JP6654073B2 - 開閉式ルーフの開閉時間短縮方法 - Google Patents

開閉式ルーフの開閉時間短縮方法 Download PDF

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Description

本発明は、車両に設けられる開閉式ルーフの開閉時間を短縮する方法に関する。
従来の車両(乗用車)に設けられる開閉式ルーフ、例えば、電動式の格納カバーで覆われる格納室を有する電動式のリトラクタブルルーフの動作を説明する。
図20に示すように、従来のリトラクタブルルーフは、該ルーフを閉状態から開状態とするオープン動作時には、まず、格納カバーを完全に開け、ルーフを全開にした後、該格納カバーを閉じている。図示はしないが、開状態から閉状態にするクローズ動作時においても、まず、格納カバーを完全に開け、ルーフを全閉にした後、該格納カバーを閉じている。
このように、従来の電動式の開閉式ルーフは、ルーフと格納カバーとのそれぞれの開動作及び閉動作が完了した後に、次の動作に移るように設計及び制御がなされている。
特開2007−182173号公報 特開2013−006600号公報
しかしながら、従来技術は、開動作及び閉動作がそれぞれ完了した後に、次の動作に移るため、一連の動作時間が長くなってしまうという問題がある。
この原因の1つには、一般に、ルーフの動作速度と格納カバーの動作速度とが異なるため、両者が完全に接触しない、すなわち干渉しない動作領域でのみ制御せざるを得ないということがある。
本発明は、かかる点に鑑み、その課題とするところは、開閉式ルーフの一連の開閉動作における動作時間を短縮できるようにすることにある。
上記の課題を解決するため、本発明は、開閉式ルーフの動作と格納カバーの動作とを、互いに干渉しない程度にまで近接する重複動作を行わせることを特徴とする。
具体的には、本発明は、開閉式ルーフの開閉時間短縮方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。
すなわち、第1の発明は、電動式の開閉式ルーフと、該開閉式ルーフを格納する格納室と、該格納室を覆う電動式の格納カバーとを備えた車両における開閉式ルーフの開閉時間短縮方法を対象とし、開閉式ルーフを閉状態から開状態とする場合に、閉状態の格納カバーを開ける第1ステップと、閉状態の開閉式ルーフを開ける第2ステップと、開状態の格納カバーを閉じる第3ステップと、開閉式ルーフを開状態から閉状態とする場合に、閉状態の格納カバーを開ける第4ステップと、開状態の開閉式ルーフを閉じる第5ステップと、開状態の格納カバーを閉じる第6ステップとを備え、第2ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとの対向部分において、第1ステップにおける格納カバーが全開した時点での開閉式ルーフとの間隔が他の時点と比べて小さくなるように、第1ステップが終了するよりも前に開始し、第5ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとの対向部分において、第4ステップにおける格納カバーが全開した時点での開閉式ルーフとの間隔が他の時点と比べて小さくなるように、第4ステップが終了するよりも前に開始するものである。
これによれば、閉状態の開閉式ルーフを開ける第2ステップにおいて、開閉式ルーフと格納カバーとの対向部分において、第1ステップにおける格納カバーが全開した時点での開閉式ルーフとの間隔が他の時点と比べて小さくなるように、第1ステップが終了するよりも前に開始する。また、開状態の開閉式ルーフを閉じる第5ステップにおいて、開閉式ルーフと格納カバーとの対向部分において、第4ステップにおける格納カバーが全開した時点での開閉式ルーフとの間隔が他の時点と比べて小さくなるように、第4ステップが終了するよりも前に開始する。従って、開閉式ルーフを閉状態から開状態とする場合及び開状態から閉状態とする場合に、格納カバーの動作ステップと開閉式ルーフの動作ステップとが一部重複するので、開閉式ルーフの開閉時間を短縮することができる。
第2の発明は、上記第1の発明において、第3ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとの対向部分において、第3ステップにおける格納カバーの全開状態での開閉式ルーフとの間隔が最小の位置となるように、第2ステップが終了するよりも前に開始し、第6ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとの対向部分において、第6ステップにおける格納カバーの全開状態での開閉式ルーフとの間隔が最小の位置となるように、第5ステップが終了するよりも前に開始してもよい。
これによれば、開状態の格納カバーを閉じる第3ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとの対向部分において、第3ステップにおける格納カバーの全開状態での開閉式ルーフとの間隔が最小の位置となるように、第2ステップが終了するよりも前に開始する。また、開状態の格納カバーを閉じる第6ステップも、開閉式ルーフと格納カバーとの対向部分において、第6ステップにおける格納カバーの全開状態での開閉式ルーフとの間隔が最小の位置となるように、第5ステップが終了するよりも前に開始する。従って、開閉式ルーフを閉状態から開状態とする場合及び開状態から閉状態とする場合に、格納カバーの動作ステップと開閉式ルーフの動作ステップとが一部重複するので、開閉式ルーフの開閉時間を短縮することができる。
第3の発明は、上記第1の発明において、第1ステップ及び第4ステップにおける格納カバーが全開した時点での開閉式ルーフとの間隔を他の時点と比べて小さくするには、格納カバーの動作速度と開閉式ルーフの動作速度とを互いに調節して行ってもよい。
これによれば、格納カバーの動作速度と開閉式ルーフの動作速度とを調節して、カバーが全開した時点での開閉式ルーフとの間隔を他の時点と比べて小さくするため、カバー及びルーフの動作速度を初期値として、いったん決定すれば、互いが干渉することなく並行動作(重複動作)を行わせることができる。
