JP4857943B2 - 車両用開閉体の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用開閉体の制御装置に関するものである。

従来、例えば自動車などの車両用開閉体の制御装置として、該開閉体を開閉させる電動モータの回転速度が予め設定された目標回転速度となるように該電動モータを駆動制御するものが知られており、これに併せて異物の挟み込みを検出するものも提案されている。

具体的には、この制御装置は、電動モータの回転速度が所定の挟み込み判定閾値以下になったことが検出されたときに、回転速度が落ち込んだと判定して、異物の挟み込みを検出する。この場合、挟み込みの検出に伴い、例えば車両用開閉体の作動方向を反転させることで、異物に対し過大な挟み込み荷重が加わることが防止される。

なお、車両用開閉体の作動初期時、ギヤバックラッシや電動モータの温度特性変化等の影響により、電動モータの回転速度に乱れが生じ、該回転速度が通常よりも高くなって、オーバーシュートすることがある。そのため、電動モータの回転速度（あるいはこれに基づく適宜の値）と、所定の挟み込み判定閾値との大小比較により挟み込みを検出する従来構成では、オーバーシュート後の回転速度の落ち込みを挟み込みとして誤検出することがあった。そこで、作動開始からある一定時間又は車両用開閉体がある一定距離だけ開閉するまでの間は挟み込み検出を禁止する、いわゆる挟み込み検出のマスクを行うことも提案されている。
特開２００３−２１４０３５号公報

ところで、このような時間又は開閉距離に基づく挟み込み検出のマスクでは、前述のオーバーシュートが終了しているにも関わらず徒に挟み込み検出のマスクが継続されることがあり、本来、マスクをしなくてもよい領域までマスクすることになっていた。この場合、挟み込み検出のマスクの間に、挟み込み荷重が大きくなる可能性がある。

一方、挟み込み検出のマスクに制約されることなく挟み込みを検出できるロジックを新たに作成し、上述したマスクの領域（期間）であっても車両用開閉体の作動方向を反転させることの可能なものも提案されている（例えば特許文献１など）。しかしながら、従来の挟み込みの検出精度の改善を考慮することなく別のロジックを作成・追加する形態では、制御装置による演算負荷を徒に高めることとなる。

本発明の目的は、挟み込み検出の信頼性を向上させることができる車両用開閉体の制御装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用開閉体を開閉させる駆動部材の駆動速度を検出する速度検出手段を備え、該検出された駆動速度が予め設定された目標駆動速度となるように該駆動部材を駆動制御する車両用開閉体の制御装置において、前記検出された駆動速度に基づき、異物の挟み込みを検出する検出手段と、前記駆動部材の起動開始後の第１の所定時間内において、前記検出手段による挟み込み検出を禁止する禁止手段と、前記検出された駆動速度が前記目標駆動速度に基づく所定の駆動速度に達したときに、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止を解除する解除手段とを備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記解除手段は、前記検出された駆動速度が、前記所定の駆動速度に達しており、前記駆動部材の起動開始から前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間経過したときに前記禁止手段による挟み込み検出の禁止を解除することを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記検出された今回の駆動速度及び所定時間前に検出された前回の駆動速度に基づく速度変化量を算出する変化量算出手段と、前記算出された速度変化量を積算して偏差を算出する偏差算出手段とを備え、前記検出手段は、前記算出された偏差が所定の判定閾値を下回ったときに挟み込みを検出することを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記偏差算出手段は、前記駆動部材の起動開始後の加速状態において、前記検出された駆動速度が、前記目標駆動速度に基づく所定駆動速度に達したときに前記偏差の算出を開始することを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、当該制御装置は、前記速度検出手段により検出された駆動速度が予め設定された目標駆動速度となるように該駆動部材に供給する電力指示値を上限電力指示値を上限に制御して該駆動部材を駆動制御するよう構成されており、前記解除手段は、前記電力指示値が前記上限電力指示値に基づく所定の電力指示値に達した状態が前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間継続したときに、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止を解除することを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用開閉体の制御装置において、前記検出手段は、前記検出された駆動速度が所定の挟み込み判定閾値を下回ったときに挟み込みを検出することを要旨とする。

一般に、前記速度検出手段により検出された駆動速度が予め設定された目標駆動速度となるように前記駆動部材が駆動制御される構成では、該検出された駆動速度が、前記目標駆動速度に基づく所定の駆動速度に達することで、前記駆動部材の駆動速度はある程度安定する状態になる。請求項１に記載の発明では、前記検出された駆動速度が、前記目標駆動速度に基づく所定の駆動速度に達したときに、前記解除手段により、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止が解除されることで、前記駆動部材の起動開始後、前記第１の所定時間を待たずして前記検出手段により異物の挟み込みを検出することが可能となる。従って、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止が徒に継続されることを回避でき、ひいては挟み込み検出の信頼性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、前記検出された駆動速度の、前記所定の駆動速度に達しており、前記駆動部材の起動開始から前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間経過したときに、前記解除手段により、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止が解除されることで、例えば前記所定の駆動速度への到達によって挟み込み検出の禁止が直ちに解除されることを回避でき、挟み込み検出の信頼性を更に向上させることができる。

