JP2006009486A - 車両用開閉体制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スライドドアなどの開閉体の途中停止状態から自重落下による移動を検出する開閉体変位検出手段が故障した場合の適切な処置を行う。
【解決手段】駆動軸にウォーム機構を有するモータとスライドドアとの間に電磁クラッチを設け、スライドドアを途中停止させた時から所定時間経過したら、バッテリ上がり防止のために電磁クラッチを非励磁状態にする前に、スライドドアを開方向に所定距離移動させて変位センサによりその変位を検出し、変位が検出されない場合には変位センサの故障と判定して電磁クラッチの励磁状態を継続する。故障に応じた適切な処理を行うことができ、例えば故障警報を発したり、電磁クラッチの非励磁を禁止してスライドドアとモータとの機械的連結を継続することにより、傾斜地に止めていた場合のクラッチ断状態によるスライドドアの自重落下を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用開閉体制御方法に関するものである。

従来、自動車などの車両に設けられた開閉体としてのスライドドアにおいて、モータによりスライドさせてドアの自動開閉を可能にしたものがあり、例えばスライドドアに環状の無端ケーブルを連結すると共にケーブルをプーリに巻回し、そのプーリをモータにより駆動するようにしている。また、プーリとモータとの間に電磁クラッチを設けることにより、モータで駆動しない場合には電磁クラッチを断状態にしてスライドドアを手動で軽く開閉できるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２８０８０５号公報（第４−５頁、図５）

上記したような車両用開閉体制御方法において、坂道などで停車してドアを開けた（例えば半開）状態で自動駆動を停止した場合のスライドドアの自重による移動（自重落下）を防止すると共に手動での開閉を容易にするために、例えばモータと電磁クラッチとの間にウォーム減速歯車機構を設けると共に、励磁により電磁クラッチを接状態とし、非励磁状態では電磁クラッチを断状態とすることが考えられる。これにより、モータを停止させた状態で電磁クラッチを励磁状態にしておくと、ウォーム減速歯車機構によりスライドドアに対するブレーキ作用が発生し、非励磁にすることにより電磁クラッチを断状態にすることができるためブレーキ作用を無効にすることができる。

また、電磁クラッチにあってはその励磁電流を大量に消費するため、エンジンを停止して上記状態のまま長時間放置するとバッテリが上がってしまうという問題がある。そのような場合のバッテリ上がりを防止するためには、上記放置状態で一定時間経過したら電磁クラッチの励磁を切ることが考えられる。しかしながら、車両が傾斜地に停車している場合には、電磁クラッチの断状態でウォーム減速歯車機構によるブレーキ作用が無くなるため、非励磁時にスライドドアが傾斜下方向に自重で落下し始めてしまうという問題がある。

そのような自重落下を防止するためには、例えばドアの変位を検出するドア変位センサを設け、ドアの自重落下による変位を検出したら電磁クラッチを再励磁して接状態とすることが考えられる。それにより、ドアの自重落下を防止することができる。

しかしながら、ドアを途中停止させた直後は、乗員の乗降や荷物の出し入れが行われることが多く、クラッチを直ぐにオフすることは好ましくないため、ドアの途中停止からクラッチをオフさせるまでにはある程度長い時間（例えば３０分）を設定している。そのため、その間にセンサの故障（断線など）が発生した場合にはクラッチのオフ後のドアの自重落下を検出することができなくなり、所望のドア制御を行うことができなくなるという問題がある。

このような課題を解決して、スライドドアなどの開閉体の途中停止状態から自重落下による移動を検出する開閉体変位検出手段が故障した場合の適切な処置を行うことを実現するために本発明に於いては、車両に設けられた開閉体と、前記開閉体を開閉駆動する駆動源と、前記開閉体と前記駆動源とを励磁状態で連結する電磁クラッチと、前記駆動源及び前記電磁クラッチを制御する制御装置と、前記開閉体の変位を検出する開閉体変位検出手段とを有し、前記開閉体を開閉駆動して停止した場合には所定時間経過時に前記電磁クラッチを非励磁状態にすると共にその後前記開閉体の変位が検出された場合には前記電磁クラッチを励磁状態にするようにした車両用開閉体制御方法であって、前記所定時間経過時に前記電磁クラッチを非励磁状態にする前に前記開閉体を開閉いずれかの方向に所定量動作させ、その動作時に前記開閉体の変位が検出されなかった場合には前記開閉体変位検出手段が故障していると判断するものとした。

特に、前記開閉体変位検出手段が故障していると判断された場合には前記電磁クラッチを励磁状態にすると良い。また、前記開閉体の停止位置が全開位置及び全閉位置間の中間位置であると良い。