また、ルーフのポジション毎の動作速度を決定して、速度に変化を付けることができる。
第4の発明は、上記第2の発明において、第3ステップ及び第6ステップにおける格納カバーの全開状態での開閉式ルーフとの間隔を最小の位置とするには、格納カバーの動作速度と開閉式ルーフの動作速度とを互いに調節して行ってもよい。
これによれば、格納カバーの動作速度と開閉式ルーフの動作速度とを調節して互いの最小の間隔となる位置を得るため、カバー及びルーフの動作速度を初期値として、いったん決定すれば、互いが干渉することなく並行動作(重複動作)を行わせることができる。
また、ルーフのポジション毎の動作速度を決定して、速度に変化を付けることができる。
第5の発明は、上記第1の発明において、第2ステップ及び第5ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとが互いに干渉しない領域に、格納カバーが到達した時点でそれぞれ開始してもよい。
これによれば、ルーフの開閉動作を行う第2ステップ及び第5ステップは、格納カバーが開閉式ルーフと格納カバーとが互いに干渉しない領域に到達した時点でそれぞれ開始するため、互いの干渉を確実に防ぐことができる。
第6の発明は、上記第2の発明において、第3ステップ及び第6ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとが互いに干渉しない領域に、開閉式ルーフが到達した時点でそれぞれ開始してもよい。
これによれば、格納カバーの開閉動作を行う第3ステップ及び第6ステップは、開閉式ルーフが該開閉式ルーフと格納カバーとが互いに干渉しない領域に到達した時点でそれぞれ開始するため、互いの干渉を確実に防ぐことができる。
第7の発明は、上記第1の発明において、第2ステップ及び第5ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとの互いの動作軌跡が干渉しない非干渉領域に、格納カバーが到達した時点でそれぞれ開始してもよい。
これによれば、ルーフの開閉動作を行う第2ステップ及び第5ステップは、格納カバーが開閉式ルーフと格納カバーとの互いの動作軌跡が干渉しない非干渉領域に到達した時点でそれぞれ開始するため、互いの干渉を確実に防ぐことができる。
第8の発明は、上記第2の発明において、第3ステップ及び第6ステップは、開閉式ルーフと格納カバーとの互いの動作軌跡が干渉しない非干渉領域に、開閉式ルーフが到達した時点でそれぞれ開始してもよい。
これによれば、格納カバーの開閉動作を行う第3ステップ及び第6ステップは、開閉式ルーフが該開閉式ルーフと格納カバーとが互いの動作軌跡が干渉しない非干渉領域に到達した時点でそれぞれ開始するため、互いの干渉を確実に防ぐことができる。
第9の発明は、上記第1〜8の発明において、第1ステップ、第2ステップ、第3ステップ、第4ステップ、第5ステップ及び第6ステップでは、開閉式ルーフ及び格納カバーの始動直後及び完了直前のうち少なくとも完了直前において、その動作速度を遅くしてもよい。
これによれば、開閉式ルーフ及び格納カバーの開閉動作を行う各ステップにおいて、ルーフ及びカバーの始動直後及び完了直前のうち少なくとも完了直前において、その動作速度を遅くするため、ルーフ及びカバーの開閉動作時における、特に閉動作に対して、乗員等に安心感を与えることができる。
本発明によると、開閉式ルーフを開閉する場合に、格納カバーの動作ステップと開閉式ルーフの動作ステップとを一部重複して動作させるので、開閉式ルーフの開閉時間を短縮することができる。
図1は本発明の一実施形態に係る開閉式ルーフを備えた車両を示す側面図である。 図2は図1の車両において開閉式ルーフの開動作を始めた直後の車両を示す側面図である。 図3は開閉式ルーフにおける開動作の完了直前の車両を示す側面図である。 図4は開閉式ルーフを格納した状態の車両を示す側面図である。 図5は本発明の一実施形態に係る開閉式ルーフの全開動作におけるルーフの始動後の一部と格納カバーの開動作の一部との並行動作を表すタイミングチャートである。 図6は本発明の一実施形態に係る開閉式ルーフの全閉動作におけるルーフの始動後の一部と格納カバーの開動作の一部との並行動作を表すタイミングチャートである。 図7は本発明の一実施形態に係る開閉式ルーフの全開動作の一変形例であって、ルーフの始動後の一部と格納カバーの開動作の一部及びルーフの全開直前の一部と格納カバーの閉動作の一部のそれぞれの並行動作を表すタイミングチャートである。 図8は本発明の一実施形態に係る開閉式ルーフの全閉動作の一変形例であって、ルーフの始動後の一部と格納カバーの開動作の一部及びルーフの全開直前の一部と格納カバーの閉動作の一部のそれぞれの並行動作を表すタイミングチャートである。 図9は本発明の一実施形態に係る開閉式ルーフと格納カバーとの開閉時間短縮方法を実現するルーフ制御装置を示すブロック図である。 図10は本発明の第1実施例に係る開閉式ルーフの全開動作を表すタイミングチャートである。 図11は本発明の第1実施例に係る開閉式ルーフの全閉動作を表すタイミングチャートである。 図12は本発明の第2実施例に係る格納カバーの開動作において開閉式ルーフが開方向へ動いた場合の、開閉式ルーフの全開動作における開動作中の格納カバーとルーフとが干渉する干渉領域と、両者が干渉しない非干渉領域とを表すタイミングチャートである。 図13は本発明の第2実施例に係る格納カバーの開動作において開閉式ルーフが閉方向へ動いた場合の、開閉式ルーフの全閉動作における開動作中の格納カバーとルーフとが干渉する干渉領域と、両者が干渉しない非干渉領域とを表すタイミングチャートである。 図14は本発明の第2実施例に係る開閉式ルーフの開動作中に、格納カバーが閉動作する場合の、開閉式ルーフの全開動作における開動作中のルーフと格納カバーとが干渉する干渉領域と、両者が干渉しない非干渉領域とを表すタイミングチャートである。 図15は本発明の第2実施例に係る開閉式ルーフの閉動作中に、格納カバーが閉動作する場合の、開閉式ルーフの全閉動作における閉動作中のルーフと格納カバーとが干渉する干渉領域と、両者が干渉しない非干渉領域とを表すタイミングチャートである。 図16は本発明の第2実施例に係る開閉式ルーフの全開動作を表すタイミングチャートである。 図17は本発明の第2実施例に係る開閉式ルーフの全閉動作を表すタイミングチャートである。 図18は本発明の第3実施例に係る開閉式ルーフの全開動作を表すタイミングチャートである。 図19は本発明の第3実施例に係る開閉式ルーフの全閉動作を表すタイミングチャートである。 図20は従来例に係る開閉式ルーフの全開動作を表すタイミングチャートである。
