JP2002364249A - 車両用開閉体の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用開閉体の制御装置において、単一のセ
ンサーによって、停車状態に応じてモータの回転トルク
を調整し、かつ開閉体の位置及び速度を計測する。 【解決手段】 車体２に上下方向に開閉可能に枢着され
た開閉体１を、モータ６により開閉しうるようにした車
両用開閉体１の制御装置において、開閉体１に設置さ
れ、かつ開閉体１の傾斜角を検出する傾斜センサー１０
と、傾斜センサー１０により検出された傾斜角を、その
変位に応じて増減するように電気値として変換するとと
もに、開閉体１の開閉作動のスタート時の電気値に基づ
いて、モータ６に印加するモータ電圧の初期値を決定
し、かつその後の電気値の変化に応じて、モータ６の速
度制御を行なう制御手段１１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の後部ドア等
のように、上下に開閉する開閉体を、モータ駆動により
開閉させるようにした車両用開閉体の制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用開閉体の制御装置において
は、モータまたはモータの回転を減速する減速歯車等の
回転角及び回転方向を検出するロータリエンコーダ等の
回転センサーによって、後部ドアの位置（開度）、速
度、及び移動方向をそれぞれ計測し、速度の変化を計測
することによって、後部ドアの異物の挾み込み、または
障害物への衝突等の異常事態を検出し得るようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のロータ
リエンコーダを用いた従来のものでは、車両が平坦地
か、または傾斜地のいずれに停車しているのかが判断で
きないため、停車状態を加味して、異常検出のしきい値
を設定する必要があり、このしきい値が大きいと異常検
出精度の低下を招くこととなる。

【０００４】この問題を解消するため、車体の傾斜状態
を検出する傾斜センサーを設け、その検出に基づいて、
モータを制御することによって、異常検出精度を上げる
ことができるが、その反面、多くのセンサーが必要とな
り、コストの上昇を招くことになる。

【０００５】本発明は、従来の技術が有する上記のよう
な問題点に鑑み、単一のセンサーによって、開閉体の開
閉作動のスタート時の傾きに応じて、モータを最適に制
御できるとともに、開閉体をどのような状況においても
ほぼ一定の状態で円滑に開閉させることができ、しかも
異常事態を正確に検出しうるようにした車両用開閉体の
制御装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 （１）車体に上下方向に開閉可能に枢着された開閉体
を、モータにより開閉しうるようにした車両用開閉体の
制御装置において、前記開閉体に設置され、かつ前記開
閉体の傾斜角を検出する傾斜センサーと、前記傾斜セン
サーにより検出された傾斜角を、その変位に応じて増減
するように電気値として変換するとともに、前記開閉体
の開閉作動のスタート時の電気値に基づいて、前記モー
タに印加するモータ電圧の初期値を決定し、かつその後
の前記電気値の変化に応じて、モータの速度制御を行な
う制御手段とを備えるものとする。

【０００７】（２）上記(１)項において、制御手段を、
予め定めた設定時間内の電気値の変化分を検出し、前記
開閉体の開閉速度が常時一定となるようにモータ制御す
るものとする。

【０００８】（３）上記(１)または(２)項において、制
御手段を、開閉体の全開または全閉前に、設定時間内の
電気値の変化分が予め定めた値より変化したことを検出
することにより、異常状態を感知しうるようにする。

【０００９】（４）上記(２)または(３)項において、制
御手段を、ＰＷＭ制御方式のものとし、そのデューティ
比を、設定時間内の電気値の変化分に基づいて、変化分
が大となったときはデューティ比を小、また変化分が小
となったときは、デューティ比を大とするように制御す
るようにする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
に基づいて説明する。図１において、(１)は、ワゴン車
等の車体(２)の後端上部に、左右方向を向くヒンジ軸
(３)をもって、上下方向へ開閉可能に枢着された開閉体
をなす後部ドア（以下、単にドアという）で、ルーフの
内側に装着された駆動手段(５)にリンク(４)を介して連
結され、駆動手段(５)のモータ(６)の回転力によって、
開閉移動させられる。

【００１１】ドア(１)の下端部中央には、車体側に固着
されたストライカ(７)に係合することにより、ドア(１)
を全閉位置に拘束するドアロック装置(８)と、ストライ
カ(７)がドアロック装置(８)に辛うじて係合するハーフ
ラッチ状態になったとき、ストライカ(７)がドアロック
装置(８)に完全に係合するフルラッチ状態までドア(１)
を移動させるクロージャ装置(９)とが装着されている。
なお、ドアロック装置(８)及びクロージャ装置(９)は、
本発明には直接関係しないので、詳細な説明は省略す
る。

【００１２】(10)は、ドア(１)に設置され、ドア(１)の
開閉に伴う傾斜角、及びドア(１)が閉じているときの車
体(２)の傾斜角を検出する傾斜センサーである。(11)
は、車体(１)に設置され、マイクロコンピュータ等によ
り形成される制御手段で、駆動手段(５)及びクロージャ
装置(９)を制御する。