請求項３に記載の発明では、前記偏差は、前記算出された速度変化量を積算することで算出されるため、例えば外乱により前記駆動部材の駆動速度に瞬間的な脈動が生じても、この脈動を前記偏差の算出段階で好適に吸収することができ、前記検出手段による挟み込みの検出精度を向上させることができる。

請求項４に記載の発明では、前記偏差算出手段は、前記駆動部材の起動開始後の加速状態において、前記検出された駆動速度が、前記目標駆動速度に基づく所定駆動速度に達するまでは前記偏差の算出を開始しない。従って、前記駆動速度の不安定な状態で前記偏差が算出されることが抑制され、該偏差の脈動が抑制される。そして、挟み込みの発生時には、このときの駆動速度の変動を反映する態様で算出された速度変化量が、その積算を通じて前記算出された偏差に速やかに反映されるため、前記検出手段による挟み込みの検出精度を更に向上させることができる。

一般に、前記速度検出手段により検出された駆動速度が予め設定された目標駆動速度となるように該駆動部材に供給される電力指示値が上限電力指示値を上限に制御されて前記駆動部材が駆動制御される構成では、該電力指示値が、前記上限電力指示値に基づく所定の電力指示値に達した状態が一定時間（第２の所定時間）継続することで、前記駆動部材に十分な電気エネルギーが供給されて前記駆動部材の駆動速度はある程度安定する状態になる。請求項５に記載の発明では、前記電力指示値が、前記上限電力指示値に基づく所定の電力指示値に達した状態が前記第２の所定時間継続したときに、前記解除手段により、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止が解除されることで、前記駆動部材の起動開始後、前記第１の所定時間を待たずして前記検出手段により異物の挟み込みを検出することが可能となる。従って、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止が徒に継続されることを回避でき、ひいては挟み込み検出の信頼性を向上させることができる。

請求項６に記載の発明では、前記駆動部材の実際の駆動速度が所定の挟み込み判定閾値を下回ったとき、即ち該駆動速度が著しく低下したときに、前記検出手段により挟み込みを検出することができる。特に、請求項３又は４に記載の構成にこの構成が適用されることで、例えば前記算出された偏差のみに基づく挟み込みの検出の場合に比べ、その検出精度を更に向上させることができるといった作用効果も得られるようになる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、車両用開閉体の一例としてのバックドア（テールゲート）１及びその周辺構造を概略的に示す側面図である。同図に示されるように、車両２の後部には、バックドア１がドアヒンジ３を介して開閉自在に取着されるとともに、該バックドア１は、ガスダンパ４によって支持される。なお、バックドア１は、車両２の上縁に設置された前記ドアヒンジ３を中心に上方に押し上げられる態様で開放されるもので、ガスダンパ４は、そのガス反力にてこのときのバックドア１の押し上げを助勢する。

また、車両２の後部には、駆動部材としての電動モータ５が設置されるとともに、該電動モータ５の回転軸は、減速機構６を介して長尺状のアーム部材７に駆動連結される。さらに、アーム部材７の先端は、棒状のロッド８の一端に回転自在に連結されるとともに、該ロッド８の他端は、前記バックドア１に回転自在に連結される。従って、前記電動モータ５（回転軸）を回転させると、該電動モータ５の回転が減速機構６を介して減速されてアーム部材７に伝達され、該アーム部材７の回動に伴いロッド８が押し引きされることで前記バックドア１が開方向又は閉方向に駆動される。そして、バックドア１は、完全に閉鎖状態となる全閉位置から、最大限の開放状態となる全開位置までの間を移動する。

次に、バックドア１の開閉等の制御に係る制御装置１０の電気的な構成について説明する。図２は、車両２に設置される制御装置１０及びその周辺構造の電気的構成を示すブロック図である。同図に示されるように、制御装置１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１と、該ＣＰＵ１１に電気的に接続された入力回路１２，１３及び駆動回路１４とを備えて構成されている。なお、ＣＰＵ１１は、その演算処理に係る各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、各種データ（演算処理結果等）を一時記憶するＲＡＭ、タイマ等の機能を一体的に有するものである。このＣＰＵ１１には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂを電源回路１５を介して所定電圧（例えば５Ｖ）に変換した電源電圧が供給されている。

ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介してバッテリ電圧＋Ｂを入力するとともに、該バッテリ電圧＋Ｂに基づいてバッテリの実際の電圧Ｖを検出する。また、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して車外操作スイッチ２１に接続されるとともに、該車外操作スイッチ２１からの信号に基づいて前記バックドア１の車外側からの開閉操作の有無を検出する。さらに、ＣＰＵ１１は、入力回路１２を介して室内操作スイッチ２２に接続されるとともに、該室内操作スイッチ２２からの信号に基づいて前記バックドア１の室内側からの開閉操作の有無を検出する。

