JP2019090243A - Operation power acquisition device for vehicle opening/closing body and control device for vehicle opening/closing body - Google Patents

Operation power acquisition device for vehicle opening/closing body and control device for vehicle opening/closing body Download PDF

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和也 犬塚
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康生 貴傳名
武 前田
Takeshi Maeda
武 前田
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Abstract

To accurately acquire operation power applied on an operation handle by a user when opening/closing an opening/closing body of a vehicle.SOLUTION: An operation power acquisition device for a vehicle opening/closing body which acquires operation power applied on an operation handle by a user when opening/closing an opening/closing body of a vehicle includes: a rotational axis connected to the operation handle and rotating around a center of the axis in accordance with operation of the operation handle by the user; an elastic body bending in a rotational direction of the rotational axis in accordance with rotation of the rotational axis; a rotation angle sensor detecting a rotation angle of the rotational axis; and an arithmetic processing unit calculating operation power applied on the operation handle based on the rotation angle of the rotational axis detected with the rotation angle sensor and a spring constant of the elastic body.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を取得する車両開閉体の操作力取得装置および車両開閉体の駆動装置を制御する車両開閉体制御装置に関する。   The present disclosure relates to an operation force acquisition device for a vehicle opening and closing body that acquires an operation force applied to an operation handle by a user when opening and closing an opening and closing body of a vehicle, and a vehicle opening and closing control device that controls a drive device for a vehicle opening and closing body. .

従来、電動式パワーステアリング装置におけるトルク検出装置として、ステアリングホイールに取り付けられた第1軸と、操向車輪にリンクを介して連結されると共に第1軸に相対角変位可能に連結される第2軸と、第1および第2軸間に付加されるトルクに応じて生じる第1および第2軸の相対回転角を電気的に検出するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このトルク検出装置では、第1および第2軸がピンを介して相対角変位可能であり、第1軸には、第1リング体が設けられ、第2軸には、第1リング体が嵌合されるリング溝を有する第2リング体が設けられる。また、第1および第2リング体の直径方向には、つる巻きばねを弾着保持するばね用溝が形成され、つる巻きばねは、その軸心を水平にして、ばね用溝の外側開口より挿入弾着される。   Conventionally, as a torque detection device in an electric power steering apparatus, a first shaft attached to a steering wheel, a second wheel connected to a steering wheel through a link, and a second angularly movable relative to the first shaft It is known to electrically detect the relative rotation angle of the first and second axes generated in response to the torque applied between the axis and the first and second axes (see, for example, Patent Document 1). In this torque detection device, the first and second shafts can be displaced relative to each other via pins, the first shaft is provided with the first ring body, and the second shaft is fitted with the first ring body. A second ring body is provided having a ring groove to be mated. Also, in the diameter direction of the first and second ring bodies, a spring groove for resiliently holding a helical spring is formed, and the helical spring has its axial center horizontal and is not open from the outer opening of the spring groove. Be inserted.

また、従来、跳ね上げ式のバックドアに加えられる操作力を検出する操作力センサとして、バックドアの内側面に取り付けられた閉操作用の操作ベルトと、バックドアの内部に回動可能に支持されると共に操作ベルトに連結されて当該操作ベルトに加えられた操作力により回動する回動体と、回動体を操作ベルトに加えられる操作力により回動する方向とは反対方向に回動付勢するコイルスプリングと、コイルスプリングの付勢力による回動を基準位置で規制する基準位置ストッパと、回動体の基準位置からの回動角度を検出する回動角度検出器とを含むものも知られている(例えば、特許文献2参照)。この操作力センサは、回動角度検出器により検出された回動角度を操作力として検出する。   Also, conventionally, as an operation force sensor for detecting an operation force applied to a flip-up back door, an operation belt for closing operation attached to the inner side surface of the back door and an inner side of the back door rotatably supported And the rotating body connected to the operating belt and rotated by the operating force applied to the operating belt, and the rotating body is biased in the direction opposite to the rotating direction by the operating force applied to the operating belt There is also known one including a coil spring, a reference position stopper for restricting rotation of the coil spring by a biasing force at a reference position, and a rotation angle detector for detecting a rotation angle from the reference position of the rotation body. (See, for example, Patent Document 2). The operation force sensor detects the rotation angle detected by the rotation angle detector as an operation force.

実公平4−3242号公報Japanese Patent Publication No.4-3242 特開2001−13021号公報JP 2001-13021 A

ここで、例えば、ユーザのハンドル操作に応じて車両のドアといった開閉体を駆動装置からの動力によりアシストしながら開閉させようとする場合、ユーザによりハンドルに加えられた操作力を適正に取得して駆動装置によるアシスト力を定めることが必要となる。しかしながら、上述のトルク検出装置や操作力センサは、2軸間の相対回転角や回動体の回転角度、すなわちユーザによるハンドルや操作ベルトの操作量を検出するものであって、回転トルクや操作力そのものを検出するものではない。そして、ユーザによるハンドル等の操作量に基づいて駆動装置によるアシスト力を設定した場合、実際にユーザによりハンドル等に加えられた操作力の大きさによっては、駆動装置からのアシスト力が強すぎたり、逆にブレーキ力として作用してしまったりするおそれがある。   Here, for example, when attempting to open and close an opening / closing body such as a door of a vehicle with power from a driving device according to the steering wheel operation of the user, the operating force applied to the steering wheel by the user is properly acquired It is necessary to determine the assist force by the drive device. However, the above-described torque detection device and operation force sensor detect the relative rotation angle between two axes and the rotation angle of the rotating body, that is, the amount of operation of the steering wheel and the operation belt by the user. It does not detect itself. Then, when the assist force by the drive device is set based on the operation amount of the steering wheel by the user, the assist force from the drive device may be too strong depending on the magnitude of the operation force actually applied to the steering wheel by the user. Conversely, there is a risk of acting as a braking force.

そこで、本開示は、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得可能とすることを主目的とする。   Therefore, the present disclosure has as its main object to accurately acquire the operation force applied to the operation handle by the user when opening and closing the opening and closing body of the vehicle.

本開示の操作力取得装置は、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を取得する車両開閉体の操作力取得装置において、前記操作ハンドルに連結され、ユーザによる前記操作ハンドルの操作に応じて軸心の周りに回転する回転軸と、前記回転軸の回転に応じて該回転軸の回転方向に撓む弾性体と、前記回転軸の回転角度を検出する回転角センサと、前記回転角センサにより検出された前記回転軸の回転角度と、前記弾性体のばね定数とに基づいて前記操作ハンドルに加えられた前記操作力を算出する演算処理部とを含むものである。   The operation force acquisition device of the present disclosure is connected to the operation handle in the operation force acquisition device for the vehicle opening and closing body that acquires the operation force applied to the operation handle by the user when opening and closing the opening and closing body of the vehicle. A rotation axis that rotates around an axial center according to the operation of the operation handle, an elastic body that bends in the rotation direction of the rotation axis according to the rotation of the rotation axis, and a rotation that detects a rotation angle of the rotation axis It includes an angle sensor, and an operation processing unit that calculates the operation force applied to the operation handle based on the rotation angle of the rotation shaft detected by the rotation angle sensor and the spring constant of the elastic body. .

