JP5826310B2 - 開閉制御機能を備える車両 - Google Patents

Description

本発明は、開閉制御機能を備える車両に関する。

自動車などの車両では、リアゲートなどの開閉部材が車体に対して開閉可能に設けられる（特許文献１、２）。利用者は、たとえばリアゲートを開いて、車両へ荷物を出し入れする。また、開いたリアゲートを閉じる。
なお、特許文献２では、リアゲートなどの車載ドアを自動開閉可能にするために併用される電磁クラッチを、車両の走行状態を含む車載ドアの閉状態の場合に接続し、車載ドア駆動システムのギア等の部品による異音を抑制している。

特開２００５−２２５４４３号公報 特開２０１０−０６４７４３号公報

ところで、このようにリアゲートなどの開閉部材を用いて車体の開口部を閉じる場合、閉じた開閉部材と車体との間には、その隙間を塞ぐウェザストリップといった弾性部材を配置している。これにより、防水性能、防音性能などを確保している。
しかしながら、このように閉じた開閉部材と車体との間に挟まれる弾性部材は、長時間にわたって圧縮された状態下に置かれることにより、経時的に性能が劣化することがある。弾性部材の性能が劣化すると、防水性能、防音性能などが低下してしまう。
特に、閉じた開閉部材と車体との間に単に弾性部材を配置することにより外気の流出入を防止するだけでなく、弾性部材の強度を利用して開閉部材と車体との間に一定の隙間を確保している場合、弾性部材が経時的に変形することにより、開閉部材が走行中に振れて車体と当たるようになり、異音が発生することがある。

このように自動車などの車両では、開閉部材と車体との間に挟まれる弾性部材の性能劣化を抑制することが潜在的に求められている。

本発明に係る開閉制御機能を備える車両の第１の態様は、開口部を有する車体と、前記開口部を閉じる開閉部材と、前記開閉部材を開閉駆動する駆動部材と、前記駆動部材を制御して前記開閉部材を全開位置と全閉位置との間で制御する制御部と、閉じた前記開閉部材と前記車体との合わせ部分に設けられ、閉じた前記開閉部材と前記車体との間に挟まれる弾性部材と、を有し、前記制御部は、前記車体の停車中に前記駆動部材を制御し、前記車体が継続して停車していることを検出した場合に、前記弾性部材に作用する圧力が減るように前記開閉部材を前記全閉位置から開く。

本発明に係る開閉制御機能を備える車両の第２の態様は、開口部を有する車体と、前記開口部を閉じる開閉部材と、前記開閉部材を開閉駆動する駆動部材と、前記駆動部材を制御して前記開閉部材を全開位置と全閉位置との間で制御する制御部と、閉じた前記開閉部材と前記車体との合わせ部分に設けられ、閉じた前記開閉部材と前記車体との間に挟まれる弾性部材と、を有し、前記制御部は、前記車体の停車中に前記駆動部材を制御し、前記弾性部材に作用する圧力が減るように前記開閉部材を前記全閉位置から、前記全閉位置より開いた位置であって且つ前記開閉部材のロックが解除されない位置へ、または前記全閉位置より開いた位置であって且つ前記開閉部材と前記車体との合わせ部分との防水が維持される位置へ、開く。

本発明に係る開閉制御機能を備える車両の第３の態様は、開口部を有する車体と、前記開口部を閉じる開閉部材と、前記開閉部材を開閉駆動する駆動部材と、前記駆動部材を制御して前記開閉部材を全開位置と全閉位置との間で制御する制御部と、閉じた前記開閉部材と前記車体との合わせ部分に設けられ、閉じた前記開閉部材と前記車体との間に挟まれる弾性部材と、前記駆動部材による前記開閉部材の駆動トルクを検出するトルクセンサと、を有し、前記制御部は、前記車体の停車中に前記トルクセンサにより検出されるトルクが、前記開閉部材を全閉位置に制御する際に必要とされるトルクより低くなったと判断するまで前記駆動部材を制御し、前記弾性部材に作用する圧力が減るように前記開閉部材を前記全閉位置から開く。