さらにまた、ＣＰＵ１１は、入力回路１３を介して速度検出手段としてのパルスセンサ２３に接続されるとともに、該パルスセンサ２３からのパルス信号に基づいて前記電動モータ５の回転角度及び駆動速度としての回転速度Ｎ等を検出する。すなわち、このパルスセンサ２３は、電動モータ５により回転駆動される環状の磁石の、所定角度ごとに極性（Ｎ極、Ｓ極）の切り替わる外周面に対向配置される一対のホール素子を備えるとともに、該磁石即ち電動モータ５の所定角度ごとの回転の都度にこれらホール素子から互いに位相の異なるパルス信号を出力する。従って、ＣＰＵ１１は、例えばいずれか一方のパルス信号の立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）をカウントすることで電動モータ５の回転角度を検出するとともに、該立ち上がりエッジ（又は立ち下がりエッジ）の時間間隔に基づいて電動モータ５の回転速度Ｎを検出し、更に両パルス信号の位相差に基づいて該電動モータ５の回転方向（正転又は逆転）を検出する。なお、電動モータ５の回転角度、回転速度Ｎ及び回転方向は、基本的に前記バックドア１の開閉位置、開閉速度及び開閉方向とそれぞれ一対一で対応する（同期する）ことはいうまでもない。

前記駆動回路１４には、バッテリのバッテリ電圧＋Ｂが供給されるとともに、前記電動モータ５が接続される。駆動回路１４は、ＣＰＵ１１からの電力指示値としての出力デューティ値ＤＵＴＹに基づいて、電動モータ５に供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性を切り替えるとともに、該バッテリ電圧＋Ｂを供給／非供給とするオン／オフの比率（デューティ比）を変化させる。つまり、電動モータ５は、ＣＰＵ１１からの出力デューティ値ＤＵＴＹに基づき、供給されるバッテリ電圧＋Ｂの極性が制御されることでその回転方向（正転又は逆転）が制御されるとともに、デューティ比が制御（いわゆるＰＷＭ制御）されることで、供給される平均的な電圧即ち回転速度Ｎが制御される。なお、本実施形態では、電動モータ５の回転角度（バックドア１の開閉位置）に対応して、目標駆動速度としての目標回転速度Ｎｔが予め設定されており、ＣＰＵ１１は、前記検出された回転速度Ｎが該目標回転速度Ｎｔに一致するように出力デューティ値ＤＵＴＹを制御（フィードバック制御）する。

ここで、本実施形態における出力デューティ値ＤＵＴＹについて説明する。図３は、前記バックドア１を閉作動させる際の前記電動モータ５の起動開始後の経過時間と出力デューティ値ＤＵＴＹとの関係を示すグラフであり、このときの目標回転速度Ｎｔ及び回転速度Ｎを併せて図示している。同図に示されるように、出力デューティ値ＤＵＴＹは、回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔとなるように制御されており、例えば前記電動モータ５の起動開始の直後は、該回転速度Ｎを加速すべく時間の経過に伴って出力デューティ値ＤＵＴＹが漸増されている。この出力デューティ値ＤＵＴＹには、各経過時間に対応して上限電力指示値としての上限出力デューティ値ＤＵＴＹＵＬが設定されており、該出力デューティ値ＤＵＴＹは、回転速度Ｎ及び目標回転速度Ｎｔのずれ量に関わらずこの上限出力デューティ値ＤＵＴＹＵＬを超えない範囲で調整される。この上限出力デューティ値ＤＵＴＹＵＬは、回転速度Ｎ及び目標回転速度Ｎｔのずれ量に応じて調整された前記出力デューティ値ＤＵＴＹがその値に達したときに、作動初期の電動モータ５の回転速度Ｎが概ね安定したと見なしうる該出力デューティ値ＤＵＴＹの出力制限値となっている。

なお、図３にハッチングで示したように、前記上限出力デューティ値ＤＵＴＹＵＬと、該上限出力デューティ値ＤＵＴＹＵＬから所定の出力デューティ値ΔＤＵＴＹを減じた出力デューティ値（ＤＵＴＹＵＬ−ΔＤＵＴＹ）との間に、上限出力デューティ値認識範囲が設定されている。本実施形態では、前記出力デューティ値ＤＵＴＹが出力デューティ値（ＤＵＴＹＵＬ−ΔＤＵＴＹ）に達して（時刻ｔ１）、上限出力デューティ値認識範囲に張り付いた状態が第２の所定時間としての所定の挟み込み検出復帰判定時間ＴＬ継続したとき（時刻ｔ２）に、電動モータ５に十分な電気エネルギーが供給されてその回転速度Ｎはある程度安定する状態になったとみなし、回転速度Ｎと所定の挟み込み判定閾値Ｎｔｈとの大小比較による挟み込みの検出が許可されるようになっている。この挟み込み判定閾値Ｎｔｈは、回転速度Ｎに基づく挟み込みの検出に好適な値に設定されている。

また、本実施形態では、前記回転速度Ｎの瞬間的な脈動を吸収するための偏差ＡＮによる挟み込みの検出を併せて行っている。すなわち、図４に、前記バックドア１を閉作動させる際の前記電動モータ５の起動開始後の経過時間と回転速度Ｎとの関係を示したように、回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔに所定値α（０＜α＜１）を乗じた回転速度Ｎｔ１（＝αＮｔ）に達しており、電動モータ５の起動開始から第２の所定時間としての所定の挟み込み検出復帰判定時間ＴＡ経過したとき（時刻ｔ３）に、前述の回転速度Ｎと所定の挟み込み判定閾値Ｎｔｈとの大小比較による挟み込みの検出に加えて、偏差ＡＮと所定の判定閾値ＡＮｔｈとの大小比較による挟み込みの検出が許可されるようになっている。この判定閾値ＡＮｔｈは、偏差ＡＮに基づく挟み込みの検出に好適な値に設定されている。