この操作力取得装置では、車両の開閉体を開閉させるために操作ハンドルがユーザにより操作されると、ユーザによる当該操作ハンドルの操作に応じて回転軸が軸心の周りに回転し、それに伴って弾性体が回転軸の回転方向に撓む。そして、回転角センサにより回転軸の回転角度が検出され、演算処理部により、回転軸の回転角度と、弾性体のばね定数とに基づいて操作ハンドルに加えられた操作力が算出される。これにより、弾性体のばね定数を予め適正に定めておくことで、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得することが可能となる。   In this operation force acquisition device, when the operation handle is operated by the user in order to open and close the opening and closing body of the vehicle, the rotation axis rotates around the axial center in accordance with the operation of the operation handle by the user. The elastic body bends in the rotation direction of the rotation shaft. Then, the rotation angle of the rotation shaft is detected by the rotation angle sensor, and the operation force applied to the operation handle is calculated by the arithmetic processing unit based on the rotation angle of the rotation shaft and the spring constant of the elastic body. Thus, by appropriately determining the spring constant of the elastic body in advance, it is possible to accurately acquire the operating force applied to the operation handle by the user when opening and closing the vehicle opening and closing body.

また、前記演算処理部は、前記演算処理部は、前記回転角センサにより検出された前記回転角度と、前記弾性体のばね定数との積値を前記操作力として算出するものであってもよい。   Further, the arithmetic processing unit may calculate, as the operation force, a product value of the rotation angle detected by the rotation angle sensor and a spring constant of the elastic body. .

更に、前記操作ハンドルは、前記回転軸の軸心の周りに回動可能となるように該回転軸に連結されてもよく、前記弾性体は、前記回転軸の周りに配置されると共に、前記開閉体を開く方向に前記操作ハンドルが操作された際に前記回転軸の回転に応じて圧縮される第1ねじりコイルばねと、前記回転軸の周りに配置されると共に、前記開閉体を閉じる方向に前記操作ハンドルが操作された際に前記回転軸の回転に応じて圧縮される第2ねじりコイルばねとを含んでもよい。これにより、開閉体の開方向および閉方向の双方におけるユーザの操作力を精度よく取得することが可能となる。   Furthermore, the operation handle may be coupled to the rotation shaft so as to be rotatable around an axis of the rotation shaft, and the elastic body is disposed around the rotation shaft, The first torsion coil spring is compressed according to the rotation of the rotation shaft when the operation handle is operated in the direction to open the opening / closing body, and is disposed around the rotation axis and in the direction to close the opening / closing body And a second torsion coil spring that is compressed according to the rotation of the rotation shaft when the operation handle is operated. As a result, it is possible to accurately acquire the operation force of the user in both the opening direction and the closing direction of the opening / closing body.

また、前記開閉体は、前記車両の車体により摺動自在に支持されるスライドドアであってもよく、前記第1および第2ねじりコイルばねのばね定数を“k”とし、前記開閉体の重量を“M”とし、重力加速度を“g”とし、前記車両の傾斜角度を“φ”とし、前記開閉体と前記車体との間の動摩擦係数を“μ′”とし、前記回転軸の軸心から前記操作ハンドルの操作点までの長さを“L”とし、前記操作ハンドルの許容最大回動角度の絶対値を“θmax”としたときに、
k = L・(M・g・sin |φ| + μ′・M・g・cos |φ|)/θmax
を満たしてもよい。これにより、第1および第2ねじりコイルばねのばね定数を適正なものにして、ユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得することが可能となる。
The opening and closing body may be a slide door slidably supported by a vehicle body of the vehicle, and a spring constant of the first and second torsion coil springs is "k", and a weight of the opening and closing body is Is “M”, the gravitational acceleration is “g”, the inclination angle of the vehicle is “φ”, the dynamic friction coefficient between the opening / closing body and the vehicle body is “μ ′”, and the axial center of the rotation axis When the length from the position of the operating handle to the operating point of the operating handle is “L” and the absolute value of the maximum allowable rotation angle of the operating handle is “θ max
k = L · (M · g · sin | φ | + μ ′ · M · g · cos | φ |) / θ max
May be satisfied. As a result, the spring constants of the first and second torsion coil springs can be made appropriate, and the operation force applied to the operation handle by the user can be obtained with high accuracy.

本開示の車両開閉体制御装置は、上記何れかの操作力取得装置により取得された操作力に基づいて、前記開閉体を開閉させる駆動装置を制御する車両開閉体制御装置であって、前記開閉体の重量と、前記車両の傾斜角度と、前記開閉体と前記車体との間の動摩擦係数とに基づいて、前記開閉体を重力に抗して移動させるのに要求される要求操作力を算出すると共に、算出した要求操作力から前記操作力取得装置により取得された前記操作力を減じてアシスト力を算出し、前記アシスト力を出力するように前記駆動装置を制御するものである。   A vehicle opening / closing body control device according to the present disclosure is a vehicle opening / closing body control device that controls a drive device that opens / closes the opening / closing body based on the operation force acquired by any of the operation force acquisition devices. Based on the weight of the body, the inclination angle of the vehicle, and the dynamic friction coefficient between the opening and closing body and the vehicle body, the required operating force required to move the opening and closing body against gravity is calculated. At the same time, the driving force is calculated by subtracting the operating force acquired by the operating force acquiring device from the calculated required operating force to calculate the assisting force, and the driving device is controlled to output the assisting force.

上述のように、本開示の操作力取得装置によれば、車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を精度よく取得することができる。従って、当該操作力取得装置により取得された操作力に基づいて開閉体の駆動装置を制御する車両開閉体制御装置によれば、ユーザによる操作力に基づいて、開閉体(車両)の姿勢に応じた駆動装置によるアシスト力を適正に設定し、スムースかつ安全な開閉体の開閉アシストを実行することが可能となる。   As described above, according to the operation force acquisition device of the present disclosure, the operation force applied to the operation handle by the user can be accurately acquired when the opening and closing body of the vehicle is opened and closed. Therefore, according to the vehicle opening / closing body control device that controls the drive device for the opening / closing body based on the operation force acquired by the operation force acquisition device, the posture of the opening / closing body (vehicle) is adjusted based on the operation force by the user. It is possible to properly set the assist force by the drive device and execute the smooth and safe opening and closing assist of the opening and closing body.

また、本開示の車両開閉体制御装置は、前記操作力取得装置により取得された前記操作力に予め定められた係数を乗じてアシスト力を算出し、前記アシスト力を出力するように前記駆動装置を制御するものであってもよい。   In addition, the vehicle opening / closing body control device of the present disclosure multiplies the operation force acquired by the operation force acquisition device by a predetermined coefficient to calculate an assist force, and outputs the assist force. May be controlled.

本開示における操作力取得装置および車両開閉体制御装置を搭載した車両を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration view showing a vehicle equipped with an operation force acquisition device and a vehicle control device according to the present disclosure. 本開示の車両開閉体制御装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of a vehicle opening and closing body control device of this indication. 本開示の操作力取得装置を構成する操作ハンドル機構を示す斜視図である。It is a perspective view showing the operation handle mechanism which constitutes the operation force acquisition device of this indication. (a)および(b)は、図1の車両の開閉体に作用する力を示す説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing which shows the force which acts on the opening-closing body of the vehicle of FIG. 本開示の車両開閉体制御装置により実行されるアシスト制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the assist control routine performed by the vehicle opening-closing body control apparatus of this indication.

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。   Next, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

図1は、本開示における操作力取得装置および車両開閉体制御装置を搭載した車両1を示す概略構成図であり、図2は、本開示の車両開閉体制御装置の制御ブロック図である。図1に示す車両1は、それぞれ車体2のサイドアウターパネル等に設置されたガイドレールを介して当該車体2により車両前後方向に摺動自在に支持される左右のリヤスライドドア(以下、単に「スライドドア」という)Dsを有するものである。各スライドドアDsには、本開示の操作力取得装置を構成する操作ハンドル機構10と、スライドドアDsを自動的に開閉させるためのドア駆動装置20(図2参照)と、操作ハンドル機構10と共に本開示の操作力取得装置として機能すると共にドア駆動装置20を制御する車両開閉体制御装置30とが内蔵されている。   FIG. 1 is a schematic configuration view showing a vehicle 1 equipped with an operation force acquisition device and a vehicle opening / closing body control device in the present disclosure, and FIG. 2 is a control block diagram of the vehicle opening / closing body control device in the present disclosure. The vehicle 1 shown in FIG. 1 has left and right rear slide doors (hereinafter simply referred to as “right”) which are slidably supported by the vehicle body 2 in the longitudinal direction of the vehicle via guide rails provided on side outer panels of the vehicle body 2 respectively. It has a slide door ") Ds. Each slide door Ds includes an operation handle mechanism 10 constituting the operation force acquisition device of the present disclosure, a door drive device 20 (see FIG. 2) for automatically opening and closing the slide door Ds, and the operation handle mechanism 10 A vehicle opening / closing body control device 30 that functions as an operation force acquisition device of the present disclosure and controls the door drive device 20 is incorporated.

