JP5281513B2

JP5281513B2 - 車両用開閉体の駆動装置

Info

Publication number: JP5281513B2
Application number: JP2009177612A
Authority: JP
Inventors: 則郎加藤; 貴雄古場; 貴之新居; 貴晴木山
Original assignee: Shiroki Corp; Tachibana Eletech Co Ltd
Current assignee: Shiroki Corp; Tachibana Eletech Co Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: WO2011013585A1; JP2011032665A

Description

本発明は、パワートランクリッド、バックドア、及びスイングドア等の車両用開閉体の駆動装置に関する。

車両用開閉体として、例えば、車両ボディのトランク開口部を、全開位置、ハーフラッチ位置及び全閉位置の順に開閉するトランクリッドを有するパワートランクリッドが知られている。このトランクリッドは、全開位置とハーフラッチ位置の間ではトランク駆動モータ（ＰＴＬモータ）、ハーフラッチ位置と全閉位置の間ではクローザ駆動モータ（ＬＣＬモータ）と別個の駆動モータにより駆動される。

従来、トランク駆動モータとクローザ駆動モータに対応させてそれぞれ別個に、駆動回路及びこの駆動回路を制御する制御回路を設けていた。すなわち、トランク駆動モータの駆動回路には、バッテリで発生した駆動電流をトランク駆動モータに供給するかどうか及びその供給の向きを切替える２つのリレースイッチを設け、クローザ駆動モータの駆動回路には、バッテリで発生した駆動電流をクローザ駆動モータに供給するかどうか及びその供給の向きを切替える２つのリレースイッチを設けているので、合計４つのリレースイッチが必要であった。

特開２００１−２３１２９５号公報

このため、トランクリッド閉成時のハーフラッチ位置でトランクリッドの駆動系をトランク駆動モータからクローザ駆動モータに切替える際には、上記別個の駆動回路及び制御回路によって、トランク駆動モータのオン状態からオフ状態への切替え、及びクローザ駆動モータのオフ状態からオン状態への切替えをそれぞれ独立して行わなければならず、トランク駆動モータとクローザ駆動モータの駆動回路、及びこの駆動回路を制御する制御回路の回路規模が増大するという問題がある。

一方、駆動回路の回路規模を小さくするため、駆動回路に、他のリレースイッチと協働して、バッテリで発生した駆動電流を開閉体駆動モータとクローザ駆動モータのいずれに供給するか（いずれのモータを駆動させるか）、及びその供給の向き（モータの正逆回転）を切替えるリレースイッチを設けて、リレースイッチの数を１つ減らすことが考えられる。

この場合、リレースイッチの切替えには所定の時間（例えば１０ｍｓ）を要するため、トランクリッド閉成時のハーフラッチ位置でトランクリッドの駆動系をトランク駆動モータからクローザ駆動モータに切替える際には、トランク駆動モータとクローザ駆動モータの双方をオフ状態とするタイムラグを設けることが必須である。このタイムラグは、駆動回路の安定した動作及び安全上の観点から、リレースイッチの切替えに要する時間（１０ｍｓ）よりも大きく余裕を持って設定される（例えば１００ｍｓ）。ところが、このタイムラグにおいて、トランクリッドがウェザーストリップの反発力を受けてポップアップするため、トランクリッドのスムーズな開閉が妨げられるという問題がある。

以上の問題は、パワートランクリッドのみならず、バックドア及びスイングドア等の他の車両用開閉体にも共通するものである。

本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、回路規模を増大することなく、ウェザーストリップの反発力による開閉体のポップアップを防ぐことができる車両用開閉体の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用開閉体の駆動装置は、車両ボディの開口部を、全開位置、ハーフラッチ位置及び全閉位置の順に開閉する開閉体；上記開閉体を全開位置とハーフラッチ位置の間で駆動する開閉体駆動モータと、同開閉体をハーフラッチ位置と全閉位置の間で駆動するクローザ駆動モータと、駆動電流を発生するバッテリと、該バッテリで発生した駆動電流を上記開閉体駆動モータとクローザ駆動モータのいずれに供給するか及びその供給の向きを切替える第１リレースイッチ、第２リレースイッチ及び第３リレースイッチとを有し、上記開閉体駆動モータは、上記第１リレースイッチと第２リレースイッチが協働して駆動電流の向きを切替え、上記クローザ駆動モータは、上記第１リレースイッチと第３リレースイッチが協働して駆動電流の向きを切替える駆動回路；及び上記開閉体駆動モータにより上記開閉体が全開位置からハーフラッチ位置に到達した時、上記第１リレースイッチ、第２リレースイッチ及び第３リレースイッチの全てをオフ状態にして、その後、上記開閉体駆動モータに回生ブレーキを掛ける閉回路を構成させる駆動回路制御部；を有することを特徴としている。