(一実施形態)
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1〜図4に示すように、例えば、本実施形態に係る車両1は乗用車であって、開閉式ルーフであるリトラクタブルルーフ20と、該リトラクタブルルーフ20の開閉装置2とを備えている。リトラクタブルルーフ20は、例えば、車室10の上方を覆うフロントルーフパネル21及びミドルルーフパネル22と、車室10の後方を覆うリアルーフパネル23及びバックウインドウ24とを有している。これらルーフパネルの開閉装置2は、例えば、リトラクタブルルーフ20と、フロント及びミドルルーフパネル21、22を車両1に連結している前側リンク機構と、リアルーフパネル23及びバックウインドウ24を車両1に連結している後側リンク機構と、前側及び後側リンク機構を共に駆動する駆動モータとを備えている。
フロントルーフパネル21は、車室10の前部の上方を覆うように設けられている。ミドルルーフパネル22は、該フロントルーフパネル21の後方に隣接して設けられ、車室10の後部の上方を覆うように設けられている。
リアルーフパネル23は、ミドルルーフパネル22と後述する車両1の後部の格納カバーであるトランクリッド11との間の空間を覆うように設けられている。リアルーフパネル23の中央には開口部が形成されており、この開口部を塞ぐようにバックウインドウ24が設けられている。バックウインドウ24は、その上端部が車幅方向両端部において、ヒンジを介してリアルーフパネル23に取り付けられている。すなわち、バックウインドウ24は、ヒンジを中心にリアルーフパネル23の内方(図1における車室10側の空間)へ回動可能に構成されている。
車両1には、例えば、車室10の後方にトランクルームが形成されていると共に、車室10とトランクルームとの間にはリトラクタブルルーフ20が格納される格納室12が上方に開口して形成されている。これらトランクルーム及び格納室12は、その上方開口がトランクリッド11によって開閉可能に閉塞されている。
なお、本実施形態においては、リトラクタブルルーフ20として、フロントルーフパネル21、ミドルルーフパネル22、リアルーフパネル23及びバックウインドウ24の4つの部材からなる構成としたがこれに限られない。例えば、フロントルーフパネル21とミドルルーフパネル22とを一体として分割しない構成でもよく、また、リアルーフパネル23とトランクリッド11とを一体として、リアルーフパネル23を格納室12に格納しない構成としてもよい。この場合、バックウインドウ24は、格納室12に格納してもしなくてもよい。このように、リトラクタブルルーフ20は、搭載される車両1に応じて、ルーフ等の部材構成が種々に考えられる。
ここで、リトラクタブルルーフ20の位置の変更動作、すなわち、リトラクタブルルーフ20が車室10を覆う全閉位置(この状態を全閉状態という。)から車室10を開放して格納室12に格納された格納位置(全開位置に相当し、この状態を格納状態という。)への切り換え動作について、図1から図4を参照しながら説明する。なお、以下では、リトラクタブルルーフ20の全閉位置から格納位置への切り換え動作を開動作と呼び、格納位置から全閉位置への切り換え動作を閉動作と呼ぶ。
図1に示す全閉位置においては、フロントルーフパネル21の前端部が、車両1のフロントヘッダ13と当接した状態で、該フロントヘッダ13に対してロック機構(ルーフロック又はトップロック、図示せず)によって保持されている。また、フロントルーフパネル21の後端部とミドルルーフパネル22の前端部とがウェザストリップ(図示せず)を介して当接している。同様に、ミドルルーフパネル22の後端部とリアルーフパネル23の前端部とが、リアルーフパネル23の下端部とトランクリッド11の前端部とが、及びリアルーフパネル23の開口周縁部とバックウインドウ24の周縁部とがそれぞれウェザストリップを介して当接している。このように、フロントルーフパネル21、ミドルルーフパネル22、リアルーフパネル23及びバックウインドウ24によって、車室10が覆われている。
まず、図1に示す全閉位置から、トランクリッド11が、図示しない駆動源及びリンク機構によって、図2に示す全開位置へと移動して、格納室12の上方開口を開放する。
次に、駆動モータを作動させることにより、フロントルーフパネル21及びミドルルーフパネル22と、リアルーフパネル23及びバックウインドウ24とが後方へ回動(図1において時計回り方向に回動)し始める。
駆動モータを作動し続けると、図3に示すように、フロントルーフパネル21とミドルルーフパネル22とは、後方に回動して、それぞれの車室10側の面を内側にした山折り状態となる。一方、リアルーフパネル23及びバックウインドウ24は、それぞれの車室側の面がおおよそ上方を向くように回動する。このとき、バックウインドウ24は、リアルーフパネル23の内方(図1の全閉位置における車室10側)へ没入していく。
駆動モータをさらに作動し続けていくと、リトラクタブルルーフ20は、図4に示すように、格納室12内に格納された状態となる。このとき、リアルーフパネル23及びバックウインドウ24は、車室側の面が完全に上方を向いた状態で格納されている。また、バックウインドウ24は、リアルーフパネル23の内方に没入した状態となっている。こうすることにより、リアルーフパネル23及びバックウインドウ24が格納されたときの厚さ(格納室12内における上下方向の寸法)を低減している。フロント及びミドルルーフパネル21、22は、それぞれの車室10側の面が対向するように折り畳まれて上下に重なった状態で、リアルーフパネル23及びバックウインドウ24の内側の空間に収まっている。
リトラクタブルルーフ20が格納室12に格納された後に、トランクリッド11が、全開位置から格納室12を閉塞する全閉位置へと移動する。こうして、リトラクタブルルーフ20は、車室10を開放する格納状態となる。なお、リトラクタブルルーフ20の閉動作は、上記とは逆の動作となる。