さらに、電動モータ５の起動開始後の加速状態、即ち今回の演算周期において検出された現在の回転速度Ｎが前回の演算周期において検出された所定時間前の回転速度よりも大きい状態において、回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔから所定回転速度ΔＮｔを減じた偏差演算開始回転速度Ｎｔ２（＝Ｎｔ−ΔＮｔ）に達しており、電動モータ５の起動開始から所定の演算開始判定時間ＴＢ経過したとき（時刻ｔ４）、即ち電動モータ５の起動開始後の回転速度変動が概ね収束したと見なし得るときに、前述の偏差ＡＮの算出が開始されるようになっている。これは、電動モータ５の起動直後の回転速度Ｎの不安定な状態、即ち回転速度Ｎの加速減速状態で偏差ＡＮが算出されることを抑制し、該偏差ＡＮの脈動を抑制するためである。特に、挟み込み発生時の特性と一致しない電動モータ５の加速状態における一定時間（演算開始判定時間ＴＢ）分の回転速度変動が偏差ＡＮの算出に反映されることが回避されるため、該偏差ＡＮの脈動が好適に抑制される。そして、偏差ＡＮが安定するまでに要する時間が短縮される。

ちなみに、本実施形態では、回転速度Ｎ及び目標回転速度Ｎｔのずれ量に応じた出力デューティ値ＤＵＴＹのフィードバック制御において、該目標回転速度Ｎｔを含む少なくともその低回転速度側の所定領域にフィードバック制御の不感帯が設定されて、該制御の過剰な反応が抑制されており、前記回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔに達しないこともある。前記偏差演算開始回転速度Ｎｔ２は、このようなフィードバック制御においても、前記回転速度Ｎが達し得る回転速度として設定されている。換言すれば、フィードバック制御に上述の不感帯が設定されていないのであれば、前記偏差演算開始回転速度Ｎｔ２を目標回転速度Ｎｔに一致させてもよい。

なお、前記バックドア１を開作動させる際においても、上記に準じて挟み込み検出を許可させ、あるいは偏差ＡＮの演算の開始させてもよい。
次に、ＣＰＵ１１による異物の挟み込みの検出態様について説明する。なお、ＣＰＵ１１は、例えばバックドア１の開作動において車両２の後方に障害物や人など存在する場合、若しくはバックドア１の閉作動において該バックドア１と車両２後部との間に荷物や人などが存在する場合に異物の挟み込みを検出する。そして、異物の挟み込みが検出されると、ＣＰＵ１１は、例えば前記電動モータ５を停止させてバックドア１の動作を停止させたり、あるいは該電動モータ５を反転させてバックドア１を反転動作させたりして、当該挟み込みの解消を図る。

図５は、前記バックドア１の開閉作動時（例えば、前記バックドア１の閉作動時）における上述した挟み込み検出の許可態様を示すフローチャートである。この処理は、前記車外操作スイッチ２１又は室内操作スイッチ２２からの信号に基づき前記バックドア１の閉操作が検出されて、該バックドア１が閉作動を開始していることを条件に起動される。このとき、電動モータ５は、回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔに一致するようにＣＰＵ１１により出力デューティ値ＤＵＴＹが制御（フィードバック制御）されることは既述のとおりである。

処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ（ステップ）１において、検出された現在の電圧Ｖに基づき、バッテリ電圧＋Ｂが低電圧状態にあるか、若しくは電圧急変動状態にあるかを判断する。そして、ＣＰＵ１１は、バッテリ電圧＋Ｂが低電圧状態でなく且つ電圧急変動状態でなくなるのを待って、Ｓ２において、電動モータ５の起動開始後の経過時間が第１の所定時間としての所定の設定時間Ｔ１に達したか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１１は、電動モータ５の起動開始に伴ってそのタイマを起動するとともに、該タイマの計時値と設定時間Ｔ１とを大小比較することで、前記経過時間が上記設定時間Ｔ１に達したか否かを判断する。なお、この設定時間Ｔ１は、前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＡ，ＴＬよりも大きく設定されている。

ここで、電動モータ５の起動開始後の経過時間が設定時間Ｔ１に達していないと判断されると、ＣＰＵ１１は、電動モータ５の回転速度に乱れが生じているものと暫定的に判断して、Ｓ３において、電動モータ５の起動開始後のバックドア１の閉方向への移動距離が所定の設定距離Ｌ１に達したか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１１は、前述の態様で検出された電動モータ５の回転角度に基づいて上記移動距離を算出するとともに、該移動距離と設定距離Ｌ１とを大小比較することで、バックドア１の移動距離が上記設定距離Ｌ１に達したか否かを判断する。

Ｓ３においてバックドア１の移動距離が上記設定距離Ｌ１に達していると判断されると、（若しくは、上述のＳ２において電動モータ５の起動開始後の経過時間が設定時間Ｔ１に達していると判断されると、）ＣＰＵ１１は、電動モータ５の回転速度の乱れが収束しているものと判断して、Ｓ４において偏差ＡＮによる挟み込み判定許可の設定を行い、更にＳ５において回転速度Ｎによる挟み込み判定許可の設定を行う。