【００１３】図２は、本発明の一実施形態における制御
系統の一例を示すブロック図である。(12)は、モータ
(６)とリンク(４)との間の動力伝達経路に設けられた駆
動手段(５)における電磁クラッチで、コイルに電圧が印
加されることにより、動力伝達経路を接続して、モータ
(６)の回転力をドア(１)に伝達可能とする。

【００１４】(13)は、運転席またはキー等に設けられた
操作スイッチで、ドア(１)を駆動手段(５)により開閉さ
せるときに操作される。(14)は、パーキングブレーキが
作動していること（またはシフトレバーがパーキングポ
ジションに位置していること等）を検出することによ
り、車両が停止していることを検出するパーキング検出
スイッチである。(15)は、クロージャ装置(９)のモータ
である。

【００１５】駆動手段(５)のモータ(６)は、制御手段(1
1)のパルス幅変調制御（以下ＰＷＭ制御という）により
電圧が調整され、その回転数が制御される。

【００１６】傾斜センサー(10)による電圧値、電流値あ
るいは抵抗値の検出出力は、Ａ／Ｄ変換によりディジタ
ル信号の電気値として変換され、制御手段(11)に入力さ
れる。

【００１７】制御手段(11)は、停車状態、すなわちパー
キング検出スイッチ(14)が作動しているとき、傾斜セン
サー(10)により検出される傾斜角を、車体(２)の傾斜角
とし、それに応じて、モータ(６)に印加する電圧値を決
定するようになっている。

【００１８】図３は、傾斜状態の電気値を電圧で検出す
る電圧値とドア開度との関係を表すグラフである。この
グラフに基づいて説明すると、例えば、車両が平坦地
（水平状態）に停車し、かつドア(１)が全閉している
（そのことはドアロックのフルラッチセンサー等により
確認することができる）とき、傾斜センサー(10)により
検出される傾斜角の電圧値をＡ(Ｖ)とすると、ドア開度
が３０度のとき電圧値がＡ＋Ｖ1(Ｖ)、６０度のときＡ
＋Ｖ2(Ｖ)となり、ドア開度が大きくなるにしたがっ
て、電圧値もそれに比例して上昇するように設定され
る。

【００１９】上述のようにすることにより、ドア開度、
すなわちドア(１)の位置は、そのときの電圧値を読み込
むことにより検出される。

【００２０】また、モータ(６)に印加するモータ電圧の
初期値は、例えばＰＷＭ制御のデューティ比を、車両が
平坦値に停車しているときは、上記の電圧値Ａ(Ｖ)に基
づいて定め、登り傾斜地で停車しているときは、そのと
きの傾斜センサー(10)の出力である電圧値Ａ−α(Ｖ)に
基づいて低目に定め、下り傾斜地で停車しているとき
は、同じく電圧値Ａ＋α(Ｖ)に基いて高めに定める。

【００２１】ドア(１)の移動速度は、予め定めた設定時
間(Ｔ)内における電圧値の変位量と、その直後の設定時
間(Ｔ)内における電圧値の変位量とを比較することによ
り、検出される。

【００２２】例えば、設定時間(Ｔ)内に電圧値がＢから
Ｃへ変化し、その直後の設定時間(Ｔ)内に、電圧値がＤ
からＥへ変位した場合、 （Ｃ−Ｂ）＜（Ｅ−Ｄ）の場合、ドア(１)の速度は増加
傾向、 （Ｃ−Ｂ）＝（Ｅ−Ｄ）の場合、ドア(１)の速度は一
定、 （Ｃ−Ｂ）＞（Ｅ−Ｄ）の場合、ドア(１)の速度は減少
傾向、 として、ドア(１)の移動速度が検出される。

【００２３】ドア(１)の移動速度が、予め定めた基準速
度より遅くなった場合には、ドア(１)に負荷が作用した
ことがわかる。ドア(１)の開き移動中にあっては、障害
物への衝突、また閉じ移動中にあっては、異物の挟み込
みと判定し、モータ(６)を停止または反転制御させる。
なお、ドア(１)の移動方向は、電圧値の変位量がプラス
かマイナスかによって判別することができる。

【００２４】上述の実施形態は電圧値の変化をモータの
制御にフィードバックさせる例を説明したが、傾斜セン
サーの電気値は電圧値に限定されるものではなく、電流
値や電気抵抗値であってもよい。

【００２５】次に、図４に示すフローチャートを参照し
て、車両用開閉体の制御装置の動作の流れについて説明
する。パーキング検出スイッチ(14)が、停車状態を検出
し、かつドア(１)が全閉位置にあるとき、操作スイッチ
(13)が操作されると、ステップ(S1)において、傾斜セン
サー(10)により、そのときの車体(２)の傾斜角が検出さ
れる。

【００２６】傾斜センサー(10)により検出された傾斜角
に基づいて、モータ(６)をＰＷＭ制御のデューティ比が
決定される。

【００２７】ステップ(S2)において、アクチュエータ
(図示略)によりドアロック装置(８)とストライカ(７)と
の係合が解除された後、クラッチ(12)が接続されるとと
もに、モータ(６)が予め定められた方向へ回転させら
れ、ドア(１)は開き方向へ移動させられる。