このように動作するリトラクタブルルーフ20は、前側リンク機構及び後側リンク機構を介して車両1の車体に連結されている。これら前側及び後側リンク機構は、リトラクタブルルーフ20の車室10側において、車幅方向の両側位置にそれぞれ配設されている。
本発明においては、リトラクタブルルーフ20の開閉動作の動作時間を短縮するために、以下のような、一部の動作が重複した並行動作を伴う開閉動作を行うことを特徴とする。
まず、図5から図8に、本実施形態に係る開閉式ルーフ(以下、単にルーフと呼ぶ。)の開閉動作における制御に係るタイムチャートを示す。図5以降の各タイムチャートにおいては、格納室を独立して覆う形態の車両をも考慮して、トランクリッドに代えて格納カバーと呼ぶ。
<ルーフの全開動作>
図5を参照しながら、ルーフにおける全閉位置から格納位置への切り換え動作時の制御方法について説明する。図5に示すように、まず、格納カバーの開動作を開始した後(図5の下図)、該格納カバーの全開位置(B点)に到達するよりも前のA点でルーフの開動作を開始する(図5の上図)。このB点とは、格納カバーが全開した時点で、開動作中のルーフが格納カバーと干渉しない最小の間隔となる時間を表している。この最小の間隔とは、具体的には、ルーフと格納カバーとの近接する対向部分において、格納カバーが全開した時点でのルーフとの間隔が他の時点と比べて小さい間隔をいう。但し、ルーフと格納カバーとの近接する対向部分自体は、経時的に変化する。従って、格納カバーが全開した時点で、ルーフと格納カバーとの対向部分の間隔が他の時点と比べて小さくなる。このため、格納カバーの全開時にルーフと格納カバーとの干渉が生じないことから、他の動作中にも両者の干渉は生じないことになる。
このように、本実施形態においては、図5に示すように、格納カバーの全開動作中にルーフの開動作を開始するため、格納カバーとルーフとの並行動作を行っている時間だけ、システム全体の開時間を短縮することができる。
<ルーフの全閉動作>
次に、図6を参照しながら、ルーフにおける格納位置から全閉位置への切り換え動作時の制御方法について説明する。図6に示すように、まず、格納カバーの開動作を開始した後(図6の下図)、該格納カバーの全開位置(B点)に到達するよりも前のA点でルーフの閉動作を開始する(図6の上図)。このB点とは、格納カバーが全開した時点で、閉動作中のルーフが格納カバーと干渉しない最小の間隔となる時間を表している。この最小の間隔とは、上述の通り、ルーフと格納カバーとの近接する対向部分において、格納カバーが全開した時点でのルーフとの間隔が他の時点と比べて小さい間隔をいう。格納カバーの全開時にルーフと格納カバーとの干渉が生じないことから、他の動作中にも両者の干渉は生じない。
このように、本実施形態においては、図6に示すように、格納カバーの全開動作中にルーフの閉動作を開始するため、格納カバーとルーフとの並行動作を行っている時間だけ、システム全体の閉時間を短縮することができる。
<ルーフの全開動作の一変形例>
図7は図5の一変形例であって、格納カバーの開動作とルーフの開動作とに加え、格納カバーの閉動作とルーフの開動作との一部を重複させる制御方法を表している。
図7において、格納カバーの閉動作(カバークローズ)に着目すると、ルーフの全開位置(D点)に到達するよりも前のC点で格納カバーの閉動作を開始する。このC点とは、開動作中のルーフが、全開状態の格納カバーと干渉しない最小の間隔となる時間を表している。この最小の間隔とは、ルーフと格納カバーとの対向部分(近接部分)において、格納カバーの全開状態でのルーフとの間隔が最小となる間隔をいう。格納カバーの全開時にルーフと格納カバーとが干渉しないことから、他の動作中にも両者の干渉は生じない。
このように、本変形例においては、図7に示すように、ルーフの全開動作中に格納カバーの閉動作を開始するため、ルーフと格納カバーとの並行動作を行っている時間だけ、システム全体の開時間を短縮することができる。
なお、図5に示す格納カバーの開動作中におけるルーフとの並行動作と、図7に示す格納カバーの閉動作中におけるルーフとの並行動作とは、その少なくとも一方を行えば、本発明の効果を得ることができる。
<ルーフの全閉動作の一変形例>
図8は図6の一変形例であって、格納カバーの開動作とルーフの閉動作とに加え、格納カバーの閉動作とルーフの閉動作との一部を重複させる制御方法を表している。
図8において、格納カバーの閉動作(カバークローズ)に着目すると、ルーフの全開位置(D点)に到達するよりも前のC点で格納カバーの閉動作を開始する。このC点とは、閉動作中のルーフが、全開状態の格納カバーと干渉しない最小の間隔となる時間を表している。この最小の間隔とは、ルーフと格納カバーとの対向部分(近接部分)において、格納カバーの全開状態でのルーフとの間隔が最小となる間隔をいう。格納カバーの全開時にルーフと格納カバーとが干渉しないことから、他の動作中にも両者の干渉は生じないことになる。
このように、本変形例においては、図8に示すように、ルーフの全閉動作中に格納カバーの閉動作を開始するため、ルーフと格納カバーとの並行動作を行っている時間だけ、システム全体の閉時間を短縮することができる。
なお、図6に示す格納カバーの開動作中におけるルーフとの並行動作と、図8に示す格納カバーの閉動作中におけるルーフとの並行動作とは、その少なくとも一方を行えば、本発明の効果を得ることができる。
本実施形態においては、例えば、図5に示したように、格納カバーが全開するB点においてルーフが該格納カバーと干渉しない最小の間隔となるように、B点より早いA点のタイミングで、ルーフの開動作を開始させている。このA点は、ルーフの動作速度と格納カバーの動作速度とを予め測定しておけば、求めることが可能となる。また、ルーフの動作速度と格納カバーの動作速度とは、後述するように、電動モータの回転数から算出することができる。これは、変形例においても同様である。
以下、開閉式ルーフの開閉時間短縮方法について図面を参照しながらその実施例を説明する。
(第1実施例)
第1実施例においては、図9を用いて、作動中のルーフと作動中の格納カバーとが互いに近接する作動位置の判定方法及び設定方法を説明する。