操作ハンドル機構10は、図3に示すように、ユーザにより操作されるスティック状の操作ハンドル11と、ベース部材12と、当該ベース部材12により回転自在に支持される回転軸14と、第1および第2ねじりコイルバネ(弾性体)SP1,SP2と、回転軸14の回転角度を検出する回転角センサ15とを含む。図示するように、ベース部材12には、それぞれ図示しない軸受を介して回転軸14の対応する端部を回転自在に支持する一対の支持部13が固定されている。   As shown in FIG. 3, the operation handle mechanism 10 has a stick-like operation handle 11 operated by the user, a base member 12, a rotary shaft 14 rotatably supported by the base member 12, a first A second torsion coil spring (elastic body) SP1, SP2 and a rotation angle sensor 15 for detecting the rotation angle of the rotation shaft 14 are included. As shown, a pair of support portions 13 rotatably supporting corresponding end portions of the rotary shaft 14 is fixed to the base member 12 via bearings (not shown).

回転軸14は、長手方向における中央部に形成された大径部と、それぞれ大径部の両端から軸方向に延びる当該大径部よりも小径の一対の小径部とを有する。回転軸14の大径部には、操作ハンドル11の基部が固定され、操作ハンドル11は、その軸心が回転軸14の軸心と直交するように延在する。これにより、操作ハンドル11は、回転軸14の軸心の周りに回動自在となる。また、回転軸14の一対の小径部は、それぞれ第1および第2ねじりコイルばねSP1,SP2の対応する一方に挿通される。第1および第2ねじりコイルばねSP1,SP2は、互いに同一のばね定数kを有するものであり、圧縮方向が互いに逆向きになるように回転軸14の対応する小径部の周りに配置され、両者の一端は、それぞれ対応する小径部に固定される。   The rotary shaft 14 has a large diameter portion formed in a central portion in the longitudinal direction, and a pair of small diameter portions smaller in diameter than the large diameter portion extending in the axial direction from both ends of the large diameter portion. The base of the operating handle 11 is fixed to the large diameter portion of the rotating shaft 14, and the operating handle 11 extends such that its axis is orthogonal to the axis of the rotating shaft 14. Thereby, the operation handle 11 is rotatable around the axial center of the rotating shaft 14. Further, the pair of small diameter portions of the rotary shaft 14 are respectively inserted into corresponding ones of the first and second torsion coil springs SP1 and SP2. The first and second torsion coil springs SP1 and SP2 have the same spring constant k and are disposed around corresponding small diameter portions of the rotary shaft 14 so that the compression directions are opposite to each other. One end of each is fixed to the corresponding small diameter portion.

更に、回転軸14には、それぞれ第1および第2ねじりコイルばねSP1,SP2の対応する一方の他端に形成された係合部と係合可能な第1および第2係合部材141,142が固定されている。第1係合部材141は、回転軸14が軸心の周りの一方向に回転した際に第1ねじりコイルばねSP1の上記係合部と係合し、回転軸14が軸心の周りの他方向に回転した際に第1ねじりコイルばねSP1の係合部から離間する(係合しない)ように回転軸14に固定される。また、第2係合部材142は、回転軸14が軸心の周りの当該他方向に回転した際に第2ねじりコイルばねSP2の上記係合部と係合し、回転軸14が軸心の周りの上記一方向に回転した際に第2ねじりコイルばねSP2の係合部から離間する(係合しない)ように回転軸14に固定される。   Furthermore, on the rotary shaft 14, first and second engagement members 141 and 142 engageable with engagement portions formed on corresponding one other ends of the first and second torsion coil springs SP1 and SP2, respectively. Is fixed. The first engaging member 141 engages with the engaging portion of the first torsion coil spring SP1 when the rotary shaft 14 is rotated in one direction around the axial center, and the rotary shaft 14 is another one around the axial center. It is fixed to the rotating shaft 14 so as to be separated (not engaged) from the engaging portion of the first torsion coil spring SP1 when rotating in the direction. Further, the second engagement member 142 engages with the engagement portion of the second torsion coil spring SP2 when the rotary shaft 14 is rotated in the other direction around the axial center, and the rotary shaft 14 has the axial center. It is fixed to the rotating shaft 14 so as to be separated (not engaged) from the engaging portion of the second torsion coil spring SP2 when it is rotated in the above one direction.

これにより、操作ハンドル11を回転軸14の軸心の周りの一方向に回動させると、第1係合部材141が第1ねじりコイルばねSP1の係合部と係合することで当該第1ねじりコイルばねSP1のみが回転軸14の回転に応じて圧縮される。これに対して、操作ハンドル11を回転軸14の軸心の周りの他方向に回動させると、第2係合部材142が第2ねじりコイルばねSP2の係合部と係合することで当該第2ねじりコイルばねSP2のみが回転軸14の回転に応じて圧縮される。本実施形態では、スライドドアDsを開く方向に操作ハンドル11が操作された(回動させられた)際に、第1ねじりコイルばねSP1が回転軸14の回転に応じて圧縮される、スライドドアDsを閉じる方向に操作ハンドル11が操作された(回動させられた)際に、第2ねじりコイルばねSP2が回転軸14の回転に応じて圧縮される。   Thus, when the operation handle 11 is rotated in one direction around the axial center of the rotary shaft 14, the first engagement member 141 engages with the engagement portion of the first torsion coil spring SP1 to perform the first operation. Only the torsion coil spring SP1 is compressed according to the rotation of the rotary shaft 14. On the other hand, when the operation handle 11 is rotated in the other direction around the axial center of the rotary shaft 14, the second engagement member 142 engages with the engagement portion of the second torsion coil spring SP2. Only the second torsion coil spring SP2 is compressed according to the rotation of the rotary shaft 14. In the present embodiment, when the operation handle 11 is operated (rotated) in a direction to open the slide door Ds, the first torsion coil spring SP1 is compressed according to the rotation of the rotation shaft 14. When the operation handle 11 is operated (turned) in the direction to close Ds, the second torsion coil spring SP2 is compressed according to the rotation of the rotary shaft 14.

また、回転軸14の大径部には、当該回転軸14の回転方向における操作ハンドル11の両側に位置するように一対の当接部材16が固定されている。各当接部材16は、樹脂やゴム材といった弾性を有する材料により形成されたものである。更に、ベース部材12には、対応する当接部材16と当接可能となるように、一対のストッパ部材17が配置されている。本実施形態において、各ストッパ部材17は、高さ調整用のワッシャ(剛体カラー)18を介してベース部材12により支持されている。   Further, a pair of contact members 16 are fixed to the large diameter portion of the rotating shaft 14 so as to be located on both sides of the operation handle 11 in the rotational direction of the rotating shaft 14. Each contact member 16 is formed of an elastic material such as resin or rubber. Furthermore, a pair of stopper members 17 are disposed on the base member 12 so as to be able to abut on the corresponding contact members 16. In the present embodiment, each stopper member 17 is supported by the base member 12 via a washer (rigid body collar) 18 for height adjustment.

