補助力制御部１ｆが、目標補助力とモータ電流に応じてモータ駆動部２によりモータ２０への入力電圧を制御して、モータ２０を閉方向へ駆動する。これにより、モータ２０から出力されるモータトルクが操作補助力となって、操作者がバックドア３０を手動で閉じる際の操作力が軽減される。

この後、操作者がバックドア３０の手動閉操作を止めて、バックドア３０を手で静止させた場合は、速度算出部１ｂで算出されたドア速度が０となる（図８のステップＳ４８：ＹＥＳ）。また、操作者がバックドア３０の手動閉操作を止めて、バックドア３０から手を離した場合は、手動操作の勢いでバックドア３０がしばらく閉作動を続ける。然るに、ＢＤ開閉機構２１の摩擦力により、バックドア３０の移動速度が徐々に小さくなって、最終的にバックドア３０が静止し、ドア速度が０となる（図８のステップＳ４８：ＹＥＳ）。制御部１は、ドア速度が０になったことを確認すると、モータ２０の駆動を停止して（図８のステップＳ５０）、パワーアシスト処理を終了する。これにより、バックドア３０は中間位置で静止する。そして、再び図３のメイン処理が実行される。

また、操作者がバックドア３０の手動閉操作を継続すると、ドア速度が０以外の値（たとえば−値）になる（図８のステップＳ４８：ＮＯ）。このとき、バックドア３０が全閉位置近傍に到達していなければ、制御部１が、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、バックドア３０が全閉位置近傍にないと判断する（図８のステップＳ４９：ＮＯ）。そして、図８のステップＳ４１、Ｓ４６〜Ｓ４９の処理が繰り返される。

その後、バックドア３０が全閉位置近傍に到達すると、制御部１が、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、バックドア３０が全閉位置近傍にあると判断する（図８のステップＳ４９：ＹＥＳ）。そして、制御部１は、ドア位置の時間変化に基づいて、バックドア３０が閉作動中であることを確認すると（図８のステップＳ５１：ＹＥＳ）、パワーアシストモードから、図３の全閉位置近傍モードへ移行する。なお、バックドア３０が閉作動中でなければ（図８のステップＳ５１：ＮＯ）、図８のステップＳ４１以降の処理が繰り返される。

上記のように、パワーアシストモードから全閉位置近傍モードへ移行した場合、または、図４のモード判別処理での判別結果に従って、図３のステップＳ３から全閉位置近傍モードに移行した場合、制御部１は、全閉位置近傍処理を実行する（図３のステップＳ７）。

図１１は、全閉位置近傍処理の詳細を示したフローチャートである。図１２は、全閉位置近傍処理の詳細を示したブロック図である。全閉位置近傍処理を開始すると、図１２に示すように、目標速度算出部１ｃが、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて目標速度を算出する（図１１のステップＳ６１）。次に、速度制御部１ｄが、速度制御をしながらモータ２０を閉方向へ駆動する（図１１のステップＳ６２）。

詳しくは、速度制御部１ｄが、目標速度算出部１ｃで算出された目標速度と、速度算出部１ｂで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部２によりモータ２０への入力電圧を制御して、モータ２０を閉方向へ駆動する。これにより、バックドア３０が手動で閉操作され続けているか否かにかかわらず、ＢＤ開閉機構２１が作動して、バックドア３０が自動で閉じてゆく。

この後、バックドア３０が全閉位置に到達するまで（図１１のステップＳ６３：ＮＯ）、図１１のステップＳ６１〜Ｓ６３の処理が繰り返される。そして、バックドア３０が全閉位置に到達すると、制御部１が、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、バックドア３０が全閉位置にあると判断し（図１１のステップＳ６３：ＹＥＳ）、モータ２０の駆動を停止して（図１１のステップＳ６４）、全閉位置近傍処理を終了する。

上記第１実施形態によると、バックドア３０の手動閉操作を補助するためのパワーアシスト状態で、たとえば、操作者が全閉位置近傍でバックドア３０の手動閉操作を止めても止めなくても、バックドア３０が全閉するように、モータ２０の駆動が制御される。このため、バックドア３０が若干開いた状態で放置されることはない。

また、手動閉操作を補助するためのパワーアシスト状態で、操作者が、全閉位置と全開位置の間にある中間位置で、バックドア３０を手で静止させたり、バックドア３０から手を離したりして、バックドア３０の手動閉操作を途中で止めたとする。これらの場合、上記第１実施形態によると、バックドア３０の開閉位置が全閉位置近傍でなければ、モータ２０の駆動によりバックドア３０が全閉されることはない。このため、バックドア３０を全閉位置近傍から外れた所望の中間位置で静止させることが可能となる。