上記駆動回路制御部は、上記第１リレースイッチ、第２リレースイッチ及び第３リレースイッチの全てをオフ状態にしてから所定時間経過した後にクローザ駆動モータをオン状態にし、上記所定時間の間、上記開閉体駆動モータに回生ブレーキを掛ける閉回路を構成することができる。

上記駆動回路には、開閉体駆動モータを開回路とする第４のリレースイッチを設けることができ、この場合、上記駆動回路制御部は、上記開閉体駆動モータに回生ブレーキを掛けた後、上記第４のリレースイッチを切替えて上記開閉体駆動モータを開回路にするとともに上記クローザ駆動モータをオン状態にすることが好ましい。

本発明によれば、回路規模を増大することなく、ウェザーストリップの反発力による開閉体のポップアップを防ぐことができる車両用開閉体の駆動装置を提供することができる。

本発明のパワートランクリッドの全開位置における構成を示す斜視図である。本発明のパワートランクリッドの駆動装置を示す機能ブロック図である。図２の駆動回路の回路構成を示す図である。駆動回路制御部によるトランク駆動モータとクローザ駆動モータの回転切替制御を示すフローチャートである。図４の回転切替制御における駆動回路の回路構成を示す図である。図４の回転切替制御におけるトランク駆動モータとクローザ駆動モータの回転動作を示すタイムチャートである。本発明の他実施の形態の駆動回路の回路構成を示す図である。

図１−７を用いて、本発明の車両用開閉体の駆動装置をパワートランクリッド１に適用した実施形態を説明する。パワートランクリッド１は、車両ボディ２のトランク開口部（開口部）３を、トランクリッド（開閉体）４により全開位置、ハーフラッチ位置及び全閉位置の順に開閉可能に構成されている。より具体的に、トランクリッド４は、車両左右方向に設けた対をなすヒンジ部材５によって車両ボディ２に枢着されており、ヒンジ部材５の枢軸５ａを中心に開閉自在になっている。車両ボディ２の開口部３の壁面とトランクリッド４のヒンジ部材５には、伸縮駆動ユニット１０の一端と他端がそれぞれ枢着されている。伸縮駆動ユニット１０は、トランク駆動モータ（ＰＴＬモータ）Ｍ１を備えており、このトランク駆動モータＭ１の正逆回転に従い伸縮してトランクリッド４を開閉動作させる。車両ボディ２の開口部３の車両左右方向には、トランクリッド４のヒンジ部材５に対応させて、トランクリッド４の全開位置でヒンジ部材５と当接する対をなすストッパ部材（全開ストッパ）９が設けられている。トランクリッド４に設けられたロック６は、車両ボディ２の開口部３の壁面に設けられたストライカ７と、ハーフラッチ位置又はフルラッチ位置（全閉位置）で係合可能である。トランクリッド４の内部にはクローザ駆動モータ（ＬＣＬモータ）Ｍ２が設けられており、このクローザ駆動モータＭ２が正逆回転することにより、ロック６とストライカ７が係合した状態で、トランクリッド４がハーフラッチ位置と全閉位置の間で開閉動作される。開口部３の縁部全周には、トランクリッド４の全閉位置で車両ボディ２とトランクリッド４の間で弾性変形して開口部３への水の浸入を防止するウェザーストリップ８が設けられている。

図２の機能ブロック図に示すように、トランク駆動モータＭ１及びクローザ駆動モータＭ２を駆動する駆動回路２０は、車両ボディ２の開口部３の壁面に設けられた駆動回路制御部３０によって制御される。図２において、受信部４０は、キーと一体に形成されたワイヤレスリモコン４０ａから無線送信されたトランク開閉操作信号を受信して駆動制御回路部３０に送る。トランク開閉操作スイッチ部４１は、車室内やトランクリッド４に設けられ、該スイッチ４１の操作によってトランク開閉操作信号が駆動回路制御部３０に送られる。ハーフラッチ位置検出部４２は、トランクリッド４を閉めるときにロック６とストライカ７がハーフラッチ位置で係合したことを検出し、ハーフラッチ位置検出信号を駆動回路制御部３０に送る。

図３は駆動回路２０の回路構成を示す図である。図３において、駆動回路２０は、駆動電流を発生するバッテリ２１と、バッテリ２１で発生した駆動電流をトランク駆動モータＭ１とクローザ駆動モータＭ２のいずれに供給するか及びその供給の向きを切替える第１リレースイッチＳＷ１、第２リレースイッチＳＷ２、第３リレースイッチＳＷ３及び第４リレースイッチＳＷ４（以下単に「スイッチＳＷ１〜４」という）と、モータの回転速度を制御するＰＷＭ制御素子２２とからなる。４つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態を切替えることによってトランク駆動モータＭ１及びクローザ駆動モータＭ２の回転動作、さらにはトランクリッド４の開閉動作を制御することができる。