これにより、操作ハンドル11を回転軸14の軸心の周りの一方向に回動させていくと、回転軸14の一方の当接部材16が対応するストッパ部材17に当接することで、操作ハンドル11の当該一方向における回動が規制される。また、操作ハンドル11を回転軸14の軸心の周りの他方向に回動させていくと、回転軸14の他方の当接部材16が対応するストッパ部材17に当接することで、操作ハンドル11の当該他方向における回動が規制される。本実施形態において、一対の当接部材16および一対のストッパ部材17は、操作ハンドル11が中立点を中心として回転軸14の回転方向における一側および他側に同一角度だけ回動可能となるようにベース部材12または回転軸14に設けられる。   Thereby, when the operating handle 11 is rotated in one direction around the axial center of the rotating shaft 14, one of the contact members 16 of the rotating shaft 14 abuts on the corresponding stopper member 17, whereby the operating handle The rotation of 11 in the one direction is restricted. In addition, when the operating handle 11 is rotated in the other direction around the axial center of the rotating shaft 14, the other contact member 16 of the rotating shaft 14 abuts on the corresponding stopper member 17, thereby the operating handle 11. Rotation in the other direction is restricted. In the present embodiment, the pair of contact members 16 and the pair of stopper members 17 can turn the operation handle 11 by the same angle on one side and the other side in the rotational direction of the rotary shaft 14 about the neutral point. Are provided on the base member 12 or the rotary shaft 14.

回転角センサ15は、回転軸14の回転角度θ(rad)を非接触で検出する非接触式センサであって、例えばホール素子あるいはMR素子等を含む磁気センサである。このような非接触式センサを採用することで、コストアップを抑制しつつ、耐ノイズ性を向上させることができる。図3に示すように、回転角センサ15は、回転軸14の一方の端部と間隔をおいて対向するようにベース部材12上に設置されると共に、車両開閉体制御装置30に接続される。なお、回転角センサ15としては、回転軸14の回転角度θを検出可能なものであれば、任意のセンサを作用することができる。   The rotation angle sensor 15 is a noncontact sensor that detects the rotation angle θ (rad) of the rotation shaft 14 without contact, and is a magnetic sensor including, for example, a Hall element or an MR element. By adopting such a noncontact sensor, noise resistance can be improved while suppressing cost increase. As shown in FIG. 3, the rotation angle sensor 15 is installed on the base member 12 so as to face the one end of the rotation shaft 14 at a distance, and is connected to the vehicle open / close controller 30. . Any sensor can be operated as the rotation angle sensor 15 as long as it can detect the rotation angle θ of the rotation shaft 14.

上述のような操作ハンドル機構10のベース部材12は、操作ハンドル11がスライドドアDsの車室側パネルから車室内に突出すると共に、回転軸14の軸心が車両1の高さ方向(上下方向)に延在するように当該スライドドアDsに固定される。これにより、第1また第2ねじりコイルスプリングSP1,SP2を圧縮するように操作ハンドル11を回動させることで、ドア駆動装置20からアシスト力を付与しながらスライドドアDsを開閉させたり、手動操作のみによってスライドドアDsを開方向または閉方向に移動させたりすることが可能となる。   In the base member 12 of the operation handle mechanism 10 as described above, the operation handle 11 projects from the vehicle compartment side panel of the slide door Ds into the vehicle compartment, and the axis of the rotary shaft 14 is in the height direction of the vehicle 1 (vertical direction Fixed to the slide door Ds so as to extend to the Thus, by rotating the operation handle 11 so as to compress the first and second torsion coil springs SP1 and SP2, the slide door Ds is opened and closed while applying the assist force from the door drive device 20, or the manual operation is performed. Only the slide door Ds can be moved in the opening direction or the closing direction.

また、本実施形態において、操作ハンドル機構10の第1および第2ねじりコイルばねSP1,SP2のばね定数kは、下り傾斜地でスライドドアDsを開くとき(図4(a)参照)や上り傾斜地でスライドドアDsを開くとき(図4(b)参照)に当該スライドドアDsを重力に抗して移動させるのに要求される力Freq(スライドドアDsに作用する重力およびスライドドアDsと車体2との間で発生する摩擦力、以下、「要求操作力」という)を考慮して、次式(1)を満たすように定められる。ただし、式(1)において、“M”は、スライドドアDsの重量であり、“g”は、重力加速度であり、“φ”は、車両1の前後方向における傾斜角度であり、“μ′”は、スライドドアDsと車体2(ガイドレール等)との間の動摩擦係数であり、“L”は、回転軸14の軸心から操作ハンドルの操作点(作用点、例えば、操作ハンドル11のノブの重心)までの長さであり、“θmax”は、操作ハンドル11の許容最大回動角度(ストッパ部材17等により操作ハンドル11の回動が規制されたときの回転軸14の回転角度)の絶対値である。 Further, in the present embodiment, the spring constant k of the first and second torsion coil springs SP1 and SP2 of the operation handle mechanism 10 is when the slide door Ds is opened on the downhill slope (see FIG. 4A) or on the uphill slope Force Freq (gravity acting on the slide door Ds and the slide door Ds and the vehicle body 2 required to move the slide door Ds against the gravity when the slide door Ds is opened (see FIG. 4B) The following formula (1) is determined in consideration of the friction force generated between them, hereinafter referred to as "the required operating force". However, in the equation (1), “M” is the weight of the slide door Ds, “g” is the gravitational acceleration, “φ” is the inclination angle in the front-rear direction of the vehicle 1, and “μ ′ "" Is a dynamic friction coefficient between the slide door Ds and the vehicle body 2 (guide rail or the like), "L" is an operating point of the operating handle (working point, for example, the operating handle 11) from the axial center of the rotating shaft 14 "Θ max " is the maximum allowable rotation angle of the operation handle 11 (rotation angle of the rotary shaft 14 when the rotation of the operation handle 11 is restricted by the stopper member 17 or the like) Is the absolute value of

k = L・(M・g・sin |φ| + μ′・M・g・cos |φ|)/θmax …(1) k = L · (M · g · sin | φ | + μ '· M · g · cos | φ |) / θ max (1)

ドア駆動装置20は、図示しないケーブルやプーリ等を含む伝動機構(図示省略)や、モータ(DCモータ)21、図示しない電磁クラッチ、モータ21のロータの回転位置を検出する回転センサ等を含むセンサ類、ケーブル巻き取りドラム等を含むものである。ドア駆動装置20としては、スライドドアDsを自動的に開閉させると共にアシスト力を出力することが可能なものであれば、任意の構成を採用することができる。   The door drive device 20 includes a transmission mechanism (not shown) including cables and pulleys (not shown), a motor (DC motor) 21, an electromagnetic clutch (not shown), and a sensor including a rotation sensor for detecting the rotational position of the rotor of the motor 21. And cable winding drums. As the door drive device 20, any configuration can be adopted as long as the slide door Ds can be automatically opened and closed and an assist force can be output.