本実施例において、車両1は、ルーフ及び格納カバーを制御する制御装置100を備えている。
図9に示すように、制御装置100は、制御部110を有している。該制御部110は、中央演算処理(CPU)装置、ランダムアクセスメモリ(RAM)装置、読み出し専用メモリ(ROM)装置、及び入出力(I/O)ポート等(共に図示せず)を有しており、車載のバッテリ及びイグニッションスイッチ(共に図示せず)により構成される電源供給回路120から電源の供給を受けて作動する。
制御部110には、開スイッチ131及び閉スイッチ132と接続されるスイッチ入力部111が設けられている。該スイッチ入力部111は、開スイッチ131及び閉スイッチ132がオン状態であるか否かを検出する。また、制御部110には、少なくとも2つの閉動作ルーフ位置検出センサ133及び少なくとも2つの開動作ルーフ位置検出センサ134と接続されるルーフ位置検出部112が設けられている。ルーフ位置検出部112は、各ルーフ位置検出センサ133、134がオン状態であるか否かをそれぞれ検出する。
制御部110は、ホールセンサ142が接続されるモータ回転検出部115が設けられている。モータ回転検出部115は、ホールセンサ142から出力されるパルス信号に基づいて電動モータ141が回転しているか否かを検出可能に構成されており、これにより、ルーフの作動位置を検出することができる。パルスの間隔は、電動モータ141の回転速度が変化しない場合には一定であるので、モータ回転検出部115において該パルスの間隔を計測することにより、電動モータ141の回転速度を把握することができる。
制御部110には、電動モータ141と接続されるモータ電流検出部114及びモータ駆動制御部113が設けられている。モータ電流検出部114は、電動モータ141の電流値を検出する。モータ駆動制御部113は、スイッチ入力部111、ルーフ位置検出部112、モータ電流検出部114及びモータ回転検出部115とそれぞれ接続されており、電動モータ141に流れる電流を制御して該電動モータ141の回転及び停止の切り換えと、回転方向の切り換えとを行う。電動モータ141の回転方向の切り換えによってルーフの移動方向が切り換わる。
モータ駆動制御部113は、モータ回転検出部115で検出されたパルス数をカウントし、カウントしたパルス数に基づいてルーフの位置を把握するように構成されている。すなわち、ルーフが全閉状態から全開状態に切り替わるまでに電動モータ141が回転する回転数は設計上、分かっているため、該電動モータ141の回転数に基づいてルーフが全閉状態から全開状態に切り替わるまでのパルス数を予め算出することができる。例えば、ルーフが全閉状態にあるときにパルス数を0にした場合には、該ルーフを開方向に移動させて行くに従って増えて行くパルス数に基づいて、該ルーフの位置を把握することが可能となる。
一方、車両1には、ルーフの動作位置を検出する閉動作ルーフ位置検出センサ133と開動作ルーフ位置検出センサ134とが設けられている。閉動作ルーフ位置検出センサ133は、所定の部材が接触しているか否かを検出し接触しているときにだけオン状態となるように構成されたリミットスイッチ等の接触型センサである。この閉動作ルーフ位置検出センサ133は、ルーフが閉動作中の所定の位置にあるときに、該ルーフと接触するように配置される。従って、閉動作ルーフ位置検出センサ133は、ルーフを全開状態から閉状態に切り換える際の所定の位置においてオン状態となり、該所定の位置を過ぎるとオフ状態となる。
また、開動作ルーフ位置検出センサ134は、閉動作ルーフ位置検出センサ133と同様に構成されたセンサである。この開動作ルーフ位置検出センサ134は、ルーフが開動作中の所定の位置にあるときに、該ルーフと接触するように配置される。従って、開動作ルーフ位置検出センサ134は、ルーフを全閉状態から開状態に切り換える際の所定の位置においてオン状態となり、該所定の位置を過ぎるとオフ状態となる。
車室内には、開スイッチ131及び閉スイッチ132が設けられている。開スイッチ131は、ルーフを全開状態にするためのスイッチであり、閉スイッチ132は、ルーフを全閉状態にするためのスイッチである。これら開スイッチ131及び閉スイッチ132は、乗員が操作する。
<ルーフの全開動作>
図10を参照しながら、ルーフにおける全閉位置から格納位置への切り換え動作時の詳細な制御方法について説明する。図10は、上述の図7と同等のグラフであり、さらに、格納カバーがルーフと干渉しない時間経過と位置との関係(図10の下図)、及びルーフが格納カバーと干渉しない時間経過と位置との関係(図10の上図)を表している。
具体的には、例えば、図10の下図の横軸において、動作中の格納カバーが全開状態となるB点よりも前のA点から、該格納カバーが全閉状態となるC点よりも後のD点までの間は、格納カバーの位置を表す縦軸に付した位置ad1から位置bc1までの領域においてルーフと干渉することがない。これは、上述した実施形態で説明したように、開動作中の格納カバーが全開状態となるB点が、ルーフと格納カバーとの近接する対向部分において、格納カバーが全開した時点でのルーフとの間隔が他の時点と比べて小さくなる間隔、すなわち最先で且つ最小の間隔であり、他の時点では、ルーフと格納カバーとの対向部分が互いに離れる、すなわち、両者の間隔が大きくなるからである。
以下、図9に示した制御装置100を用いて、これら、A点、B点、C点及びD点の決定方法の一例を説明する。
例えば、図10の下図に示すように、格納カバーが開動作を始めた場合に、ホールセンサ242又は開動作カバー位置検出センサ234により、該格納カバーの作動位置がルーフと干渉しない位置ad1に到達したことを確認する。ホールセンサ242を用いる場合は、該ホールセンサ242からのパルス数によって、格納カバーの位置ad1を予め決定することができる。また、開動作カバー位置検出センサ234を用いる場合は、格納カバーが位置ad1に到達した時点で、開動作カバー位置検出センサ234からカバー位置検出部212に対してオン信号が出力される。なお、格納カバーの作動位置を特定するには、ホールセンサ242及び各ルーフ位置検出センサ233、234のいずれか一方を用いればよい。