このように本発明の請求項１によれば、開閉体と駆動源との間に電磁クラッチを設けると共に開閉体の停止時にバッテリ上がりを防止するために開閉体の停止後所定時間経過時に電磁クラッチを非励磁状態にするものにおいて、その電磁クラッチを非励磁状態にする前に開閉体を所定量動作させて開閉体変位検出手段による開閉体の変位が検出されたか否かを確認し、変位が検出されなかった場合には開閉体検出手段が故障していると判断できるため、その故障に応じた適切な処理を行うことができる。例えば故障警報を発したり、傾斜地に止めていた場合のクラッチ断状態による開閉体の自重落下を防止するべく電磁クラッチの非励磁を禁止することができる。

特に、開閉体変位検出手段が故障していると判断された場合には電磁クラッチを励磁状態にすることにより、電磁クラッチを介して開閉体と電源とが連結されるため、例えば傾斜地に止めていた場合の開閉体の自重落下を電源側の制動作用により防止することができる。

また、全開位置や全閉位置では何らかのストッパ機構を設けて開閉体を各位置に保持することが可能であるため、それら両位置に対しては開閉体の自重落下防止の処理を行わなくても良いため、上記自重落下防止処理を行う開閉体の停止位置が全開位置及び全閉位置間の中間位置であると良い。車両にあっては、特に全閉位置の場合には何らかのロック手段により開閉体を固定すると共に、全開位置においてもその位置にある程度の保持力をもって止めておくことが通常であり、それらを考慮して上記処理を行う場合には制御が複雑になるため、上記中間位置とすることにより制御を簡易化し得る。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用された車両用開閉体としてのスライドドアの開閉構造の概略を示す全体図であり、そのスライドドア１は、図示されない車両の後席への乗降用として車両前後方向にスライド可能に設けられている。スライドドア１は、その上下端の一部を図示されないドアサッシに設けられているレールによりガイドかつ支持されている。車両ボディには車両前後方向に延在するようにガイドレール２が設けられており、ガイドレール２の両端部近傍にそれぞれ配設された両プーリ４間に環状になるようにワイヤ５が巻き掛けられている。そのワイヤ５は、開側ワイヤ５ａと閉側ワイヤ５ｂとからなり、各一端部がスライドドア１に一体的に設けられたスライダ３に結合されている。

開側ワイヤ５ａと閉側ワイヤ５ｂの各他端部は駆動ユニット６のケーシング内に設けられた駆動ドラム６ａに互いに反対向きに巻回され、同じく駆動ユニット６のケーシング内に設けられた駆動源としてのモータ７により駆動ドラム６ａが回転駆動されるようになっている。モータ７は制御装置８により駆動制御される。モータ７の正逆転に応じて駆動ドラム６ａが正逆転して、ワイヤ５がその長手方向に往復動することにより、スライダ３がガイドレール２にガイドされつつ車両前後（図における左右）方向に往復動して、スライドドア１がスライドによる開閉動作を行い得る。

モータ制御装置８にはモータ７の回転パルス信号Ｐが入力し、モータ制御装置８からはモータ７に正逆転駆動信号Ｄが出力されるようになっている。モータ制御装置８内には、上記回転パルス信号Ｐに基づいてスライド速度を算出すると共にそのスライド速度を予め設定された目標速度に合わるためにデューティ制御を行うべく図示されないＣＰＵ及びモータ駆動回路などが設けられている。そのモータ制御装置８にはスイッチユニット１２が電気的に接続されており、スイッチユニット１２の開・閉の各スイッチを例えば操作している間だけ各信号がモータ制御装置８に入力し、各信号が入力されている間だけモータ制御装置８によりモータ７を正逆転制御する。

また、駆動ユニット６にあっては、図２に示されるように、モータ７の駆動軸にウォーム７ａが形成され、ウォーム７ａに円板状歯車９をかみ合わせてウォーム減速歯車機構が構成されていると共に、歯車９とプーリ６ａとが電磁クラッチ１０を介して接続されるようになっている。この電磁クラッチ１０も、モータ制御装置８からの接合／切断信号ＣＬにより制御され、励磁時に接合状態となり、非励磁時に切断状態となる。なお、スライドドア１のスライド位置を計測するために、例えばプーリ６ａの回転数（角度）をパルスとして検出する非接触式回転センサからなる回転体変位センサ１１が設けられており、本実施の形態では、プーリと一体的に回転する多極マグネットの磁界の変化を検出するホールセンサの検出信号がモータ制御装置８に入力されている。例えば全閉位置のパルスのカウント数を０として、全開方向にあってはパルスを加算し、全閉方向にあってはパルスを減算することにより、スライドドア１の位置を計測することができる。