車両開閉体制御装置30は、CPU,ROM,RAM,通信インターフェース等を有するマイクロコンピュータ(図示省略)と、各種情報を記憶する例えば不揮発性メモリ等の記憶装置31とを含み、通信ケーブルを介して操作ハンドル機構10の回転角センサ15やドア駆動装置20と接続されている。更に、車両開閉体制御装置30は、ナビゲーションシステム40と接続されている。ナビゲーションシステム40は、図示しないGPS受信機等を含み、車両1の自車位置を特定すると共に、当該自車位置(走行路や駐車位置、停車位置)の勾配ψといった情報を取得可能なものである。ナビゲーションシステム40は、車両開閉体制御装置30からの要求に応じて、勾配ψ等の自車位置に関する情報を車両開閉体制御装置30に送信する。   Vehicle opening / closing body control device 30 includes a microcomputer (not shown) having a CPU, a ROM, a RAM, a communication interface and the like, and a storage device 31 such as a non-volatile memory for storing various information. The rotation angle sensor 15 of the operation handle mechanism 10 and the door drive device 20 are connected. Furthermore, the vehicle opening / closing body control device 30 is connected to the navigation system 40. The navigation system 40 includes a GPS receiver and the like (not shown), and can identify the vehicle position of the vehicle 1 and can acquire information such as the inclination of the vehicle position (traveling path, parking position, stopping position). is there. The navigation system 40 transmits information on the position of the vehicle, such as a grade ditch, to the vehicle opening / closing body control device 30 in response to a request from the vehicle opening / closing body control device 30.

また、車両開閉体制御装置30には、CPUやROM,RAM、スイッチング回路、記憶装置31といったハードウエアと予めインストールされた各種プログラムとの協働により、図2に示すように、演算処理部32およびモータ制御部33が機能ブロックとして構築される。演算処理部32は、スライドドアDsを自動的に開閉させたり、ドア駆動装置20からアシスト力を付与しながらスライドドアDsを開閉させたりする際に、各種演算処理を実行する。例えば、演算処理部32は、上述の操作ハンドル機構10の回転角センサ15からの信号に基づいてユーザにより操作ハンドル11に加えられた操作力fuを取得(算出)したり、上述の要求操作力Freqおよび操作力fuに基づいてドア駆動装置20からが出力されるべきアシスト力Faを算出したりする。また、モータ制御部33は、演算処理部32により算出・設定された目標値や指令値等に基づいてドア駆動装置20のモータ21を制御する。   Further, as shown in FIG. 2, the vehicle opening / closing body control device 30 has a hardware such as a CPU, a ROM, a RAM, a switching circuit, and a storage device 31 in cooperation with various programs installed beforehand. The motor controller 33 is constructed as a functional block. The arithmetic processing unit 32 executes various arithmetic processing when automatically opening and closing the slide door Ds or opening and closing the slide door Ds while applying an assist force from the door drive device 20. For example, the arithmetic processing unit 32 acquires (calculates) the operation force fu applied to the operation handle 11 by the user based on the signal from the rotation angle sensor 15 of the operation handle mechanism 10 described above, or the above-mentioned requested operation force The assist force Fa to be output from the door drive device 20 is calculated based on Freq and the operation force fu. Further, the motor control unit 33 controls the motor 21 of the door drive device 20 based on the target value, the command value, and the like calculated and set by the arithmetic processing unit 32.

次に、上述の車両開閉体制御装置30の動作について説明する。   Next, the operation of the above-described vehicle control unit 30 will be described.

図5は、ユーザによる操作ハンドル11の操作に応じてドア駆動装置20からアシスト力を付与しながらスライドドアDsを開閉させる際に車両開閉体制御装置30により実行されるアシスト制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。同図に示すアシスト制御ルーチンは、車両1が駐車(停車)されると共にユーザにより操作ハンドル11が操作されて例えば図示しないスイッチあるいはフラグがオンされると、車両開閉体制御装置30の演算処理部32およびモータ制御部33の協働により実行される。   FIG. 5 shows an example of an assist control routine executed by the vehicle opening / closing control apparatus 30 when opening / closing the slide door Ds while applying an assist force from the door drive device 20 according to the operation of the operation handle 11 by the user. It is a flowchart. In the assist control routine shown in the figure, when the vehicle 1 is parked (stopped) and the user operates the operation handle 11 to turn on a switch or flag (not shown), for example, the arithmetic processing unit of the vehicle control unit 30 32 and the motor control unit 33 cooperate.

図5のルーチンの開始に際して、車両開閉体制御装置30(CPU)は、ナビゲーションシステム40に自車位置の勾配ψの送信を要求し(ステップS100)、ナビゲーションシステム40から勾配ψを取得し得たか否かを判定する(ステップS110)。ステップS110にて、例えば車両1がシステム起動(IGON)されていることでナビゲーションシステム40から勾配ψを取得し得たと判定した場合(ステップS110:YES)、車両開閉体制御装置30は、ナビゲーションシステム40からの勾配ψを車両1の傾斜角度φ(φ=ψ)に設定する(ステップS120)。また、ステップS110にて、例えば車両1がシステム起動(IGON)されておらず、ナビゲーションシステム40から勾配ψを取得し得えなかったと判定した場合(ステップS110:NO)、車両開閉体制御装置30は、例えばスライドドアDsの前回(直近)開閉時に取得されて記憶装置31に記憶されている勾配(前回値)ψを車両1の傾斜角度φ(φ=前回ψ)に設定する(ステップS125)。   At the start of the routine of FIG. 5, the vehicle control unit 30 (CPU) requests the navigation system 40 to transmit the gradient ψ of the vehicle position (step S 100), and can acquire the gradient 取得 from the navigation system 40 It is determined whether or not (step S110). When it is determined in step S110 that, for example, the vehicle 1 has been system activated (IGON) and it has been possible to acquire the gradient wedge from the navigation system 40 (step S110: YES), the vehicle opening / closing control device 30 The inclination angle 40 from 40 is set to the inclination angle φ (φ = ψ) of the vehicle 1 (step S120). In addition, when it is determined in step S110 that, for example, the vehicle 1 has not been system activated (IGON) and it has not been possible to acquire a gradient wedge from the navigation system 40 (step S110: NO), the vehicle opening / closing body control device 30 Sets, for example, the slope (previous value) 取得 acquired at the previous (closest) opening / closing of the slide door Ds and stored in the storage device 31 to the inclination angle φ (φ = previous ψ) of the vehicle 1 (step S125) .

更に、車両開閉体制御装置30は、傾斜角度φが正常に設定されているか否かを判定する(ステップS130)。ステップS130にて傾斜角度φが正常に設定されていると判定した場合(ステップS130:YES)、車両開閉体制御装置30は、所定のフラグFφを値1に設定した上で(ステップS140)、スライドドアDsの重量M、重力加速度gおよび傾斜角度φに基づいて、上述の要求操作力Freqを、
Freq=M・g・sin |φ| + μ′・M・g・cos |φ|
として算出する(ステップS150)。また、ステップS130にて何らかの異常の発生等により傾斜角度φが正常に設定されていないと判定された場合(ステップS130:NO)、フラグFφが値0に設定され(ステップS145)、ステップS150の処理はスキップされる。
Further, vehicle opening / closing body control apparatus 30 determines whether or not inclination angle φ is set properly (step S130). If it is determined in step S130 that the inclination angle φ is set to normal (step S130: YES), the vehicle opening / closing control apparatus 30 sets a predetermined flag Fφ to a value 1 (step S140), Based on the weight M of the slide door Ds, the gravitational acceleration g and the inclination angle φ, the above-mentioned required operating force Freq is
Freq = M · g · sin | φ | + μ ′ · M · g · cos | φ |
It calculates as (step S150). If it is determined in step S130 that the inclination angle φ is not normally set due to the occurrence of an abnormality or the like (step S130: NO), the flag Fφ is set to the value 0 (step S145). Processing is skipped.