以上のことから、バックドア３０の手動閉操作を補助するためのパワーアシスト状態で、バックドア３０の使い勝手を向上させることができる。

次に、第２実施形態のパワーバックドア制御装置１０の動作を、図１３〜図１８を参照しながら説明する。

図１３は、第２実施形態のパワーバックドア制御装置１０のメイン処理を示したフローチャートである。第２実施形態では、図１３のステップＳ２ａのモード判別処理で判別されるモードとして、全開位置近傍モードが追加されている。

図１４は、そのモード判別処理の詳細を示したフローチャートである。ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂでオート開閉操作が行われない状態で（図１４のステップＳ１１：ＮＯ）、バックドア３０が全開位置近傍にあるとする。この場合、制御部１が、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、バックドア３０が全閉位置近傍ではなく、全開位置近傍にあると判断する（図１４のステップＳ１４：ＮＯ、ステップＳ１４ａ：ＹＥＳ）。さらに、バックドア３０が手動で開操作されている場合、制御部１は、ドア位置の時間変化に基づいて、バックドア３０が開作動中であると判断する（図１４のステップＳ１４ｂ：ＹＥＳ）。すると、モード判別部１ｇは、移行先が全開位置近傍モードであると判別する（図１４のステップＳ１４ｃ）。

なお、全開位置近傍とは、全開位置に近いバックドア３０の所定の開閉範囲のことである。たとえば、バックドア３０が全開位置から閉方向側へ１０°〜２０°傾いた範囲までを全開位置近傍と設定してもよい。

バックドア３０が全開位置近傍にあっても（図１４のステップＳ１４ａ：ＹＥＳ）、バックドア３０が開作動中でなければ（図１４のステップＳ１４ｂ：ＮＯ）、制御部１が速度算出部１ｂで算出されたドア速度を確認する。また、ＢＤ開閉ＳＷ３ｂ、４ｂ、６ｂでオート開閉操作が行われず（図１４のステップＳ１１：ＮＯ）、バックドア３０が全閉位置近傍や全開位置近傍にない場合も（図１４のステップＳ１４：ＮＯ、ステップＳ１４ａ：ＮＯ）、制御部１が速度算出部１ｂで算出されたドア速度を確認する。ここで、バックドア３０が手動で開閉操作されていると、速度算出部１ｂで算出されたドア速度が０以外の値になるので（図１４のステップＳ１７：ＮＯ）、モード判別部１ｇは、移行先がパワーアシストモードであると判別する（図１４のステップＳ１８）。

また、バックドア３０が手動で開閉操作されずに、静止していると、ドア速度が０になるので（図１４のステップＳ１７：ＹＥＳ）、モード判別部１ｇは、移行先が停止モードであると判別する（図１４のステップＳ１９）。

図１４のモード判別処理での判別結果に従って、図１３のステップＳ３からパワーアシストモードに移行した場合、制御部１は、パワーアシストモード処理を実行する（図１３のステップＳ６ａ）。

図１５は、そのパワーアシスト処理の詳細を示したフローチャートである。バックドア３０の作動方向が開方向である場合（図１５のステップＳ４１：開）、目標補助力算出部１ｅが開作動用の目標補助力を算出する（図１５のステップＳ４２）。そして、補助力制御部１ｆが、バックドア３０の手動開操作を補助するように、モータ２０を開方向へ駆動する（図１５のステップＳ４３）。この後、制御部１は、ドア速度が０以外の値であり（図１５のステップＳ４４：ＮＯ）、バックドア３０が全開位置近傍にあり（図１５のステップＳ４４ａ：ＹＥＳ）、バックドア３０が開作動中であると判断すると（図１５のステップＳ４４ｂ：ＹＥＳ）、パワーアシストモードから全開位置近傍モードへ移行する。

このように、パワーアシストモードから全開位置近傍モードへ移行した場合、または、図１４のモード判別処理での判別結果に従って、図３のステップＳ３から全開位置近傍モードに移行した場合、制御部１は、全開位置近傍処理を実行する（図１３のステップＳ８）。

図１６は、全開位置近傍処理の詳細を示したフローチャートである。図１７は、全開位置近傍処理の詳細を示したブロック図である。全開位置近傍処理を開始すると、図１７に示すように、目標速度算出部１ｃが、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、目標速度を算出する（図１６のステップＳ７１）。次に、速度制御部１ｄが、速度制御をしながらモータ２０を開方向へ駆動する（図１６のステップＳ７２）。

詳しくは、速度制御部１ｄが、目標速度算出部１ｃで算出された目標速度と、速度算出部１ｂで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部２によりモータ２０への入力電圧を制御して、モータ２０を開方向へ駆動する。これにより、バックドア３０が手動で開操作され続けているか否かにかかわらず、ＢＤ開閉機構２１が作動して、バックドア３０が自動で開いてゆく。

この後、バックドア３０が全開位置に到達するまで（図１６のステップＳ７３：ＮＯ）、図１６のステップＳ７１〜Ｓ７３の処理が繰り返される。そして、バックドア３０が全開位置に到達すると、制御部１が、位置検出部１ａで検出されたドア位置に基づいて、バックドア３０が全開位置にあると判断し（図１６のステップＳ７３：ＹＥＳ）、モータ２０の駆動を停止して（図１６のステップＳ７４）、全開位置近傍処理を終了する。