【００２８】ステップ(S3)において、そのときの傾斜セ
ンサー(10)の出力である電圧値に基づいて、ドア開度が
検出され、ステップ(S4)において、ドア(１)の開度と車
体(２)の傾斜状態とに合わせて、デューティ比が制御さ
れる。

【００２９】すなわち、ステップ(S5)において、そのと
きのドア(１)の速度が一定であるならば、ステップ(S6)
に、また一定でなければ、ステップ(S7)に進む。

【００３０】ステップ(S6)に進んだ場合は、そのまま駆
動手段(５)のモータ(６)の回転が維持され、ドア(１)の
開き移動が継続される。

【００３１】ステップ(S7)に進んだ場合は、ドアの速度
が、増加傾向にあれば、ステップ(S8)に進んで、ドア速
度が基準速度になるように、デューティ比が減少され
る。

【００３２】ステップ(S7)において、ドアの速度が、予
め定めた基準速度のしきい値の範囲内での減少傾向であ
れば、ステップ(S9)において、ドア速度が基準速度にな
るようにデューティ比が増加される。

【００３３】また、そのとき、ドア速度が、しきい値の
範囲から外れて急激に減少したときは、ドア(１)が障害
物に衝突したものと判断され、モータ(６)を停止または
反転させる。なお、ドア(１)の閉じ移動中において、前
述のように、ドア速度が減少したときは、異物の挟み込
みとして判定される。

【００３４】ステップ(S10)において、ドア(１)が全開
位置に至ると、図示を省略した全開検出手段により、駆
動手段(５)のモータ(６)及びクラッチ(12)への電圧印加
が停止され、ドア(１)は、全開位置に停止する。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 （ａ）請求項１記載の発明によると、単一の傾斜センサ
ーにより、開閉体の開閉作動のスタート時の傾きを検出
することにより、間接的に車体の傾き、すなわち、傾斜
地等に停車していること等を検出でき、また、上記傾き
に応じて、モータに印加するモータ電圧の初期値を決定
するので、開閉体を、その状況に応じた最適なトルクで
開閉させることができる。開閉作動のスタート後は、傾
斜センサーの電気値の変化によって、開閉体の開度が検
出され、それに基づいて、モータを最適に制御すること
ができる。したがって、開閉体を、どのような状況下に
あっても、常にほぼ一定の状態で、円滑に開閉させるこ
とができる。

【００３６】（ｂ）請求項２記載の発明によると、開閉
体を、常にほぼ等速で、円滑に開閉させることができ
る。

【００３７】（ｃ）請求項３記載の発明によると、開閉
体が障害物に衝突したり、または異物を挟み込んだりし
たような異常事態を正確に検出することができる。

【００３８】（ｄ）請求項４記載の発明によると、ＰＷ
Ｍ制御のデューティ比を変化させるだけで、モータの速
度制御を簡単におこなうことができ、制御が容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を備える車両の後部の概略
側面図である。

【図２】本発明の一実施形態の制御系統の一例を示すブ
ロック図である。

【図３】同じく、電圧値とドア開度との関係を示す図で
ある。

【図４】同じく、開閉体の開き動作の流れを示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

(１)後部ドア（開閉体） (２)車体 (３)ヒンジ軸 (４)リンク (５)駆動手段 (６)モータ (７)ストライカ (８)ドアロック装置 (９)クロージャ装置 (10)傾斜センサー (11)制御手段 (12)クラッチ (13)操作スイッチ (14)パーキング検出スイッチ (15)モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に上下方向に開閉可能に枢着された
   開閉体を、モータにより開閉しうるようにした車両用開
   閉体の制御装置において、 前記開閉体に設置され、かつ前記開閉体の傾斜角を検出
   する傾斜センサーと、 前記傾斜センサーにより検出された傾斜角を、その変位
   に応じて増減するように電気値として変換するととも
   に、前記開閉体の開閉作動のスタート時の電気値に基づ
   いて、前記モータに印加するモータ電圧の初期値を決定
   し、かつその後の前記電気値の変化に応じて、モータの
   速度制御を行なう制御手段とを備えることを特徴とする
   車両用開閉体の制御装置。
2. 【請求項２】 制御手段を、予め定めた設定時間内の電
   気値の変化分を検出し、前記開閉体の開閉速度が常時一
   定となるようにモータ制御するものとした請求項１記載
   の車両用開閉体の制御装置。
3. 【請求項３】 制御手段を、開閉体の全開または全閉前
   に、設定時間内の電気値の変化分が予め定めた値より変
   化したことを検出することにより、異常状態を感知しう
   るようにした請求項１または２記載の車両用開閉体の制
   御装置。
4. 【請求項４】 制御手段を、ＰＷＭ制御方式のものと
   し、そのデューティ比を、設定時間内の電気値の変化分
   に基づいて、変化分が大となったときはデューティ比を
   小、また変化分が小となったときは、デューティ比を大
   とするように制御するようにした請求項２または３記載
   の車両用開閉体の制御装置。