上記したように構成された車両用スライドドア装置にあっては、電磁クラッチ１０を接合状態にして、モータ７によりスライドドア１を開閉駆動することができると共に、モータ７の駆動停止時にはウォーム減速歯車機構のブレーキ作用によりその停止位置にスライドドア１を固定することができる。これにより、スライドドア１のスライド方向に傾斜した状態で停車していてもスライドドア１を半開き状態に止めておくことができ、例えば降雨時に全開状態にして荷物の出し入れなどを行いたくない場合に有効である。なお、ウォーム減速歯車機構のブレーキ作用を利用しているが、何らかの故障により制御装置８から信号が出力されなくなった場合には電磁クラッチ１０が切断状態になるため、ウォーム歯車機構とプーリ６ａとが分断されて、スライドドア１を手動で容易に開閉することができる。

次に、エンジン停止状態であって、スライドドア１の途中停止時の制御要領について図３のフロー図を参照して以下に示す。このフローは、サブルーチンであって良く、メインルーチンにおいてスライドドア１が途中停止状態になったと判断された場合に繰り返し実行される。なお、スライドドア１の途中停止状態の判断にあっては、モータ７の駆動停止時に、予め記憶されている全開位置のカウント数（例えば前回の全開時に記憶されたカウント数）と全閉位置のカウント数（０）との間のカウント数（中間位置）であれば、途中停止であるとするものであって良い。

ステップＳＴ１では途中停止時から所定時間（例えば３０分）が経過したか否かを判別し、途中停止状態が所定時間経過する前であると判定された場合にはステップＳＴ２に進む。ステップＳＴ２では電磁クラッチ１０の励磁状態を継続する処理を行い、今回のサブルーチンを終了する。

ステップＳＴ１で途中停止状態が所定時間経過したと判定された場合にはステップＳＴ３に進み、そこで変位センサ１１の故障検出処理が確認済みであるか否かを判別する。変位センサ１１の故障検出処理が未だ確認されていない場合にはステップＳＴ４に進み、そこでスライドドア１を開動作させるオート開動作を実行する。

次のステップＳＴ５では変位センサ１１の故障を検出するための処理を実行すると共にその故障検出処理が終了したか否かを判別する。この故障検出処理にあっては、例えばスライドドア１を開方向へ所定量として所定距離移動させると共にその時の変位センサ１１の出力を確認する。その故障検出処理が終了（スライドドア１の所定距離移動）していない場合には今回のサブルーチンを終了する。なお、上記所定距離の計測にはモータ７の回転パルス信号Ｐを計数することで可能であり、また、スライドドア１の所定量動作にあってはモータ７を所定時間駆動することであっても良い。

ステップＳＴ５で故障検出処理が終了（スライドドア１の所定距離移動および変位センサ１１の検出出力確認）したと判定された場合にはステップＳＴ６に進み、そこでセンサ故障検出処理が終了したことを確認して今回のサブルーチンを終了する。例えばセンサ故障検出処理確認フラグを立てる。

ステップＳＴ３でセンサ故障検出処理確認が済んでいると判定された場合にはステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では上記ステップＳＴ５での処理に基づいて変位センサ１１が故障しているか否かを判別する。ステップＳＴ５でスライドドア１を所定距離移動させる駆動制御を行った時に、それに応じた変位信号が変位センサ１１から出力された場合には変位センサ１１が正常であると判定でき、変位信号が変位センサ１１から出力されなかった場合には変位センサ１１の故障であると判断できる。

ステップＳＴ７で変位センサ１１が正常であると判定された場合にはステップＳＴ８に進み、そこで電磁クラッチ１０を非励磁状態にする。そして、次のステップＳＴ９で、ドア自重落下の判定を行う。その自重落下の判定にあっては、電磁クラッチ１０の非励磁によりスライドドア１とモータ７との機械的連結状態が解除されてスライドドア１にはモータ７側の制動作用が働かないため、傾斜地に停車している場合にはスライドドア１が自重により移動可能になり、その移動を変位センサ１１により検出することで行う。

使い勝手を考慮すると共にバッテリ上がりを防止するべく途中停止状態が所定時間経過して電磁クラッチ１０を非励磁状態にした場合に、もし傾斜状態に停車してスライドドア１を半開き状態にしていた場合には開閉いずれの方向にも自重により移動可能になる。そのような場合には、突然スライドドア１が移動し始めて乗員が驚いてしまうため、ステップＳＴ９にて自重落下していると判定された結果に応じて別のルーチンで、例えば電磁クラッチ１０を再励磁してスライドドア１とモータ７とを機械的に連結し直し、モータ７側の制動作用によりそれ以上の自重落下による移動を防止し、以後の所望のスライドドア制御を行うことができる。