一方、Ｓ３においてバックドア１の移動距離が上記設定距離Ｌ１に達していないと判断されると、ＣＰＵ１１は、電動モータ５の回転速度に乱れが生じているものと暫定的に判断して、Ｓ６において、回転速度Ｎが回転速度Ｎｔ１（＝αＮｔ）に達しており、前記電動モータ５の起動開始から前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＡ経過しているか否かを判断する。そして、回転速度Ｎが回転速度Ｎｔ１に達しており、前記電動モータ５の起動開始から前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＡ経過していると判断されると、ＣＰＵ１１は、電動モータ５の回転速度が概ね安定する状態にあるものと判断して、Ｓ４及びＳ５において、それぞれ偏差ＡＮによる挟み込み判定許可の設定及び回転速度Ｎによる挟み込み判定許可の設定を行う。

また、Ｓ６において、回転速度Ｎが回転速度Ｎｔ１に達しており、前記電動モータ５の起動開始から前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＡ経過していないと判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ７において、出力デューティ値ＤＵＴＹが上限出力デューティ値認識範囲（ＤＵＴＹＵＬ−ΔＤＵＴＹ〜ＤＵＴＹＵＬ）にある状態が前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＬ継続しているか否かを判断する。そして、出力デューティ値ＤＵＴＹが上限出力デューティ値認識範囲にある状態が前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＬ継続していると判断されると、ＣＰＵ１１は、偏差ＡＮによる挟み込み判定許可の設定を行うことなく、Ｓ５において回転速度Ｎによる挟み込み判定許可の設定を行う。一方、Ｓ７において、出力デューティ値ＤＵＴＹが上限出力デューティ値認識範囲にある状態が前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＬ継続していないと判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１に戻って同様の処理を繰り返す。

Ｓ１〜Ｓ７の処理を行ったＣＰＵ１１は、Ｓ８において、偏差ＡＮ及び回転速度Ｎによる両挟み込み判定許可の設定が完了しているか否かを判断する。そして、両挟み込み判定許可の設定が完了していないと判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１に戻って両挟み込み判定許可の設定が完了するまで同様の処理を繰り返す。そして、両挟み込み判定許可の設定が完了していると判断されると、ＣＰＵ１１は、当該ルーチンにおける処理を終了する。

なお、図５において、挟み込み判定許可を非設定とする各処理（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ７においてＮＯ）が禁止手段に相当する。これらの処理により、電動モータ５の起動直後のギヤバックラッシや温度特性変化等の影響による該電動モータ５の不安定な回転速度変動によって挟み込みが誤検出されることが回避される。また、挟み込み判定許可を設定とする各処理（Ｓ６、Ｓ７においてＹＥＳ）が解除手段に相当する。これらの処理により、挟み込み検出の禁止が徒に継続されることが回避される。

次に、前記バックドア１の開閉作動時（例えば、前記バックドア１の閉作動時）における偏差演算開始態様について、図６のフローチャートに従って説明する。この処理も、前記車外操作スイッチ２１又は室内操作スイッチ２２からの信号に基づき前記バックドア１の閉操作が検出されて、該バックドア１が閉作動を開始していることを条件に起動される。

処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１１において、電動モータ５の起動開始後の経過時間が所定の設定時間Ｔ２に達したか否かを判断する。なお、この設定時間Ｔ２は、前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＡ，ＴＬよりも大きく設定されている。

ここで、電動モータ５の起動開始後の経過時間が設定時間Ｔ２に達していないと判断されると、ＣＰＵ１１は、電動モータ５の回転速度に乱れが生じているものと暫定的に判断して、Ｓ１２において、電動モータ５の起動開始後のバックドア１の閉方向への移動距離が所定の設定距離Ｌ２に達し、且つ、回転速度Ｎが前記偏差演算開始回転速度Ｎｔ２（＝Ｎｔ−ΔＮｔ）に達しており、前記電動モータ５の起動開始から前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＢ経過しているか否かを判断する。そして、バックドア１の移動距離が上記設定距離Ｌ２に達していないと判断され、あるいは回転速度Ｎが偏差演算開始回転速度Ｎｔ２に達しており、前記電動モータ５の起動開始から前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＢ経過していないと判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１１に戻って同様の処理を繰り返す。

一方、Ｓ１２において、電動モータ５の起動開始後のバックドア１の閉方向への移動距離が上記設定距離Ｌ２に達し、且つ、回転速度Ｎが偏差演算開始回転速度Ｎｔ２に達しており、前記電動モータ５の起動開始から前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＢ経過していると判断され、若しくは、上述のＳ１１において上記経過時間が設定時間Ｔ２に達していると判断されると、ＣＰＵ１１は、電動モータ５の回転速度の乱れが収束しているものと判断して、Ｓ１３において偏差演算開始を設定する。そして、ＣＰＵ１１は、当該ルーチンにおける処理を終了する。

次に、前記バックドア１の閉作動時における挟み込みの検出態様について説明する。
図７は、前記バックドア１の閉作動時における回転速度Ｎに基づく挟み込みの検出態様を示すフローチャートである。この処理は、前記車外操作スイッチ２１又は室内操作スイッチ２２からの信号に基づき前記バックドア１の閉操作が検出されて、該バックドア１が閉作動を開始していることを条件に、電動モータ５が駆動停止されるまでの間で所定時間ごとの定時割り込みにより繰り返し実行される。