本発明に係る開閉制御機能を備える車両の第４の態様は、開口部を有する車体と、前記開口部を閉じる開閉部材と、前記開閉部材を開閉駆動する駆動部材と、前記駆動部材を制御して前記開閉部材を全開位置と全閉位置との間で制御する制御部と、閉じた前記開閉部材と前記車体との合わせ部分に設けられ、閉じた前記開閉部材と前記車体との間に挟まれる弾性部材と、前記開閉部材の位置を検出する位置センサと、を有し、前記制御部は、前記車体の停車中に、前記位置センサの検出に基づいて、前記開閉部材の位置が全閉位置からずれたと判断するまで前記駆動部材を制御し、前記弾性部材に作用する圧力が減るように前記開閉部材を前記全閉位置から開く。

本発明では、制御部が、車体の停車中に、駆動部材を制御して開閉部材を全閉位置から開き、弾性部材に作用する圧力を減らす。よって、車体の停車中に弾性部材に作用する圧力が減り、弾性部材の経時的な変形や性能劣化を抑制できる。長時間の停車中に弾性部材の経時的な変形や性能劣化が進んでしまうことを、効果的に抑制できる。
その結果、本発明では、開閉部材と車体との間に挟まれる弾性部材の性能劣化や変形を抑制し、長期にわたり当初の高い防水性能および防音性能を確保できる。
特に、弾性部材が経時的に変形し難くなるので、閉じた開閉部材と車体との間に単に弾性部材を配置することにより外気の流出入を防止するだけでなく、弾性部材の強度を利用して開閉部材と車体との間に一定の隙間を確保している場合においては、開閉部材が走行中に車体と当たらない状態を長期にわたって維持でき、その当たりによる異音も発生し難くできる。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車についての、リアゲートを全閉した状態を示す部分説明図である。 図２は、図１の自動車において、リアゲートを全開した状態を示す部分説明図である。 図３は、図１の自動車に設けられる、リアゲートの開閉制御装置の説明図である。 図４は、図１の自動車において、リアゲートを微開した状態を示す部分説明図である。 図５は、図３の制御ユニットによる、リアゲートを微開位置に制御するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１および図２は、本発明の実施形態に係る自動車１の部分説明図である。
図１は、自動車１のリアゲート１０を全閉した状態である。図２は、自動車１のリアゲート１０を全開した状態である。
図１の自動車１は、車体２を有する。車体２は、骨格部材およびパネルを組み合わせて形成されるものである。車体２には、エンジン室３、乗員室４、および荷室５が画成される。図１の自動車１は、乗員室４と荷室５とが連通した２ボックス型の車体２を有する。

車体２の側面には、乗員室４へ乗降するための乗降口６が形成される。車体２の側面には、フロントドア７およびリアドア８が開閉可能に取り付けられる。フロントドア７およびリアドア８を閉じることにより、乗降口６が塞がれる。

車体２の後部には、荷室５に荷物を入れるための荷物口９が形成される。車体２の後部には、リアゲート１０が開閉可能に取り付けられる。リアゲート１０を閉じることにより、荷物口９が塞がれる。
そして、図１は、リアゲート１０を完全に閉じた状態である。図２は、リアゲート１０を完全に開いた状態である。以下、前者をリアゲート１０の全閉位置といい、後者をリアゲート１０の全開位置という。リアゲート１０は、全閉位置から上へ引き上げることで、全開位置へ移動する。また、全開位置から下へ押し下げることで、全閉位置へ移動する。
利用者は、たとえばリアゲート１０を開いて、車体２へ荷物を出し入れする。また、開いたリアゲート１０を閉じる。

また、図２に示すように、車体２の後部には、閉じたリアゲート１０との合わせ面に、ウェザストリップ１１と、リアゲート１０のロック機構１２と、が配置される。また、リアゲート１０と車体２との間には、リアゲート１０を開位置に保持するためのダンパ部材が設けられる。