これに対し、制御装置100では、格納カバーの作動位置が位置ad1に到達したことが確認できれば、モータ駆動制御部113が電動モータ141に駆動を指示し、これにより、ルーフは開動作を開始する。
次に、図10の上図において、ルーフの開動作の完了位置d2よりも前に、ホールセンサ142又は開動作ルーフ位置検出センサ134により、該ルーフの作動位置が格納カバーと干渉しない位置c2に到達したことを確認する。ホールセンサ142を用いる場合は、該ホールセンサ142からのパルス数によって、ルーフの位置c2を予め決定することができる。また、開動作ルーフ位置検出センサ134を用いる場合は、ルーフが位置c2に到達した時点で、開動作ルーフ位置検出センサ134からルーフ位置検出部112に対してオン信号が出力される。なお、ルーフの作動位置を特定するには、ホールセンサ142及び各ルーフ位置検出センサ133、134のいずれか一方を用いればよい。
これに対し、格納カバー側では、ルーフの作動位置が位置c2に到達したことが確認できれば、モータ駆動制御部213が電動モータ241に駆動を指示し、これにより、格納カバーは閉動作を開始する。
<ルーフの全閉動作>
図11を参照しながら、ルーフにおける格納位置から全閉位置への切り換え動作時の詳細な制御方法について説明する。図11は、上述の図8と同等のグラフであり、さらに、格納カバーがルーフと干渉しない時間経過と位置との関係(図11の下図)、及びルーフが格納カバーと干渉しない時間経過と位置との関係(図11の上図)を表している。
具体的には、例えば、図11の下図の横軸において、動作中の格納カバーが全開状態となるB点よりも前のA点から、該格納カバーが全閉状態となるC点よりも後のD点までの間は、格納カバーの位置を表す縦軸に付した位置ad1から位置bc1までの領域においてルーフと干渉することがない。これは、上述したように、開動作中の格納カバーが全開状態となるB点が、ルーフと格納カバーとの近接する対向部分において、格納カバーが全開した時点でのルーフとの間隔が他の時点と比べて小さくなる、すなわち、最先で且つ最小の間隔であり、他の時点ではルーフと格納カバーとの対向部分が互いに離れる、すなわち、両者の間隔が大きくなるからである。
以下、図9に示した制御装置100を用いて、これら、A点、B点、C点及びD点の決定方法を説明する。
例えば、図11の下図に示すように、格納カバーが開動作を始めた場合に、図10の場合と同様に、ホールセンサ242又は開動作カバー位置検出センサ234により、該格納カバーの作動位置がルーフと干渉しない位置ad1に到達したことを確認する。ホールセンサ242を用いる場合は、該ホールセンサ242からのパルス数によって、格納カバーの位置ad1を予め決定することができる。また、開動作カバー位置検出センサ234を用いる場合は、格納カバーが位置ad1に到達した時点で、該開動作カバー位置検出センサ234からカバー位置検出部212に対してオン信号が出力される。
これに対し、制御装置100では、格納カバーの作動位置が位置ad1に到達したことが確認できれば、モータ駆動制御部113が電動モータ141に駆動を指示し、これにより、ルーフは開動作を開始する。
次に、図11の上図において、ルーフの閉動作の完了位置d3よりも前に、ホールセンサ142又は開動作ルーフ位置検出センサ134により、該ルーフの作動位置が格納カバーと干渉しない位置c3に到達したことを確認する。ホールセンサ142を用いる場合は、該ホールセンサ142からのパルス数によって、ルーフの位置c3を予め決定することができる。また、開動作ルーフ位置検出センサ134を用いる場合は、ルーフが位置c3に到達した時点で、該開動作ルーフ位置検出センサ134からルーフ位置検出部112に対してオン信号が出力される。
これに対し、格納カバー側では、ルーフの作動位置が位置c3に到達したことが確認できれば、モータ駆動制御部213が電動モータ241に駆動を指示し、これにより、格納カバーは閉動作を開始する。
(第2実施例)
第2実施例においては、図12〜図17を用いて、作動中のルーフと作動中の格納カバーとの動作軌跡を重ねて、互いに干渉しない非干渉領域を設定する設定方法を説明する。
作動中のルーフと作動中の格納カバーとの動作軌跡は、3D設計データにより、例えば、そのアニメーション機能等により容易に得ることができる。
<ルーフの全開動作(格納カバーの開動作ステップ)>
図12は、第2実施例に係るルーフが開動作する場合の、開動作中の格納カバーの開動作中のルーフとの干渉領域及び非干渉領域を模式的に表している。
図12においては、横軸に格納カバーの位置を示し、縦軸にルーフの位置を示している。図12には、格納カバーの開動作中にルーフの開動作の一部を並行して行う際の、ルーフと格納カバーとが互いに干渉する干渉領域R1と、ルーフと格納カバーとが互いに干渉しない非干渉領域R2とを表している。図12からは、縦軸のルーフの全閉位置から横軸の格納カバーの全開位置を折れ線グラフで示す内側の干渉領域R1においては、格納カバーが全閉状態(グラフの原点)に近いほど、ルーフと干渉し易く、格納カバーが全開状態に近いほど、ルーフと干渉し難いことが分かる。ここでは、干渉領域R1の横軸方向の幅が増大し始めるA点から以降に、ルーフの開動作を開始できることが分かる。なお、干渉領域R1の横軸方向の幅が増大するとは、格納カバーが全開に近づくことに等しい。このA点は、非干渉領域R2における格納カバーの開動作の開始時点からの最短時間となる時点であり、B点は格納カバーの全開時点である。
なお、第2実施例に係るA点は、第1実施例と同様の方法により、制御装置100を用いて決定することができる。
<ルーフの全閉動作(格納カバーの開動作ステップ)>
図13は、第2実施例に係るルーフが閉動作する場合の、開動作中の格納カバーの閉動作中のルーフとの干渉領域及び非干渉領域を模式的に表している。