処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ２１において、各種データの入力処理を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ２２において、回転速度Ｎによる挟み込み判定許可の設定が完了（Ｓ５）しているか否かを判断する。そして、回転速度Ｎによる挟み込み判定許可の設定が完了していると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ２３において、挟み込みの判断を実行する（検出手段）。すなわち、ＣＰＵ１１は、現在の回転速度Ｎと、前記挟み込み判定閾値Ｎｔｈとを大小比較する。そして、回転速度Ｎが上記挟み込み判定閾値Ｎｔｈを下回ったと判断されたときには、ＣＰＵ１１は、回転速度Ｎが落ち込んだと判定して挟み込みを検出するとともにＳ２４に移行して挟み込み処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１１は、例えば前記電動モータ５を停止させてバックドア１の動作を停止させたり、あるいは該電動モータ５を反転させてバックドア１を反転動作させたりして、当該挟み込みの解消を図る。

一方、Ｓ２２において、回転速度Ｎによる挟み込み判定許可の設定が完了していないと判断され、若しくは、Ｓ２３において、回転速度Ｎが上記挟み込み判定閾値Ｎｔｈ以上と判断されたときには、ＣＰＵ１１はそのままその後の処理を一旦終了する。

また、図８は、前記バックドア１の閉作動時における偏差ＡＮに基づく挟み込みの検出態様を示すフローチャートである。この処理も、前記車外操作スイッチ２１又は室内操作スイッチ２２からの信号に基づき前記バックドア１の閉操作が検出されて、該バックドア１が閉作動を開始していることを条件に、電動モータ５が駆動停止されるまでの間で所定時間ごとの定時割り込みにより繰り返し実行される。

処理がこのルーチンに移行すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ３１において、各種データの入力処理を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ３２において、偏差演算開始の設定が完了（Ｓ１３）しているか否かを判断する。そして、偏差演算開始の設定が完了していると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ３３において、速度差演算を実行する。すなわち、ＣＰＵ１１は、今回の演算周期において検出された現在の回転速度Ｎ（ｎ）から、現在のドア位置に対応して設定されている目標回転速度Ｎｔ（ｎ）を減じたものに「１００」を乗じて速度差ＤＮ（ｎ）を算出する。

ＤＮ（ｎ）＝（Ｎ（ｎ）−Ｎｔ（ｎ））×１００
そして、ＣＰＵ１１は、Ｓ３４において、速度差変化量演算を実行する。すなわち、ＣＰＵ１１は、Ｓ３３において算出された現在の速度差ＤＮ（ｎ）から前回の演算周期において算出された所定時間前の速度差ＤＮ（ｎ−１）を減じて速度変化量としての速度差変化量ΔＤＮ（ｎ）を算出する（変化量算出手段）。

ΔＤＮ（ｎ）＝ＤＮ（ｎ）−ＤＮ（ｎ−１）
次いで、ＣＰＵ１１は、Ｓ３５において、速度差変化量ΔＤＮを積算・平均化する偏差演算を実行する。すなわち、ＣＰＵ１１は、Ｓ３４において算出された現在の速度差変化量ΔＤＮ（ｎ）と、前回の演算周期において算出された偏差ＡＮ（ｎ−１）とを１対９９の重み付けで平均して偏差ＡＮ（ｎ）を算出する（偏差算出手段）。

ＡＮ（ｎ）＝（ΔＤＮ（ｎ）×１＋ＡＮ（ｎ−１）×９９）／１００
なお、偏差ＡＮの初期値は「０」に設定されており、演算周期の都度にそのときの速度差変化量ΔＤＮが順次反映されるように上述の式によって更新される。つまり、偏差ＡＮは、過去の速度差変化量ΔＤＮを積算・平均化することで算出される。従って、外乱により前記電動モータ５の回転速度Ｎ、即ち速度差ＤＮに瞬間的な脈動が生じても、この脈動は偏差ＡＮの算出段階で好適に吸収される。また、偏差ＡＮは、回転速度Ｎと目標回転速度Ｎｔとの速度差ＤＮに基づく速度差変化量ΔＤＮにより算出されるため、ドア位置に応じた目標回転速度Ｎｔの変化分が、偏差ＡＮに反映されることが抑制される。そして、偏差ＡＮには、基本的に速度差ＤＮ（回転速度Ｎ）の急激でかつ連続的な変化分のみが蓄積される。

偏差演算を実行したＣＰＵ１１は、Ｓ３６において、偏差ＡＮによる挟み込み判定許可の設定が完了（Ｓ４）しているか否かを判断する。そして、偏差ＡＮによる挟み込み判定許可の設定が完了していると判断されると、ＣＰＵ１１は、Ｓ３８において、挟み込みの判断を実行する（検出手段）。すなわち、ＣＰＵ１１は、現在の偏差ＡＮ（ｎ）と、前記判定閾値ＡＮｔｈとを大小比較する。そして、偏差ＡＮ（ｎ）が上記判定閾値ＡＮｔｈを下回ったと判断されたときには、ＣＰＵ１１は、偏差ＡＮが著しく低下したと判定して、即ち回転速度Ｎに急激でかつ連続的な変化が生じた判定して挟み込みを検出するとともにＳ３８に移行して挟み込み処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１１は、例えば前記電動モータ５を停止させてバックドア１の動作を停止させたり、あるいは該電動モータ５を反転させてバックドア１を反転動作させたりして、当該挟み込みの解消を図る。