ウェザストリップ１１は、ゴム、ウレタンなどの弾性材料から形成される。ウェザストリップ１１は、荷物口９の周囲一周にわたって形成される。
ウェザストリップ１１は、閉じたリアゲート１０と車体２との間に挟まれて、これらの隙間を塞ぐ。リアゲート１０の周囲から外気が出入りしないようになる。これにより、防水性能、防音性能などを確保している。
また、ウェザストリップ１１は弾性変形したときの強度（ゴム反力）により、閉じたリアゲート１０が走行中に車体２に当たらないように、リアゲート１０と車体２との間に一定の隙間を形成する。閉じたリアゲート１０が走行中に振れて車体２に当たることによる異音の発生を防止する。

ロック機構１２は、たとえば荷物口９の下側となる部位に、配置される。リアゲート１０は、上端を基端として上下に回転する。ロック機構１２は、下に回転したリアゲート１０の自由端と係合する。これにより、リアゲート１０が走行中に開いたりしないようにできる。

しかしながら、ウェザストリップ１１などは、弾性材料で形成されており、長期にわたって圧縮された状態下に置かれることにより、経時的に変形したり性能が劣化したりすることがある。ウェザストリップ１１などの性能が劣化すると、防水性能、防音性能などが低下してしまう。また、ウェザストリップ１１などが変形すると、ウェザストリップ１１などを設けているにもかかわらず、閉じたリアゲート１０が走行中に振れて車体２に当たり、異音を発生してしまう可能性が生じる。
そこで、本実施形態では、ウェザストリップ１１のような開閉部材と車体２との間に挟まれる弾性部材について、性能劣化を抑制する。以下、詳しく説明する。

図３は、図１の自動車１に設けられる、リアゲート１０の開閉制御装置２１の説明図である。
図３の開閉制御装置２１は、リアゲート１０の開閉を制御するために、イグニッションキースイッチ（ＫＥＹ ＳＷ）２２、タイマ２３、制御ユニット２４、アクチュエータ２５、トルクセンサ２６、位置センサ２７、を有する。
なお、図３の開閉制御装置２１は、たとえばリアゲート１０を全閉位置と全開位置との間で開閉駆動する、所謂のリアゲート１０のオートクロージャ装置として機能し得る。

アクチュエータ２５は、リアゲート１０を開閉駆動する。アクチュエータ２５は、たとえばモータで形成してよい。

位置センサ２７は、リアゲート１０についての全閉位置から全開位置までの位置を検出する。位置センサ２７は、たとえばリアゲート１０の回転軸の回転量を検出するロータリエンコーダで形成してよい。

トルクセンサ２６は、アクチュエータ２５の駆動トルクを検出する。トルクセンサ２６は、たとえばアクチュエータ２５と一体化されたトルク検出部材で形成してよい。

イグニッションキースイッチ２２は、自動車１を走行させる前に、エンジンを起動するために操作されるスイッチである。

タイマ２３は、時刻、経過時間などを計測する。

これらイグニッションキースイッチ２２、タイマ２３、アクチュエータ２５、トルクセンサ２６、および位置センサ２７は、制御ユニット２４に接続される。
制御ユニット２４は、たとえば自動車１に搭載されるＥＣＵ（Engine Control Unit）、その他のコンピュータ装置でよい。制御ユニット２４は、直接的にはアクチュエータ２５を制御し、リアゲート１０を全開位置と全閉位置との間で制御する。特に、本実施形態では、リアゲート１０を、全開位置および全閉位置だけでなく、全閉位置から少しだけ開いた微開位置にも制御する。