そして、ステップＳＴ７で変位センサ１１が故障していると判定された場合にはステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、電磁クラッチ１０の励磁状態を継続する。これにより、スライドドア１とモータ７との機械的連結が解除されず、スライドドア１の途中停止状態が維持可能になるため、変位センサ１１が故障している場合に、上記自重落下防止判定を行おうとすると変位出力がされないためスライドドア１が停止状態であると誤判定してしまって、自重落下によりスライドドア１が移動してしまうということを防止することができる。

このステップＳＴ１０による処理を、上記したように途中停止状態が所定時間経過後であって、バッテリ上がり防止のために電磁クラッチ１０を非励磁状態にする処理を行う前に実施することから、例えば途中停止状態の間に何らかの原因により変位センサ１１が故障した場合にも対応でき、変位センサ１１の故障に確実に対応し得る。

なお、自動車の開閉体としては上記図示例のスライドドア１に限定されず、片開き式のドアや、サンルーフなどであっても良い。また、そのような開閉体にあっては、その全閉位置および全開位置でそれぞれ保持可能にされていることがある。図示例のスライドドア１にあっては、全閉位置ではロック手段（ラッチ機構など）により固定され、全開位置にあっても例えば図１のガイドレール２にスライダ３が乗り越え可能な突状ストッパ２ａを設けておくことにより、そのストッパ２ａを乗り越えた状態で自重落下に対しては全開位置に保持可能になるため、本サブルーチンの初期条件となる途中停止位置を全閉および全開位置を除いたそれら両位置の中間位置とすることができる。

途中停止状態から変位センサ１１の故障検出のためにスライドドア１を一旦移動させる場合には、緩やかに少し動かすことが乗員に対する配慮となるため、必要最小限の駆動力とすることが好ましい。上記全閉や全開位置における保持状態を考慮した場合には例えば全開位置に対してはストッパ２ａを乗り越えるのに必要な駆動力を発生させることになり、簡単のためその駆動力値を他の位置にも適用すると中間位置では大きく動きすぎる虞がある。上記したように全閉および全開位置では自重落下による移動を考慮しなくても良いため、条件を一定とし得る上記中間位置を途中停止位置とした制御を行うようにすることにより、その制御を簡易化でき、本制御の採用によるコスト高を最小限とし得る。

なお、上記図示例ではステップＳＴ４においてスライドドア１を開方向に移動させるようにしている。これにより、例えば全閉位置に近い位置で途中停止している場合における挟み込みを防止することができる。しかしながら、ウェザーストリップなどの変形許容範囲内で上記故障検出処理時のスライドドア１の移動距離を設定可能な場合には閉方向に移動させることもできるため、故障検出処理時のスライドドア１の移動方向は限定されない。

本発明が適用された車両用スライドドアの開閉構造の概略を示す全体図である。 駆動ユニットの概略を示す斜視図である。 本発明に基づくフロー図である。

符号の説明

１ スライドドア
６ 駆動ユニット
７ モータ、７ａ ウォーム
８ 制御装置
９ 歯車
１０ 電磁クラッチ
１１ 回転センサ

Claims (3)

1. 車両に設けられた開閉体と、前記開閉体を開閉駆動する駆動源と、前記開閉体と前記駆動源とを励磁状態で連結する電磁クラッチと、前記駆動源及び前記電磁クラッチを制御する制御装置と、前記開閉体の変位を検出する開閉体変位検出手段とを有し、
   前記開閉体を開閉駆動して停止した場合には所定時間経過時に前記電磁クラッチを非励磁状態にすると共にその後前記開閉体の変位が検出された場合には前記電磁クラッチを励磁状態にするようにした車両用開閉体制御方法であって、
   前記所定時間経過時に前記電磁クラッチを非励磁状態にする前に前記開閉体を開閉いずれかの方向に所定量動作させ、その動作時に前記開閉体の変位が検出されなかった場合には前記開閉体変位検出手段が故障していると判断することを特徴とする車両用開閉体制御方法。
2. 前記開閉体変位検出手段が故障していると判断された場合には前記電磁クラッチを励磁状態にすることを特徴とする請求項１に記載の車両用開閉体制御方法。
3. 前記開閉体の停止位置が全開位置及び全閉位置間の中間位置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用開閉体制御方法。