より具体的に、４つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態と、トランク駆動モータＭ１及びクローザ駆動モータＭ２の回転動作と、トランクリッド４の開閉動作との関係は表１に示す通りである。表１に明らかなように、スイッチＳＷ１とＳＷ２は協働して、トランク駆動モータＭ１に供給する駆動電流の向きを切替え、スイッチＳＷ１とＳＷ３は協働して、クローザ駆動モータＭ２に供給する駆動電流の向きを切替える（状態１、２、３、５）。また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の全てがオフ状態でトランク駆動モータＭ１及びクローザ駆動モータＭ２の双方が回転しないとき、駆動回路２０は、開閉体駆動モータＭ１に回生ブレーキを掛ける閉回路を構成する（状態４）。さらに、スイッチＳＷ４は、駆動回路２０に、トランク駆動モータＭ１を駆動させる開回路を構成させる役割を担っている（状態２、３）。

駆動回路制御部３０は、モータ回転制御部３１と、タイマ部３２とを有する。モータ回転制御部３１は、受信部４０又はトランク開閉操作スイッチ部４１から受けたトランク開閉操作信号に基づいて、トランク駆動モータＭ１及びクローザ駆動モータＭ２の回転動作を制御して、トランクリッド４の開閉動作を制御する。具体的には、モータ回転制御部３１は、トランクリッド４が全閉位置で、受信部４０又はトランク開閉操作スイッチ部４１からトランク開信号を受けたときは、駆動回路２０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を「状態１」にして、クローザ駆動モータＭ２を正転させ、トランクリッド４をハーフラッチ位置まで開く。トランクリッド４がハーフラッチ位置に到達すると、モータ回転制御部３１は、駆動回路２０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を「状態２」に切替えて、トランク駆動モータＭ１を正転させ、トランクリッド４を全開位置まで開く。

駆動回路制御部３０（モータ回転制御部３１）は、トランクリッド４を閉成してハーフラッチ位置に到達した時点において、トランク駆動モータＭ１とクローザ駆動モータＭ２を以下のように回転切替制御する。この回転切替制御について、図４のフローチャート、図５の回路構成図、及び図６のタイムチャートを用いて説明する。

トランクリッド４が全開位置にある場合において、受信部４０又はトランク開閉操作スイッチ部４１からトランク閉信号を受けたときは、モータ回転制御部３１は、駆動回路２０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を「状態３」にして、トランク駆動モータＭ１を逆転させ（図５（Ａ））、トランクリッド４を閉じる（Ｓ１、Ｓ２）。

やがてトランクリッド４がハーフラッチ位置に到達してロック６とストライカ７がハーフラッチ位置で係合すると、ハーフラッチ位置検出部４２からモータ回転制御部３１にハーフラッチ位置検出信号が送られる。この信号を受けたモータ回転制御部３１は、駆動回路２０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を「状態４」に切替えて、トランク駆動モータＭ１の回転を停止させる（Ｓ３、Ｓ４）。

ここで、モータ回転制御部３１は、直ちにクローザ駆動モータＭ２を逆転させず、タイマ部３２を参照して、所定時間Ｔｍｓを経過するまで、駆動回路２０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を「状態４」で維持し、トランク駆動モータＭ１とクローザ駆動モータＭ２の双方をオフ状態とする（Ｓ５；ＮＯ）。図６に示すように、この所定時間Ｔｍｓは、「状態３」から「状態５」への移行に際するスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切替えには所定の時間（例えば１０ｍｓ）を要すること、切替前後の駆動回路２０の安定した動作及び安全上の観点から設けられるものであり、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切替えに要する時間（１０ｍｓ）よりも大きく余裕を持って設定されている（例えば１００ｍｓ）。この所定時間Ｔｍｓの間、駆動回路２０には開閉体駆動モータＭ１に回生ブレーキを掛ける閉回路が構成されるので（図５（Ｂ））、ウェザーストリップ８の反発力でトランクリッド４がポップアップするのを防止することができる。

所定時間Ｔｍｓが経過すると（Ｓ５；ＹＥＳ）、モータ回転制御部３１は、駆動回路２０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を「状態５」に切替えて、クローザ駆動モータＭ２を逆転させ（図５（Ｃ））、トランクリッド４をハーフラッチ位置から全閉位置に移行させる（Ｓ６、Ｓ７）。