一方、Ｓ３２において、偏差演算開始の設定が完了していないと判断され、若しくは、Ｓ３６において、偏差ＡＮによる挟み込み判定許可の設定が完了していないと判断され、若しくは、Ｓ３７において、偏差ＡＮ（ｎ）が上記判定閾値ＡＮｔｈ以上と判断されたときには、ＣＰＵ１１はそのままその後の処理を一旦終了する。

なお、前記バックドア１の開作動時における挟み込みの検出態様については、その動作方向が逆向きになることを除いて基本的に同様の処理となるため、その説明を割愛する。
図９は、バックドア１が閉作動する際の電動モータ５の回転速度Ｎ及び偏差ＡＮの推移を示すタイムチャートである。同図には、電動モータ５の起動開始後に直ちに偏差の演算が開始された場合の該偏差の推移を破線にて併せて図示している。同図から明らかなように、本実施形態では、電動モータ５の起動開始後の加速状態において、回転速度Ｎが前記偏差演算開始回転速度Ｎｔ２に達しており、前記電動モータ５の起動開始から所定の演算開始判定時間ＴＢ経過したとき（時刻ｔ）に、前述の偏差ＡＮの演算が開始されることで、回転速度Ｎの不安定な状態で偏差ＡＮが算出されることが抑制され、該偏差ＡＮの脈動が抑制されていることが確認される。これにより、偏差ＡＮによる挟み込みの誤検出が抑制される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、回転速度Ｎが回転速度Ｎｔ１に達しており、前記電動モータ５の起動開始から挟み込み検出復帰判定時間ＴＡ経過したときに、設定時間Ｔ１を待たずして挟み込み検出の禁止が解除されて異物の挟み込みを検出することが可能となる。従って、挟み込み検出の禁止が徒に継続されることを回避でき、ひいては挟み込み検出の信頼性を向上させることができる。

（２）本実施形態では、回転速度Ｎが回転速度Ｎｔ１に達しており、前記電動モータ５の起動開始から挟み込み検出復帰判定時間ＴＡ経過したときに、挟み込み検出の禁止が解除されることで、例えば回転速度Ｎｔ１への到達によって挟み込み検出の禁止が直ちに解除されることを回避でき、挟み込み検出の信頼性を更に向上させることができる。

（３）本実施形態では、偏差ＡＮは、速度差変化量ΔＤＮを積算・平均化することで算出されるため、例えば外乱により回転速度Ｎに瞬間的な脈動が生じても、この脈動を偏差ＡＮの算出段階で好適に吸収することができ、挟み込みの検出精度を向上させることができる。

（４）本実施形態では、偏差ＡＮの算出は、電動モータ５の起動開始後の加速状態において、回転速度Ｎが偏差演算開始回転速度Ｎｔ２に達するまでは開始されない。従って、回転速度Ｎの不安定な状態で偏差ＡＮが算出されることが抑制され、該偏差ＡＮの脈動が抑制される。そして、挟み込みの発生時には、このときの回転速度Ｎの変動を反映する態様で算出された速度差変化量ΔＤＮが、その積算・平均化を通じて偏差ＡＮに速やかに反映されるため、挟み込みの検出精度を更に向上させることができる。

（５）本実施形態では、出力デューティ値ＤＵＴＹが上限出力デューティ値認識範囲にある状態が前記挟み込み検出復帰判定時間ＴＬ継続したときに、設定時間Ｔ１を待たずして挟み込み検出の禁止が解除されて異物の挟み込みを検出することが可能となる。従って、挟み込み検出の禁止が徒に継続されることを回避でき、ひいては挟み込み検出の信頼性を向上させることができる。

（６）本実施形態では、回転速度Ｎが挟み込み判定閾値Ｎｔｈを下回ったとき、即ち該回転速度Ｎが著しく低下したときに、挟み込みを検出することができるため、例えば偏差ＡＮのみにより挟み込みを検出する場合に比べて挟み込みの検出精度を更に向上させることができる。

（７）本実施形態では、バッテリ電圧＋Ｂの低電圧状態、若しくは電圧急変動状態において、挟み込み検出の禁止が解除されることを回避できる（Ｓ１）。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・前記実施形態において、偏差ＡＮの算出態様は一例である。
・前記実施形態のＳ６において、回転速度Ｎが回転速度Ｎｔ１に達した段階で直ちに偏差ＡＮによる挟み込み判定許可の設定を行ってもよい。

・前記実施形態において、偏差ＡＮによる挟み込み検出及び回転速度Ｎによる挟み込み検出の両方が成立したときに対応する処理（挟み込み処理）を行うようにしてもよい。
・前記実施形態においては、偏差ＡＮと判定閾値ＡＮｔｈとの大小比較により挟み込みの検出を行ったが、例えば偏差ＡＮを判定閾値ＡＮｔｈで除した値（ＡＮ／ＡＮｔｈ）と「１」との大小比較により挟み込みの検出を行ってもよい。つまり、偏差ＡＮ及び判定閾値ＡＮｔｈにより適宜の演算を行って見かけ上の挟み込みの検出態様を変更したとしても、実質的に偏差ＡＮと判定閾値ＡＮｔｈとの大小比較を行うものは本発明を何ら逸脱するものではない。回転速度Ｎと挟み込み判定閾値Ｎｔｈとの大小比較による挟み込みの検出についても同様である。