図４は、図１の自動車１において、リアゲート１０を微開した状態を示す部分説明図である。
図４に示すように、リアゲート１０を微開位置に制御することにより、リアゲート１０が車体２から少し浮いた状態になる。
その結果、リアゲート１０と車体２との間に挟まれて圧縮変形しているウェザストリップ１１に作用する圧力は、リアゲート１０が全閉位置にある場合と比べて格段に減少する。ウェザストリップ１１が強い力で圧縮され続けないようになる。
ただし、全閉位置より開いたこの開位置においても、リアゲート１０は、ロック機構１２によるロックが解除されていないので、それ以上には開かない。また、リアゲート１０は、車体２との間に微小な隙間が形成されるが、その隙間がウェザストリップ１１により塞がれる。このように全閉位置より開いた開位置においても、リアゲート１０の防水性能および防犯性能が損なわれることはない。

図５は、図３の制御ユニット２４による、リアゲート１０を微開位置に制御するためのフローチャートである。フローチャートの右側には、上から下へ流れる仮の時間軸が図示されている。
制御ユニット２４は、図５の制御フローチャートを自動車１が駐車する度に繰り返し実行する。制御ユニット２４は、自動車１が走行していない駐車中に図５の制御フローチャートを実行する。

図５において、制御ユニット２４は、まず、自動車１が駐車を開始しているか否かを判断する（ステップＳＴ１）。制御ユニット２４は、たとえば、イグニッションキースイッチ２２がオフ状態とされてエンジンが停止していることに基づいて、自動車１が駐車していると判断する。この他にもたとえば、制御ユニット２４は、図示外のキーロックが閉じていることに基づいて、自動車１が駐車していると判断してもよい。

次に、制御ユニット２４は、車体２が継続して駐車しているか否かを判断する（ステップＳＴ２）。制御ユニット２４は、たとえば、ステップＳＴ１の判断後からタイマ２３により計測される経過時間が所定の判定時間（たとえば３０分）を超えるまで、駐車状態に変化が無いことを繰り返し判断する。そして、経過時間が判定時間を超えるまで駐車状態が変化しなかった場合に、車体２が継続して駐車していると判断する。それ以外の場合には、車体２が継続して駐車していないと判断し、処理を終了する。

車体２が継続して駐車していると判断した場合、制御ユニット２４は、全閉位置にあるリアゲート１０を微開位置へ移動させる制御を開始する（ステップＳＴ３）。制御ユニット２４は、アクチュエータ２５を制御する。また、制御ユニット２４は、リアゲート１０が微開位置に到達したか否かを判断する（ステップＳＴ４）。リアゲート１０が微開位置まで移動すると、制御ユニット２４は、アクチュエータ２５による微開位置への制御を終了する（ステップＳＴ５）。
制御ユニット２４は、たとえば、トルクセンサ２６により検出されるトルクが、リアゲート１０を全閉位置に制御する際に必要とされる全閉時トルクより低い、所定の微開時トルクより小さくなったと判断できるまで、アクチュエータ２５を制御する。
この他にもたとえば、制御ユニット２４は、位置センサ２７の検出に基づいて、リアゲート１０の位置が、全閉位置から少しずれた所定の微開位置となったと判断できるまで、アクチュエータ２５を制御する。
これにより、リアゲート１０とは、自動車１が継続的に駐車している場合に、全閉位置から微開位置に制御される。

リアゲート１０を微開位置に制御した後、制御ユニット２４は、引続きリアゲート１０を微開位置から全閉位置へ戻すための処理を開始する。制御ユニット２４は、たとえば、更に駐車が継続しているか否かを判断する（ステップＳＴ６）。なお、ここでの駐車継続の判断は、ステップＳＴ２と同様でよい。
そして、駐車が継続している場合、制御ユニット２４は、アクチュエータ２５に対する制御を実行せず、ステップＳＴ６の駐車の継続を繰り返し判断し続ける。これにより、リアゲート１０は、駐車中に、微開位置に維持され続けることになる。