図13においても、横軸に格納カバーの位置を示し、縦軸にルーフの位置を示している。図13には、格納カバーの開動作中にルーフの閉動作の一部を並行して行う際の、ルーフと格納カバーとが互いに干渉する干渉領域R1と、ルーフと格納カバーとが互いに干渉しない非干渉領域R2とを表している。図13からは、格納カバーが全閉状態(グラフの原点)に近いほど、ルーフと干渉し易く、格納カバーが全開状態に近いほど、ルーフと干渉し難いことが分かる。ここでは、非干渉領域R2の横軸方向の幅が増大し始めるA点から以降に、ルーフの閉動作を開始できることが分かる。なお、非干渉領域R2の横軸方向の幅が増大するとは、格納カバーが全開に近づくことに等しい。このA点は、非干渉領域R2における格納カバーの開動作の開始時点からの最短時間となる時点であり、B点は格納カバーの全開時点である。
なお、第2実施例に係るA点は、第1実施例と同様の方法により、制御装置100を用いて決定することができる。
<ルーフの全開動作(格納カバーの閉動作ステップ)>
図14は、第2実施例に係る格納カバーが閉作動する場合の、開動作中のルーフの閉動作中の格納カバーとの干渉領域及び非干渉領域を模式的に表している。
図14においても、横軸に格納カバーの位置を示し、縦軸にルーフの位置を示している。図14には、ルーフの開動作中に格納カバーの閉動作の一部を並行して行う際の、ルーフと格納カバーとが互いに干渉する干渉領域R1と、ルーフと格納カバーとが互いに干渉しない非干渉領域R2とを表している。図14からは、ルーフが全閉状態に近いほど、格納カバーと干渉し易く、ルーフが全開状態(グラフの原点)に近いほど、格納カバーと干渉し難いことが分かる。ここでは、干渉領域R1の縦軸方向の高さが減少し始めるC点から以降に、格納カバーの閉動作を開始できることが分かる。なお、干渉領域R1の縦軸方向の高さが減少するとは、ルーフが全開に近づくことに等しい。このC点は、非干渉領域R2におけるルーフの開動作の開始時点からの最短時間となる起点であり、D点はルーフの全開時点である。
なお、第2実施例に係るC点は、第1実施例と同様の方法により、制御装置100を用いて決定することができる。
<ルーフの全閉動作(格納カバーの閉動作ステップ)>
図15は、第2実施例に係る格納カバーが閉作動する場合の、閉動作中のルーフの閉動作中の格納カバーとの干渉領域及び非干渉領域を模式的に表している。
図15においても、横軸に格納カバーの位置を示し、縦軸にルーフの位置を示している。図15には、ルーフの閉動作中に格納カバーの閉動作の一部を並行して行う際の、ルーフと格納カバーとが互いに干渉する干渉領域R1と、ルーフと格納カバーとが互いに干渉しない非干渉領域R2とを表している。図15からは、縦軸のルーフの全閉位置から横軸の格納カバーの全開位置を折れ線グラフで示す内側の干渉領域R1においては、格納カバーが全閉状態(グラフの原点)に近いほど、ルーフと干渉し易く、格納カバーが全開状態に近いほど、ルーフと干渉し難いことが分かる。ここでは、干渉領域R1の縦軸方向の高さが増大し始めるC点から以降に、格納カバーの閉動作を開始できることが分かる。なお、干渉領域R1の縦軸方向の高さが増大するとは、ルーフが全閉に近づくことに等しい。このC点は、非干渉領域R2におけるルーフの閉動作の開始時点からの最短時間となる位置であり、D点はルーフの全閉時点である。
なお、第2実施例に係るC点は、第1実施例と同様の方法により、制御装置100を用いて決定することができる。
図16に、図12及び図14の関係から、格納カバーの開閉動作を伴うルーフの全開動作のタイミングチャートを示す。また、図17に、図13及び図15の関係から、格納カバーの開閉動作を伴うルーフの全閉動作のタイミングチャートを示す。
このように、格納カバーのルーフとの非干渉領域R2を設定して用いる第2実施例においては、図16に示すように、格納カバーの開動作中にルーフの開動作を点Aから点Bまでの期間、並行して実行する。また、格納カバーの閉動作中にも、ルーフの開動作を点Cから点Dまでの期間、並行して実行する。これにより、ルーフの全開動作の動作時間を短縮することができる。
同様に、図17に示すように、格納カバーの開動作中にルーフの閉動作を点Aから点Bまでの期間、並行して実行する。また、格納カバーの閉動作中にも、ルーフの閉動作を点Cから点Dまでの期間、並行して実行する。これにより、ルーフの全閉動作の動作時間を短縮することができる。
(第3実施例)
第3実施例においては、図18及び図19を用いて、作動中のルーフ及び格納カバーの動作速度を、各部材の動作の開始時の直後と完了時の直前とで通常の動作速度よりも遅くする設定方法を説明する。これにより、全動作期間中に一定の速度で各部材を動作させる場合と比べて、特に、ルーフ及び格納カバーの締め切り直前の乗員等に安心感(安全感)を与えることができる。
<ルーフの全開動作>
例えば、図18の上図に示すように、ルーフの開動作の開始直後の動作速度Vr2は、通常の動作速度Vr1よりも遅く設定し、且つ、ルーフの開動作の完了直前の動作速度Vr3も、通常の動作速度Vr1よりも遅く設定する。
これに合わせて、図18の下図に示すように、格納カバーの開動作の開始直後の動作速度Vc2は、通常の動作速度Vc1よりも遅く設定し、且つ、格納カバーの開動作の完了直前の動作速度Vc3も、通常の動作速度Vc1よりも遅く設定する。さらに、格納カバーの閉動作においても、その開始直後の動作速度Vc2及び格納カバーの閉動作の完了直前の動作速度Vc3を、通常の動作速度Vc1よりも遅く設定する。
<ルーフの全閉動作>
次に、例えば、図19の上図に示すように、ルーフの閉動作の開始直後の動作速度Vr2は、通常の動作速度Vr1よりも遅く設定し、且つ、ルーフの開動作の完了直前の動作速度Vr3も、通常の動作速度Vr1よりも遅く設定する。
これに合わせて、図19の下図に示すように、格納カバーの開動作の開始直後の動作速度Vc2は、通常の動作速度Vc1よりも遅く設定し、且つ、格納カバーの開動作の完了直前の動作速度Vc3も、通常の動作速度Vc1よりも遅く設定する。さらに、格納カバーの閉動作においても、その開始直後の動作速度Vc2及び格納カバーの閉動作の完了直前の動作速度Vc3を、通常の動作速度Vc1よりも遅く設定する。
このように、本実施例においては、車両の乗員等に安心感を与えられるように、ルーフ及び格納カバーの動作の開始直後並びに完了直前において、その動作速度を定常状態の速度Vr1及びVc1よりも遅く設定している。