ステップS150またはS145の処理の後、車両開閉体制御装置30は、操作ハンドル機構10の回転角センサ15から上記回転軸14の回転角度θを取得し(ステップS160)、取得した回転角度θの絶対値と、第1および第2ねじりコイルばねSP1,SP2のばね定数kとの積値k・|θ|をユーザにより操作ハンドル11に加えられた操作力fuとして算出する(ステップS170)。すなわち、ユーザにより操作ハンドル11が操作されると、当該操作ハンドル11の操作に応じて操作ハンドル機構10の回転軸14が軸心の周りに回転し、操作ハンドル11の回動方向(操作方向)に応じた第1および第2ねじりコイルスプリングSP1,SP2の何れか一方が回転軸14の回転方向に撓む。従って、回転角センサ15により検出された回転軸14の回転角度θに上記式(1)を満たすように定められた第1および第2ねじりコイルスプリングSP1,SP2のばね定数kを乗じることで、スライドドアDsを開閉させる際にユーザにより操作ハンドル11に加えられた操作力fuを精度よく取得することが可能となる。   After the process of step S150 or S145, the vehicle opening / closing body control device 30 acquires the rotation angle θ of the rotation shaft 14 from the rotation angle sensor 15 of the operation handle mechanism 10 (step S160). The product value k · | θ | of the value and the spring constant k of the first and second torsion coil springs SP1 and SP2 is calculated as the operation force fu applied to the operation handle 11 by the user (step S170). That is, when the operation handle 11 is operated by the user, the rotation shaft 14 of the operation handle mechanism 10 rotates around the axial center according to the operation of the operation handle 11, and the rotation direction (operation direction) of the operation handle 11 One of the first and second torsion coil springs SP1 and SP2 in accordance with the above is bent in the rotational direction of the rotation shaft 14. Therefore, by multiplying the rotation constant θ of the rotation shaft 14 detected by the rotation angle sensor 15 by the spring constant k of the first and second torsion coil springs SP1 and SP2 determined to satisfy the above equation (1), When opening and closing the slide door Ds, it is possible to accurately obtain the operation force fu applied to the operation handle 11 by the user.

更に、車両開閉体制御装置30は、フラグFφが値1であるか否かを判定する(ステップS180)。ステップS180にてフラグFφが値1であると判定した場合(ステップS180:YES)、車両開閉体制御装置30は、ステップS150にて算出した要求操作力FreqからステップS170にて算出した操作力fuを減じた値をドア駆動装置20から出力されるべきアシスト力Faに設定する(ステップS190)。これに対して、ステップS180にてフラグFφが値1ではなく、値0であると判定した場合(ステップS180:NO)、車両開閉体制御装置30は、ステップS170にて算出した操作力fuに予め定められた係数α(例えば、値1より大きい比較的小さい値)を乗じた値をドア駆動装置20から出力されるべきアシスト力Faに設定する(ステップS195)。   Furthermore, vehicle opening / closing body control device 30 determines whether or not flag Fφ is equal to 1 (step S180). When it is determined in step S180 that the flag Fφ is 1 (step S180: YES), the vehicle opening / closing body control device 30 calculates the operation force fu calculated in step S170 from the request operation force Freq calculated in step S150. Is set as the assist force Fa to be output from the door drive device 20 (step S190). On the other hand, when it is determined in step S180 that the flag Fφ is not the value 1 but the value 0 (step S180: NO), the vehicle opening / closing body control device 30 uses the operating force fu calculated in step S170. A value obtained by multiplying a predetermined coefficient α (for example, a relatively small value larger than the value 1) is set as the assist force Fa to be output from the door drive device 20 (step S195).

続いて、車両開閉体制御装置30は、ステップS190またはS195にて設定したアシスト力Faに基づいてドア駆動装置20のモータ21から出力されるべきトルクを算出し(ステップS200)、算出したトルクに基づいてモータ21を駆動する際のデューティ比を設定すると共に当該デューティ比および回転角度θの符号すなわち操作ハンドル11の操作方向(開側または閉側)に基づいてモータ21を制御する(ステップS210)。これにより、ドア駆動装置20からアシスト力を付与しながらスライドドアDsを開閉させることが可能となる。   Subsequently, the vehicle opening / closing body control device 30 calculates the torque to be output from the motor 21 of the door drive device 20 based on the assist force Fa set in step S190 or S195 (step S200). Based on the setting of the duty ratio when driving the motor 21, the motor 21 is controlled based on the duty ratio and the sign of the rotation angle θ, that is, the operation direction (open side or close side) of the operation handle 11 (step S 210) . This makes it possible to open and close the slide door Ds while applying an assist force from the door drive device 20.

また、車両開閉体制御装置30は、ドア駆動装置20の回転センサにより検出される回転位置に基づいて、モータ21を始動させてからの当該モータ21の回転量を求め、求めた回転量が予め定められた閾値に達したか否か、すなわちスライドドアDsの移動量が規定値に達してアシスト制御を終了させるタイミングが到来したか否かを判定する(ステップS220)。ステップS220にてドア駆動装置20によるアシストを終了させるタイミングが到来していないと判定した場合(ステップS220:NO)、車両開閉体制御装置30は、ステップS160−S220の処理を再度実行する。   Further, the vehicle opening / closing body control device 30 obtains the amount of rotation of the motor 21 after the motor 21 is started based on the rotation position detected by the rotation sensor of the door drive device 20, and the calculated amount of rotation is It is determined whether or not a predetermined threshold has been reached, that is, whether the amount of movement of the slide door Ds has reached a specified value and timing for ending assist control has arrived (step S220). If it is determined in step S220 that the timing for ending the assist by the door drive device 20 has not come (step S220: NO), the vehicle opening / closing body control device 30 executes the processing of steps S160 to S220 again.

一方、ステップS220にてドア駆動装置20によるアシストを終了させるタイミングが到来したと判定した場合(ステップS220:YES)、車両開閉体制御装置30は、ドア駆動装置20のモータ21の回転速度を比較的低い一定値に保ちながら、スライドドアDsをゆっくりと開閉させる終期制御を実行する(ステップS230)。そして、スライドドアDsが予め定められた開位置または閉位置まで移動すると、車両開閉体制御装置30は、終期制御を終了させ、本ルーチンを終了させる。   On the other hand, when it is determined in step S220 that the timing for ending the assist by the door drive device 20 has come (step S220: YES), the vehicle opening / closing body control device 30 compares the rotational speeds of the motor 21 of the door drive device 20. Terminal control is performed to slowly open and close the slide door Ds while keeping the target value low (step S230). Then, when the slide door Ds moves to the predetermined open position or close position, the vehicle opening / closing body control device 30 ends the final control and ends the present routine.

以上説明したように、車両1では、スライドドアDsを開閉させるために操作ハンドル機構10の操作ハンドル11がユーザにより操作されると、ユーザによる当該操作ハンドル11の操作に応じて回転軸14が軸心の周りに回転し、それに伴って第1および第2ねじりコイルスプリングSP1,SP2の何れか一方が回転軸14の回転方向に撓む。更に、回転角センサ15により回転軸14の回転角度θが検出され、車両開閉体制御装置30(演算処理部32)により回転角センサ15により検出された回転角度θと第1および第2ねじりコイルばねSP1,SP2のばね定数kとの積値k・|θ|がユーザによる操作力fuとして算出される(ステップS100−S145,S160,S170)。これにより、上記式(1)に従って第2ねじりコイルばねSP1,SPのばね定数kを予め適正に定めておくことで、スライドドアDsを開閉させる際にユーザにより操作ハンドル11に加えられた操作力fuを精度よく取得することが可能となる。   As described above, in the vehicle 1, when the operation handle 11 of the operation handle mechanism 10 is operated by the user in order to open and close the slide door Ds, the rotation shaft 14 has an axis according to the operation of the operation handle 11 by the user. As it rotates around the heart, either one of the first and second torsion coil springs SP1 and SP2 bends in the rotational direction of the rotation shaft 14 accordingly. Furthermore, the rotation angle θ of the rotation shaft 14 is detected by the rotation angle sensor 15, and the rotation angle θ detected by the rotation angle sensor 15 by the vehicle opening / closing controller 30 (the arithmetic processing unit 32) and the first and second torsion coils The product value k · | θ | of the springs SP1 and SP2 with the spring constant k is calculated as the operation force fu by the user (steps S100 to S145, S160, S170). Thereby, the operating force applied to the operating handle 11 by the user when opening and closing the slide door Ds is determined in advance by appropriately determining the spring constant k of the second torsion coil springs SP1 and SP in accordance with the above equation (1) It becomes possible to acquire fu precisely.