これに対し、駐車が継続していない場合、制御ユニット２４は、リアゲート１０を微開位置から全閉位置へ戻すための制御を開始する（ステップＳＴ７）。制御ユニット２４は、アクチュエータ２５を制御し、リアゲート１０を微開位置から全閉位置へ戻す。これにより、リアゲート１０は、閉じられる。リアゲート１０と車体２との間でウェザストリップ１１が圧縮され、走行中においてもリアゲート１０の高い防水性能が得られる。

そして、図５においてフローチャートの右側の時間軸に示すように、継続した駐車中には、リアゲート１０を全閉位置から微開位置へ制御して、リアゲート１０を微開位置に保持することができる。また、駐車が終了するときには、リアゲート１０を通常の全閉位置へ戻すことかできる。

以上のように、本実施形態では、制御ユニット２４が、車体２の駐車中に、アクチュエータ２５を制御してリアゲート１０を全閉位置から開き、ウェザストリップ１１に作用する圧力を減らす。よって、車体２の駐車中にウェザストリップ１１に作用する圧力が減り、ウェザストリップ１１の経時的な変形や性能劣化を抑制できる。長時間の駐車中にウェザストリップ１１の変形や性能劣化が進んでしまうことを、効果的に抑制できる。
その結果、本発明では、リアゲート１０と車体２との間に挟まれるウェザストリップ１１の性能劣化や変形を抑制し、長期にわたり当初の高い防水性能および防音性能を確保できる。
特に、ウェザストリップ１１が変形し難くなるので、閉じたリアゲート１０と車体２との間に単にウェザストリップ１１を配置することにより外気の流出入を防止するだけでなく、ウェザストリップ１１の強度を利用してリアゲート１０と車体２との間に一定の隙間を確保しようとしている場合においてもリアゲート１０が走行中に車体２と当たらない状態を長期に維持でき、該当たりによる異音の発生も長期にわたり防止できる。

本実施形態では、駐車状態が継続した後に、リアゲート１０を全閉位置から開く。よって、駐車後ただちに全閉位置を開くようにした場合に比べて、リアゲート１０を全閉位置から開く回数を減らすことができる。ウェザストリップ１１の経時的な変形や性能劣化を抑制する効果として高い効果を見込めない短時間の駐車の場合には無駄に微開制御しないようにできる。ウェザストリップ１１の経時的な変形や性能劣化の抑制効果を損なうことなく、車両のバッテリに蓄積される電力の無駄などを減らすことができる。

本実施形態では、リアゲート１０を微開位置まで開き、この微開位置は、リアゲート１０のロックが解除されない位置であり且つ防水が維持される位置とされている。よって、駐車中にリアゲート１０を微開位置に制御しない場合と同等の防犯性能または防水性能を確保しながら、ウェザストリップ１１の変形や経時性能劣化を抑制できる。

本実施形態では、たとえば、トルクセンサ２６の検出トルクに基づいて、リアゲート１０を全閉位置に制御する際に必要とされるものより低いトルクになったと判断されるまで、アクチュエータ２５を制御し、リアゲート１０を開く。よって、駐車中にウェザストリップ１１が強いトルクで圧縮された状態に維持されなくなり、ウェザストリップ１１の経時的な変形や性能劣化を抑制できる。
または、本実施形態では、たとえば、位置センサ２７の検出に基づいて、リアゲート１０の位置が全閉位置からずれたと判断するまで、アクチュエータ２５を制御し、リアゲート１０を開く。よって、駐車中にリアゲート１０を全開位置に保持した場合のようにウェザストリップ１１が強く圧縮された状態に維持されることがなくなり、ウェザストリップ１１の経時的な変形や性能劣化を抑制できる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

たとえば上記実施形態では、制御ユニット２４は、駐車が所定時間継続してから、リアゲート１０を微開位置へ制御している。
この他にもたとえば、制御ユニット２４は、停車したら、リアゲート１０を微開位置へ制御してよい。
また、制御ユニット２４は、駐車または停車以外の期間、たとえば非走行中の任意の期間において適宜、リアゲート１０を微開位置へ制御してよい。
また、制御ユニット２４は、リアゲート１０以外の、たとえばフロントドア７、リアドア８、トランクカバーなどの開閉部材について、停車中に微開位置へ制御してよい。