上記第２実施形態によると、バックドア３０の手動開操作を補助するためのパワーアシスト状態で、たとえば、操作者が全開位置近傍でバックドア３０の手動開操作を止めても止めなくても、バックドア３０が全開するように、モータ２０の駆動が制御される。このため、バックドア３０が若干閉方向へ傾いた状態で放置されることはない。

特に、図１８に示すような、下端部にある回転軸３２’を中心に揺動可能で、起立させることで閉まり、後方へ横倒しすることで開くドロップ式のバックドア３０’に、上記第２実施形態を適用すると、次の不都合を回避することができる。バックドア３０’が、破線で示すように全開位置近傍で上方へ傾いた状態で放置されると、バックドア３０’が邪魔になり、車体３１’の後方から荷台３３に対して荷物を出し入れし難くなる。然るに、上記第２実施形態によると、バックドア３０’は、破線で示す状態で放置されずに、一点鎖線で示すようにほぼ水平状態で全開となる。このため、荷物を車体３１’の後方から、全開したバックドア３０’上を通して、荷台３３に対して出し入れし易くすることができる。

なお、図１８では、全閉位置にあるバックドア３０’を実線で示し、全閉位置近傍にあるバックドア３０’を二点鎖線で示し、全開位置にあるバックドア３０’を一点鎖線で示し、全開位置近傍にあるバックドア３０’を破線で示している。

また、手動開操作を補助するためのパワーアシスト状態で、操作者が中間位置でバックドア３０を手で静止させたり、バックドア３０から手を離したりして、バックドア３０の手動開操作を途中で止めたとする。これらの場合、上記第２実施形態によると、バックドア３０の開閉位置が全開位置近傍でなければ、モータ２０の駆動によりバックドア３０が全開されることはない。このため、バックドア３０を全開位置近傍や全閉位置近傍から外れた、所望の中間位置で静止させることが可能となる。

以上のことから、バックドア３０の手動開操作を補助するためのパワーアシスト状態でも、バックドア３０の使い勝手を向上させることができる。図１８のバックドア３０’の場合も、同様の作用効果が得られる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、パルス発生器７と全閉検出ＳＷ８と全開検出ＳＷ９の出力に基づいて、位置検出部１ａがバックドア３０の開閉位置を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、センサやスイッチからの出力、モータに流れる電流、またはモータに流れる電流に含まれるリップルの周波数などに基づいて、位置検出部がバックドアの開閉位置を検出してもよい。

また、第１実施形態では、跳ね上げ式のバックドア３０を例に示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、バックドア３０に代えて、ドロップ式のバックドア３０’（図１８）やその他の方式のバックドアを用いてもよい。また、第２実施形態でも、バックドア３０、３０’に代えて、その他の方式のバックドアを用いてもよい。

さらに、以上の実施形態では、自動四輪車のパワーバックドア制御装置１０に本発明を適用した例を挙げたが、これに限るものではない。たとえばスライドドアを開閉させるパワースライドドア制御装置のような扉開閉制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。また、モータ以外のアクチュエータにより扉を開閉させる扉開閉制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。

１ 制御部
１ａ 位置検出部
１ｂ 速度算出部
１ｅ 目標補助力算出部
１ｆ 補助力制御部
１０ パワーバックドア制御装置
２０ モータ
３０、３０’ バックドア

Claims (4)

1. 扉を開閉させるアクチュエータの駆動を制御する制御部と、
   前記扉の開閉位置を検出する位置検出部と、
   前記位置検出部が検出した前記開閉位置の時間変化に基づいて、前記扉の開閉速度を算出する速度算出部と、
   前記位置検出部が検出した前記開閉位置と前記速度算出部が算出した開閉速度とに基づいて、目標補助力を算出する目標補助力算出部と、を備え、
   前記制御部は、前記目標補助力算出部が算出した目標補助力に基づいて、前記扉の開閉操作を補助するように、前記アクチュエータの駆動を制御する扉開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記位置検出部が検出した前記開閉位置に基づいて、前記扉の開閉位置が全閉位置近傍であると判断したときに、前記扉が全閉するように、前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。
2. 請求項１に記載の扉開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記扉の閉操作を補助するように、前記アクチュエータの駆動を制御している場合に、前記扉の開閉位置が全閉位置近傍であると判断すると、前記扉が全閉するように、前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の扉開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記位置検出部が検出した前記開閉位置に基づいて、前記扉の開閉位置が全開位置近傍であると判断したときに、前記扉が全開するように、前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。
4. 請求項３に記載の扉開閉制御装置において、
   前記制御部は、前記扉の開操作を補助するように、前記アクチュエータの駆動を制御している場合に、前記扉の開閉位置が全開位置近傍であると判断すると、前記扉が全開するように、前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。

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