また、操作ハンドル機構10において、操作ハンドル11は、回転軸14の軸心の周りに回動可能となるように当該回転軸14に連結される。加えて、操作ハンドル機構10は、回転軸14の周りに配置されると共にスライドドアDsを開く方向に操作ハンドル11が操作された際に回転軸14の回転に応じて圧縮される第1ねじりコイルばねSP1と、回転軸14の周りに配置されると共にスライドドアDsを閉じる方向に操作ハンドル11が操作された際に回転軸14の回転に応じて圧縮される第2ねじりコイルばねSP2とを含む。これにより、スライドドアDsの開方向および閉方向の双方におけるユーザの操作力fuを精度よく取得することが可能となる。   Further, in the operation handle mechanism 10, the operation handle 11 is connected to the rotation shaft 14 so as to be rotatable around the axial center of the rotation shaft 14. In addition, the operation handle mechanism 10 is a first torsion coil disposed around the rotation axis 14 and compressed according to the rotation of the rotation axis 14 when the operation handle 11 is operated in the direction to open the slide door Ds. It includes a spring SP1 and a second torsion coil spring SP2 disposed around the rotation axis 14 and compressed according to the rotation of the rotation axis 14 when the operation handle 11 is operated in the direction to close the slide door Ds. . As a result, it is possible to accurately obtain the operation force fu of the user in both the opening direction and the closing direction of the slide door Ds.

更に、車両開閉体制御装置30は、スライドドアDsの重量Mと、車両1の傾斜角度φと、スライドドアDsと車体2との間の動摩擦係数μ′とに基づいて、スライドドアDsを重力に抗して移動させるのに要求される要求操作力Freqを算出すると共に(ステップS150)、算出した要求操作力Freqからユーザによる操作力fuを減じてアシスト力Faを算出し(ステップS190)、当該アシスト力を出力するようにドア駆動装置20を制御する(ステップS200,S210)。上述のように、操作ハンドル機構10および車両開閉体制御装置30によれば、車両1のスライドドアDsを開閉させる際にユーザにより操作ハンドル11に加えられた操作力fuを精度よく取得することができる。従って、車両1では、上記要求操作力Freqおよびユーザの操作力fuに基づいてスライドドアDs(車両1)の姿勢(傾斜)に応じたドア駆動装置20によるアシスト力Faを適正に設定し、スムースかつ安全なスライドドアDsの開閉アシストを実行することが可能となる。   Furthermore, based on the weight M of the slide door Ds, the inclination angle φ of the vehicle 1, and the dynamic friction coefficient μ ′ between the slide door Ds and the vehicle body 2, the vehicle opening / closing body control device 30 gravitates the slide door Ds. Calculate the required operating force Freq required to move against the (step S150) and reduce the operating force fu by the user from the calculated required operating force Freq to calculate the assisting force Fa (step S190), The door drive device 20 is controlled to output the assist force (steps S200 and S210). As described above, according to the operation handle mechanism 10 and the vehicle opening / closing body control device 30, when the slide door Ds of the vehicle 1 is opened and closed, the operating force fu applied to the operation handle 11 by the user can be accurately obtained. it can. Therefore, in the vehicle 1, the assist force Fa by the door drive device 20 according to the attitude (tilt) of the slide door Ds (vehicle 1) is appropriately set based on the request operation force Freq and the operation force fu of the user. In addition, it is possible to execute the safe opening / closing assist of the slide door Ds.

また、上記実施形態では、図5のステップS130にて傾斜角度φが正常に設定されていないと判定された場合、ステップS170にて取得された操作力fuに予め定められた係数αを乗じてアシスト力Faが算出され(ステップS195)、当該アシスト力Faを出力するようにドア駆動装置20が制御される(ステップS200,S210)。これにより、車両1の傾斜角度φを取得し得なかった場合であっても、スライドドアDsの開閉アシストを実行することが可能となる。そして、このようなステップS195,S210およびS210の処理は、ナビゲーションシステム40等の自車位置の勾配ψすなわち傾斜角度φの取得装置を搭載してない車両において実行されてもよい。   In the above embodiment, when it is determined in step S130 of FIG. 5 that the inclination angle φ is not set properly, the operation force fu acquired in step S170 is multiplied by a predetermined coefficient α. The assist force Fa is calculated (step S195), and the door drive device 20 is controlled to output the assist force Fa (steps S200 and S210). As a result, even when the tilt angle φ of the vehicle 1 can not be acquired, the opening / closing assist of the slide door Ds can be executed. The processing in steps S195, S210, and S210 may be performed on a vehicle such as the navigation system 40 that does not have the device for acquiring the inclination angle φ of the vehicle position, that is, the inclination angle φ.

なお、上記実施形態において、操作ハンドル機構10および車両開閉体制御装置30は、車両1のスライドドアDsを開閉させるために用いられるが、これに限られるものではない。すなわち、操作ハンドル機構10および車両開閉体制御装置30は、車両のバックドアといったヒンジを介して車体により開閉(回動)自在に支持されるドアに適用されてもよい。また、操作ハンドル11は、必ずしも回転軸14に固定される必要はなく、例えばリンク機構等の連動機構を介して回転軸14に連結されてもよい。更に、スライドドア等の開閉アシスト機能を有さない車両に対しては、上記操作ハンドル機構10から回転角センサ15が省略されたものが設けられてもよい。すなわち、操作ハンドル機構10の回転角センサ15以外の構成部品は、ユーザの操作力の取得の有無に拘わらず共通化され得るものであり、操作ハンドル機構の部品の共通化を図ることで、スライドドア等の開閉体の開閉制御に関連したコストアップを抑制することが可能となる。また、車両開閉体制御装置30は、車両1のユーザが所有するスマートフォン等の携帯端末と連・可能であってもよく、当該携帯端末により取得された自車位置の勾配が車両1の傾斜角度φに設定されてもよい。更に、車両1に設けられた勾配センサにより検出された勾配、あるいは加速度センサ等の検出値に基づいて推定された勾配が車両1の傾斜角度φとして設定されてもよい。   Although the operation handle mechanism 10 and the vehicle opening / closing body control device 30 are used to open and close the slide door Ds of the vehicle 1 in the above embodiment, the present invention is not limited to this. That is, the operation handle mechanism 10 and the vehicle opening / closing body control device 30 may be applied to a door that is supported openably / closably (rotationally) by the vehicle body via a hinge such as a back door of the vehicle. In addition, the operation handle 11 does not necessarily have to be fixed to the rotating shaft 14, and may be connected to the rotating shaft 14 via an interlocking mechanism such as a link mechanism, for example. Furthermore, for a vehicle that does not have an opening / closing assist function, such as a slide door, one in which the rotation angle sensor 15 is omitted from the operation handle mechanism 10 may be provided. That is, the components other than the rotation angle sensor 15 of the operation handle mechanism 10 can be made common regardless of the presence or absence of acquisition of the operation force of the user, so that the parts of the operation handle mechanism can be made common. It becomes possible to suppress the cost increase related to the opening / closing control of the opening / closing body such as the door. In addition, the vehicle opening / closing body control device 30 may be connected to a portable terminal such as a smartphone owned by the user of the vehicle 1 or may be connected, and the inclination of the vehicle position acquired by the portable terminal corresponds to the inclination angle of the vehicle 1 It may be set to φ. Furthermore, the gradient detected by the gradient sensor provided in the vehicle 1 or the gradient estimated based on the detection value of the acceleration sensor or the like may be set as the inclination angle φ of the vehicle 1.