・前記実施形態において、電動モータ５の回転速度Ｎを、例えば速度検出手段としてのポテンショメータなどで検出してもよい。
・前記実施形態において、電動モータ５のフィードバック制御にあたっては、バッテリ電圧＋Ｂの実際の電圧Ｖを考慮して出力デューティ値ＤＵＴＹを調整することが好ましい。

・前記実施形態において、電動モータ５のフィードバック制御にあたっては、回転速度Ｎ及び目標回転速度Ｎｔのずれ量の大きさに応じて出力デューティ値ＤＵＴＹの調整幅を変更してもよい。

・前記実施形態においては、回転速度Ｎが目標回転速度Ｎｔとなるように電動モータ５を駆動制御（フィードバック制御）する構成として説明したが、該回転速度Ｎに基づくバックドア１の開閉速度が目標回転速度Ｎｔに対応するバックドア１の目標開閉速度となるように電動モータ５を駆動制御する構成としてもよい。また、バックドア１の開閉速度を直に検出する適宜のセンサを備える場合には、当該センサにより検出されたバックドア１の開閉速度が目標回転速度Ｎｔに対応するバックドア１の目標開閉速度となるように電動モータ５を駆動制御する構成としてもよい。すなわち、このような構成であっても、電動モータ５の回転速度と、バックドア１の開閉速度とが基本的に一定の関係を有する以上、本発明を何ら逸脱するものではない。

・前記実施形態において、電動モータ５の回転軸と減速機構６又はアーム部材７との間の動力伝達を接続・非接続とし得るクラッチを設けてもよい。この場合、バックドア１を手動で開閉操作する場合には上記動力伝達を非接続とすることで、円滑な操作が実現される。

・本発明に係る車両用開閉体としては、横開きのバックドア、車両側部に設けられる乗降ドア（スウィングドア、スライドドア）、トランクリッド、サンルーフ、窓ガラス等への適用が可能である。

本発明の一実施形態を示す側面図。 同実施形態の電気的構成を示すブロック図。 回転速度及び出力デューティ値を示すタイムチャート。 回転速度及び偏差を示すタイムチャート。 同実施形態の制御態様を示すフローチャート。 同実施形態の制御態様を示すフローチャート。 同実施形態の制御態様を示すフローチャート。 同実施形態の制御態様を示すフローチャート。 同実施形態の動作を示すタイムチャート。

符号の説明

１…車両用開閉体としてのバックドア、５…駆動部材としての電動モータ、１０…制御装置、１１…ＣＰＵ、１２，１３…入力回路、１４…駆動回路、２３…速度検出手段としてのパルスセンサ。

Claims (6)

1. 車両用開閉体を開閉させる駆動部材の駆動速度を検出する速度検出手段を備え、該検出された駆動速度が予め設定された目標駆動速度となるように該駆動部材を駆動制御する車両用開閉体の制御装置において、
   前記検出された駆動速度に基づき、異物の挟み込みを検出する検出手段と、
   前記駆動部材の起動開始後の第１の所定時間内において、前記検出手段による挟み込み検出を禁止する禁止手段と、
   前記検出された駆動速度が前記目標駆動速度に基づく所定の駆動速度に達したときに、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止を解除する解除手段とを備えたことを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、
   前記解除手段は、前記検出された駆動速度が、前記所定の駆動速度に達しており、前記駆動部材の起動開始から前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間経過したときに前記禁止手段による挟み込み検出の禁止を解除することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用開閉体の制御装置において、
   前記検出された今回の駆動速度及び所定時間前に検出された前回の駆動速度に基づく速度変化量を算出する変化量算出手段と、
   前記算出された速度変化量を積算して偏差を算出する偏差算出手段とを備え、
   前記検出手段は、前記算出された偏差が所定の判定閾値を下回ったときに挟み込みを検出することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
4. 請求項３に記載の車両用開閉体の制御装置において、
   前記偏差算出手段は、前記駆動部材の起動開始後の加速状態において、前記検出された駆動速度が、前記目標駆動速度に基づく所定駆動速度に達したときに前記偏差の算出を開始することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
5. 請求項１に記載の車両用開閉体の制御装置において、
   当該制御装置は、前記速度検出手段により検出された駆動速度が予め設定された目標駆動速度となるように該駆動部材に供給する電力指示値を上限電力指示値を上限に制御して該駆動部材を駆動制御するよう構成されており、
   前記解除手段は、前記電力指示値が前記上限電力指示値に基づく所定の電力指示値に達した状態が前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間継続したときに、前記禁止手段による挟み込み検出の禁止を解除することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用開閉体の制御装置において、
   前記検出手段は、前記検出された駆動速度が所定の挟み込み判定閾値を下回ったときに挟み込みを検出することを特徴とする車両用開閉体の制御装置。

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