以上のように、本実施形態によれば、スイッチＳＷ１とＳＷ２が協働して開閉体駆動モータＭ１に供給する駆動電流の向きを切替え、スイッチＳＷ１とＳＷ３が協働してクローザ駆動モータＭ２に供給する駆動電流の向きを切替えているので、スイッチＳＷ１が、開閉体駆動モータＭ１とクローザ駆動モータＭ２の双方の駆動制御に寄与している。また、これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を設けた駆動回路２０を１つの駆動回路制御部３０により制御している。したがって、トランク駆動モータとクローザ駆動モータに対応する駆動回路と制御回路を別個に設けてこれらを独立制御する従来の構成に比して、駆動装置の回路規模を小さくすることができる。

しかも、トランク駆動モータＭ１とクローザ駆動モータＭ２のオンオフ切替時に生じる所定時間Ｔｍｓは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の切替えに要する時間、並びに駆動回路２０の安定した動作及び安全上の観点から必須であるところ、この所定時間Ｔｍｓのタイムラグを利用して構成した回生ブレーキによって、ウェザーストリップ８の反発力でトランクリッド４がポップアップするのを防止することができる（図６）。

図７は、本発明の他実施の形態に係る駆動回路２０’の回路構成を示す図である。本実施形態の駆動回路２０’は、図３の駆動回路２０においてスイッチＳＷ４を省略したものである。３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオンオフ状態と、トランク駆動モータＭ１及びクローザ駆動モータＭ２の回転動作と、トランクリッド４の開閉動作との関係は表２に示す通りである。本実施形態の駆動回路２０’によっても、上述した駆動回路２０と同様の作用効果を奏することができる。

以上の実施の形態では、本発明の車両用開閉体の駆動装置をパワートランクリッド１に適用した場合を例示して説明したが、本発明の車両用開閉体の駆動装置は、バックドア及びスイングドア等の他の開閉体にも適用可能である。

１パワートランクリッド
２車両ボディ
３トランク開口部（開口部）
４トランクリッド（開閉体）
５ヒンジ部材
５ａ枢軸
６ロック
７ストライカ
８ウェザーストリップ
９ストッパ部材（全開ストッパ）
１０伸縮駆動ユニット
２０２０’ 駆動回路
２１バッテリ
２２ＰＷＭ制御素子
ＳＷ１第１リレースイッチ
ＳＷ２第２リレースイッチ
ＳＷ３第３リレースイッチ
ＳＷ４第４リレースイッチ
３０駆動回路制御部
３１モータ回転制御部
３２タイマ部
４０受信部
４０ａワイヤレスリモコン
４１トランク開閉操作スイッチ部
４２ハーフラッチ位置検出部
Ｍ１トランク駆動モータ（ＰＴＬモータ、開閉体駆動モータ）
Ｍ２クローザ駆動モータ（ＬＣＬモータ）

Claims

車両ボディの開口部を、全開位置、ハーフラッチ位置及び全閉位置の順に開閉する開閉体；
上記開閉体を全開位置とハーフラッチ位置の間で駆動する開閉体駆動モータと、同開閉体をハーフラッチ位置と全閉位置の間で駆動するクローザ駆動モータと、駆動電流を発生するバッテリと、該バッテリで発生した駆動電流を上記開閉体駆動モータとクローザ駆動モータのいずれに供給するか及びその供給の向きを切替える第１リレースイッチ、第２リレースイッチ及び第３リレースイッチとを有し、上記開閉体駆動モータは、上記第１リレースイッチと第２リレースイッチが協働して駆動電流の向きを切替え、上記クローザ駆動モータは、上記第１リレースイッチと第３リレースイッチが協働して駆動電流の向きを切替える駆動回路；及び
上記開閉体駆動モータにより上記開閉体が全開位置からハーフラッチ位置に到達した時、上記第１リレースイッチ、第２リレースイッチ及び第３リレースイッチの全てをオフ状態にして、その後、上記開閉体駆動モータに回生ブレーキを掛ける閉回路を構成させる駆動回路制御部；
を有することを特徴とする車両用開閉体の駆動装置。
請求項１記載の車両用開閉体の駆動装置において、
上記駆動回路制御部は、上記第１リレースイッチ、第２リレースイッチ及び第３リレースイッチの全てをオフ状態にしてから所定時間経過した後にクローザ駆動モータをオン状態にし、上記所定時間の間、上記開閉体駆動モータに回生ブレーキを掛ける閉回路を構成する車両用開閉体の駆動装置。
請求項１記載の車両用開閉体の駆動装置において、
上記駆動回路に、開閉体駆動モータを開回路とする第４のリレースイッチを設け、
上記駆動回路制御部は、上記開閉体駆動モータに回生ブレーキを掛けた後、上記第４のリレースイッチを切替えて上記開閉体駆動モータを開回路にするとともに上記クローザ駆動モータをオン状態にする車両用開閉体の駆動装置。