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。   The invention of the present disclosure is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of the present disclosure. Furthermore, the above-described embodiment is merely a specific form of the invention described in the section of the summary of the invention, and does not limit the elements of the invention described in the section of the summary of the invention.

本開示の発明は、車両開閉体制御装置の製造産業等において利用可能である。   The invention of the present disclosure can be used in the manufacturing industry or the like of a vehicle control device.

1 車両、2 車体、10 操作ハンドル機構、11 操作ハンドル、12 ベース部材、13 支持部、14 回転軸、141 第1係合部材、142 第2係合部材、15 回転角センサ、16 当接部材、17 ストッパ部材、18 ワッシャ、20 ドア駆動装置、21 モータ、30 車両開閉体制御装置、31 記憶装置、32 演算処理部、33 モータ制御部、40 ナビゲーションシステム、Ds スライドドア、SP1,SP2 ねじりコイルスプリング。   Reference Signs List 1 vehicle, 2 vehicle body, 10 operation handle mechanism, 11 operation handle, 12 base member, 13 support portion, 14 rotation shaft, 141 first engagement member, 142 second engagement member, 15 rotation angle sensor, 16 contact member , 17 stopper members, 18 washers, 20 door drive devices, 21 motors, 30 vehicle opening / closing body control devices, 31 storage devices, 32 arithmetic processing units, 33 motor control units, 40 navigation systems, Ds slide doors, SP1, SP2 torsion coil spring.

Claims (6)

車両の開閉体を開閉させる際にユーザにより操作ハンドルに加えられた操作力を取得する車両開閉体の操作力取得装置において、
前記操作ハンドルに連結され、ユーザによる前記操作ハンドルの操作に応じて軸心の周りに回転する回転軸と、
前記回転軸の回転に応じて該回転軸の回転方向に撓む弾性体と、
前記回転軸の回転角度を検出する回転角センサと、
前記回転角センサにより検出された前記回転軸の回転角度と、前記弾性体のばね定数とに基づいて前記操作ハンドルに加えられた前記操作力を算出する演算処理部と、
を備える車両開閉体の操作力取得装置。
In an operation force acquisition device for a vehicle opening / closing body that acquires an operation force applied to an operation handle by a user when opening / closing the opening / closing body of the vehicle,
A rotation shaft connected to the operation handle and rotating about an axial center in response to a user operation of the operation handle;
An elastic body that bends in the rotational direction of the rotation shaft according to the rotation of the rotation shaft;
A rotation angle sensor for detecting a rotation angle of the rotation shaft;
An arithmetic processing unit that calculates the operation force applied to the operation handle based on the rotation angle of the rotation shaft detected by the rotation angle sensor and the spring constant of the elastic body;
The operation force acquisition device of the vehicle opening-closing body provided with.
請求項1に記載の車両開閉体の操作力取得装置において、
前記演算処理部は、前記回転角センサにより検出された前記回転角度と、前記弾性体のばね定数との積値を前記操作力として算出する車両開閉体の操作力取得装置。
In the operation force acquisition device for a vehicle opening and closing body according to claim 1,
The operation force acquisition device for a vehicle opening / closing body, wherein the arithmetic processing unit calculates a product value of the rotation angle detected by the rotation angle sensor and a spring constant of the elastic body as the operation force.
請求項1または2に記載の車両開閉体の操作力取得装置において、
前記操作ハンドルは、前記回転軸の軸心の周りに回動可能となるように該回転軸に連結され、
前記弾性体は、前記回転軸の周りに配置されると共に、前記開閉体を開く方向に前記操作ハンドルが操作された際に前記回転軸の回転に応じて圧縮される第1ねじりコイルばねと、前記回転軸の周りに配置されると共に、前記開閉体を閉じる方向に前記操作ハンドルが操作された際に前記回転軸の回転に応じて圧縮される第2ねじりコイルばねとを含む車両開閉体の操作力取得装置。
In the operating force acquisition device for a vehicle opening and closing body according to claim 1 or 2,
The operation handle is coupled to the rotation shaft so as to be rotatable around the axis of the rotation shaft.
The elastic body is disposed around the rotation axis, and a first torsion coil spring compressed according to rotation of the rotation axis when the operation handle is operated in a direction to open the opening / closing body; And a second torsion coil spring disposed around the rotation axis and compressed according to rotation of the rotation axis when the operation handle is operated in a direction to close the opening / closing body. Operation force acquisition device.
請求項3に記載の車両開閉体の操作力取得装置において、
前記開閉体は、前記車両の車体により摺動自在に支持されるスライドドアであり、
前記第1および第2ねじりコイルばねのばね定数を“k”とし、前記開閉体の重量を“M”とし、重力加速度を“g”とし、前記車両の傾斜角度を“φ”とし、前記開閉体と前記車体との間の動摩擦係数を“μ′”とし、前記回転軸の軸心から前記操作ハンドルの操作点までの長さを“L”とし、前記操作ハンドルの許容最大回動角度の絶対値を“θmax”としたときに、
k = L・(M・g・sin |φ| + μ′・M・g・cos |φ|)/θmax
を満たす車両開閉体の操作力取得装置。
In the vehicle opening / closing body operation force acquisition device according to claim 3,
The opening and closing body is a slide door slidably supported by a vehicle body of the vehicle.
The spring constant of the first and second torsion coil springs is "k", the weight of the opening and closing body is "M", the gravitational acceleration is "g", the inclination angle of the vehicle is "φ", and the opening and closing The coefficient of dynamic friction between the body and the vehicle body is "μ '", the length from the axial center of the rotating shaft to the operating point of the operating handle is "L", and the maximum allowable rotation angle of the operating handle When the absolute value is “θ max ”,
k = L · (M · g · sin | φ | + μ ′ · M · g · cos | φ |) / θ max
The operation force acquisition device of the vehicle opening / closing body that satisfies
請求項3または4に記載の操作力取得装置により取得された前記操作力に基づいて、前記開閉体を開閉させる駆動装置を制御する車両開閉体制御装置であって、
前記開閉体の重量と、前記車両の傾斜角度と、前記開閉体と前記車体との間の動摩擦係数とに基づいて、前記開閉体を重力に抗して移動させるのに要求される要求操作力を算出すると共に、算出した要求操作力から前記操作力取得装置により取得された前記操作力を減じてアシスト力を算出し、前記アシスト力を出力するように前記駆動装置を制御する車両開閉体制御装置。
A vehicle opening / closing body control device that controls a drive device that opens / closes the opening / closing body based on the operation force acquired by the operation force acquisition device according to claim 3,
Required operating force required to move the opening / closing body against gravity based on the weight of the opening / closing body, the inclination angle of the vehicle, and the dynamic friction coefficient between the opening / closing body and the vehicle body The vehicle opening / closing control that controls the drive device to calculate an assist force by subtracting the operation force acquired by the operation force acquisition device from the calculated required operation force and calculating the assist force. apparatus.
請求項3または4に記載の操作力取得装置により取得された前記操作力に基づいて、前記開閉体を開閉させる駆動装置を制御する車両開閉体制御装置であって、
前記操作力取得装置により取得された前記操作力に予め定められた係数を乗じてアシスト力を算出し、前記アシスト力を出力するように前記駆動装置を制御する車両開閉体制御装置。
A vehicle opening / closing body control device that controls a drive device that opens / closes the opening / closing body based on the operation force acquired by the operation force acquisition device according to claim 3,
The vehicle opening / closing body control device controls the drive device to calculate an assist force by multiplying the operation force acquired by the operation force acquisition device by a predetermined coefficient, and outputs the assist force.
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