本発明においては、格納カバーの作動中に、ルーフの開動作又は閉動作を並行して行わせる。従って、両者の干渉を防ぐために、ルーフの開動作又は閉動作の開始直後及び完了直前にその動作速度を遅くするのであれば、格納カバーの開動作及び閉動作に対しても開始直後及び完了直前の動作速度を遅くする必要がある。
これらの動作速度の制御は、第1実施例で説明したホールセンサ142、242をそれぞれ用いて行うことができる。
なお、本実施例においては、ルーフ及び格納カバーの開閉動作の開始直後及び完了直前の双方の動作速度を共に遅くする例を示したが、これに限られず、開閉動作の開始直後及び完了直前のうち、少なくとも完了直前における動作速度を遅くするようにしてもよい。
また、ルーフ及び格納カバーの開閉動作の開始直後及び完了直前の動作速度を遅くする第3実施例は、本発明の実施形態、第1実施例及び第2実施例にも適用が可能である。
本発明は、開閉式ルーフの開閉時間を短縮することが望まれる開閉式ルーフを備えた車両等に適用することができる。
1 車両
11 トランクリッド(格納カバー)
20 リトラクタブルルーフ(開閉式ルーフ)
100 制御装置
110 制御部
R1 (ルーフと格納カバーとの)干渉領域
R2 (ルーフと格納カバーとの)非干渉領域

Claims (9)

  1. 電動式の開閉式ルーフと、該開閉式ルーフを格納する格納室と、該格納室を覆う電動式の格納カバーとを備えた車両における前記開閉式ルーフの開閉時間短縮方法であって、
    前記開閉式ルーフを閉状態から開状態とする場合に、
    閉状態の前記格納カバーを開ける第1ステップと、
    閉状態の前記開閉式ルーフを開ける第2ステップと、
    開状態の前記格納カバーを閉じる第3ステップと、
    前記開閉式ルーフを開状態から閉状態とする場合に、
    閉状態の前記格納カバーを開ける第4ステップと、
    開状態の前記開閉式ルーフを閉じる第5ステップと、
    開状態の前記格納カバーを閉じる第6ステップとを備え、
    前記第2ステップは、前記開閉式ルーフと前記格納カバーとの近接する対向部分において、前記第1ステップにおける前記格納カバーが全開した時点での前記開閉式ルーフとの間隔が最小の位置となるように、前記第1ステップが終了するよりも前に開始し、
    前記第5ステップは、前記開閉式ルーフと前記格納カバーとの近接する対向部分において、前記第4ステップにおける前記格納カバーが全開した時点での前記開閉式ルーフとの間隔が最小の位置となるように、前記第4ステップが終了するよりも前に開始することを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
  2. 請求項1に記載の開閉式ルーフの開閉時間短縮方法において、
    前記第3ステップは、前記開閉式ルーフと前記格納カバーとの対向部分において、前記第3ステップにおける前記格納カバーの全開状態での前記開閉式ルーフとの間隔が最小の位置となるように、前記第2ステップが終了するよりも前に開始し、
    前記第6ステップは、前記開閉式ルーフと前記格納カバーとの対向部分において、前記第6ステップにおける前記格納カバーの全開状態での前記開閉式ルーフとの間隔が最小の位置となるように、前記第5ステップが終了するよりも前に開始することを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
  3. 請求項1に記載の開閉式ルーフの開閉時間短縮方法において、
    前記第1ステップ及び前記第4ステップにおける前記格納カバーが全開した時点での前記開閉式ルーフとの間隔を他の時点と比べて小さくするには、前記格納カバーの動作速度と前記開閉式ルーフの動作速度とを互いに調節して行うことを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
  4. 請求項2に記載の開閉式ルーフの開閉時間短縮方法において、
    前記第3ステップ及び前記第6ステップにおける前記格納カバーの全開状態での前記開閉式ルーフとの間隔を最小の位置とするには、前記格納カバーの動作速度と前記開閉式ルーフの動作速度とを互いに調節して行うことを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
  5. 請求項1に記載の開閉式ルーフの開閉時間短縮方法において、
    前記第2ステップ及び前記第5ステップは、前記開閉式ルーフと前記格納カバーとが互いに干渉しない領域に、前記格納カバーが到達した時点でそれぞれ開始することを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
  6. 請求項2に記載の開閉式ルーフの開閉時間短縮方法において、
    前記第3ステップ及び前記第6ステップは、前記開閉式ルーフと前記格納カバーとが互いに干渉しない領域に、前記開閉式ルーフが到達した時点でそれぞれ開始することを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
  7. 請求項1に記載の開閉式ルーフの開閉時間短縮方法において、
    前記第2ステップ及び前記第5ステップは、前記開閉式ルーフと前記格納カバーとの互いの動作軌跡が干渉しない非干渉領域に、前記格納カバーが到達した時点でそれぞれ開始することを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
  8. 請求項2に記載の開閉式ルーフの開閉時間短縮方法において、
    前記第3ステップ及び前記第6ステップは、前記開閉式ルーフと前記格納カバーとの互いの動作軌跡が干渉しない非干渉領域に、前記開閉式ルーフが到達した時点でそれぞれ開始することを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の開閉式ルーフの開閉時間短縮方法において、
    前記第1ステップ、第2ステップ、第3ステップ、第4ステップ、第5ステップ及び第6ステップでは、前記開閉式ルーフ及び前記格納カバーの始動直後及び完了直前のうち、少なくとも完了直前において、その動作速度を遅くすることを特徴とする開閉式ルーフの開閉時間短縮方法。
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