上記実施形態は、本発明を、エンジン式の自動車に適用した例である。
本発明は、この他にも電気自動車、ハイブリット自動車、大型自動車、軽自動車といった車両に適用してよい。これらの場合でも、ウェザストリップ１１などの弾性部材の経時的な性能劣化または変形を抑制できる。

１ 自動車（車両）、２ 車体、９ 荷物口（開口部）、１０ リアゲート（開閉部材）、１１ ウェザストリップ（弾性部材）、１２ ロック機構、２１ 開閉制御装置、２４ 制御ユニット（制御部）、２５ アクチュエータ（駆動部材）、２６ トルクセンサ、２７ 位置センサ

Claims (4)

1. 開口部を有する車体と、
   前記開口部を閉じる開閉部材と、
   前記開閉部材を開閉駆動する駆動部材と、
   前記駆動部材を制御して前記開閉部材を全開位置と全閉位置との間で制御する制御部と、
   閉じた前記開閉部材と前記車体との合わせ部分に設けられ、閉じた前記開閉部材と前記車体との間に挟まれる弾性部材と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記車体の停車中に前記駆動部材を制御し、前記車体が継続して停車していることを検出した場合に、前記弾性部材に作用する圧力が減るように前記開閉部材を前記全閉位置から開く、
   開閉制御機能を備える車両。
2. 開口部を有する車体と、
   前記開口部を閉じる開閉部材と、
   前記開閉部材を開閉駆動する駆動部材と、
   前記駆動部材を制御して前記開閉部材を全開位置と全閉位置との間で制御する制御部と、
   閉じた前記開閉部材と前記車体との合わせ部分に設けられ、閉じた前記開閉部材と前記車体との間に挟まれる弾性部材と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記車体の停車中に前記駆動部材を制御し、前記弾性部材に作用する圧力が減るように前記開閉部材を前記全閉位置から、前記全閉位置より開いた位置であって且つ前記開閉部材のロックが解除されない位置へ、または前記全閉位置より開いた位置であって且つ前記開閉部材と前記車体との合わせ部分との防水が維持される位置へ、開く、
   開閉制御機能を備える車両。
3. 開口部を有する車体と、
   前記開口部を閉じる開閉部材と、
   前記開閉部材を開閉駆動する駆動部材と、
   前記駆動部材を制御して前記開閉部材を全開位置と全閉位置との間で制御する制御部と、
   閉じた前記開閉部材と前記車体との合わせ部分に設けられ、閉じた前記開閉部材と前記車体との間に挟まれる弾性部材と、
   前記駆動部材による前記開閉部材の駆動トルクを検出するトルクセンサと、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記車体の停車中に、前記トルクセンサにより検出されるトルクが、前記開閉部材を全閉位置に制御する際に必要とされるトルクより低くなったと判断するまで前記駆動部材を制御し、前記弾性部材に作用する圧力が減るように前記開閉部材を前記全閉位置から開く、
   開閉制御機能を備える車両。
4. 開口部を有する車体と、
   前記開口部を閉じる開閉部材と、
   前記開閉部材を開閉駆動する駆動部材と、
   前記駆動部材を制御して前記開閉部材を全開位置と全閉位置との間で制御する制御部と、
   閉じた前記開閉部材と前記車体との合わせ部分に設けられ、閉じた前記開閉部材と前記車体との間に挟まれる弾性部材と、
   前記開閉部材の位置を検出する位置センサと、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記車体の停車中に、前記位置センサの検出に基づいて、前記開閉部材の位置が全閉位置からずれたと判断するまで前記駆動部材を制御し、前記弾性部材に作用する圧力が減るように前記開閉部材を前記全閉位置から開く、
   開閉制御機能を備える車両。

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