JP2015190193A - 扉開閉制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】パワーアシスト状態での扉の使い勝手を向上させる。【解決手段】パワーバックドア制御装置10は、バックドア30を開閉させるモータ20の駆動を制御する制御部1と、バックドア30の開閉位置を検出する位置検出部1aと、位置検出部1aが検出した開閉位置の時間変化に基づいて、バックドア30の開閉速度を算出する速度算出部1bと、バックドア30の開閉位置と開閉速度とに基づいて、目標補助力を算出する目標補助力算出部1eとを備える。制御部1は、目標補助力算出部1eが算出した目標補助力に基づいて、バックドア30の開閉操作を補助するように、モータ20の駆動を制御する。さらに、制御部1は、位置検出部1aにより検出したバックドア30の開閉位置が全閉位置近傍であると判断したときに、バックドア30が全閉するように、モータ20の駆動を制御する。【選択図】図1
Description
本発明は、たとえば車両のバックドアやスライドドアのような扉を手動で開閉操作する場合に、操作補助力を付与する扉開閉制御装置に関する。
車両に搭載される扉開閉制御装置として、たとえばパワーバックドア(「パワーテイルゲート」ともいう。)制御装置やパワースライドドア制御装置がある。これらの扉開閉制御装置は、アクチュエータとしてモータを使用し、モータを回転させて、扉開閉機構を作動させ、バックドアやスライドドアを開閉させる。また、扉が手動で開閉操作された場合に、アクチュエータにより操作補助力を付与して、操作者が小さな力で扉を開閉操作できるようにする、パワーアシスト機能を備えた扉開閉制御装置もある(たとえば特許文献1〜4)。
特許文献1の扉開閉制御装置では、スライドドアが全閉位置または全開位置で急停止したときの衝撃を緩和するため、スライドドアが全閉位置または全開位置の付近に達した際に、ドア速度が所定値よりも大きい場合は、目標ドア速度を小さい値に切り替える。そして、その目標ドア速度に実際のドア速度が近づくように、モータの駆動を制御する。
特許文献2の扉開閉制御装置では、快適な操作フィーリングを実現するため、モータに流れる電流とスライドドアの移動速度の変化に基づいて、モータへの給電量を調節して、スライドドアの開閉速度を制御する。
特許文献3の扉開閉制御装置では スライドドアがどの位置にあっても、スライドドアの開閉を手動から自動へ移行するため、スライドドアの開閉に応じてパルス発生手段から発生される位相がずれた2つのパルスに基づいて、スライドドアの作動方向(開閉方向)を判断する。そして、その作動方向に対応させて、モータを開方向または閉方向へ駆動する。
特許文献4の扉開閉制御装置では バックドアの開閉用ハンドルの操作量を検出し、該操作量に応じてモータの駆動を制御して、バックドアの開閉操作に必要な一部の操作力を補助する。また、小出力のモータを用いて、装置を小型化するため、バックドアの半開状態までの範囲で、モータにより開閉操作のアシストを行う。
パワーアシスト状態で、たとえば、操作者が全閉位置近傍で扉の手動閉操作を止めた場合に、アクチュエータの駆動が停止されると、扉が若干開いた状態で放置されてしまう。また、たとえば、操作者が全閉位置と全開位置の間にある中間位置で扉を静止させるために、扉の手動閉操作を止めた場合に、アクチュエータが自動で駆動され続けると、扉が所望の中間位置で静止しなくなり、不便である。
本発明の課題は、パワーアシスト状態での扉の使い勝手を向上させることができる扉開閉制御装置を提供することである。
本発明による扉開閉制御装置は、扉を開閉させるアクチュエータの駆動を制御する制御部と、扉の開閉位置を検出する位置検出部と、位置検出部が検出した開閉位置の時間変化に基づいて、扉の開閉速度を算出する速度算出部と、位置検出部が検出した開閉位置と速度算出部が算出した開閉速度とに基づいて、目標補助力を算出する目標補助力算出部とを備える。制御部は、目標補助力算出部が算出した目標補助力に基づいて、扉の開閉操作を補助するように、アクチュエータの駆動を制御する。さらに、制御部は、位置検出部が検出した開閉位置に基づいて、扉の開閉位置が全閉位置近傍であると判断したときに、扉が全閉するように、アクチュエータの駆動を制御する。
上記によると、パワーアシスト状態で、たとえば、操作者が全閉位置近傍で扉の手動閉操作を止めても止めなくても、扉が全閉するように、アクチュエータの駆動が制御される。このため、扉が若干開いた状態で放置されることはない。また、たとえば、操作者が全閉位置と全開位置の間にある中間位置で扉を静止させるために、扉の手動閉操作を途中で止めても、扉の位置が全閉位置の近傍でなければ、アクチュエータの駆動により扉が全閉されることはない。このため、扉を所望の中間位置で静止させることが可能となる。以上のことから、パワーアシスト状態での扉の使い勝手を向上させることができる。
また、本発明では、上記扉開閉制御装置において、制御部は、扉の閉操作を補助するように、アクチュエータの駆動を制御している場合に、扉の開閉位置が全閉位置近傍であると判断すると、扉が全閉するように、アクチュエータの駆動を制御してもよい。
また、本発明では、上記扉開閉制御装置において、制御部は、位置検出部が検出した開閉位置に基づいて、扉の開閉位置が全開位置近傍であると判断したときに、扉が全開するように、アクチュエータの駆動を制御してもよい。
さらに、本発明では、上記扉開閉制御装置において、制御部は、扉の開操作を補助するように、アクチュエータの駆動を制御している場合に、扉の開閉位置が全開位置近傍であると判断すると、扉が全開するように、アクチュエータの駆動を制御してもよい。
本発明によれば、パワーアシスト状態での扉の使い勝手を向上させることができる扉開閉制御装置を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
まず、本実施形態の構成を、図1および図2を参照しながら説明する。
図1は、パワーバックドア制御装置10の構成を示した図である。図2は、バックドア30の一例を示した図である。
図1において、パワーバックドア制御装置10は、モータ20とBD(バックドア)開閉機構21とバックドア30とともに、パワーバックドアシステム100に組み込まれている。このパワーバックドアシステム100は、自動四輪車に搭載されている。
パワーバックドア制御装置10は、図2の車体31に設けられている。バックドア30を開閉させるためのBD開閉機構21は、車体31やバックドア30に設けられている。モータ20は、BD開閉機構21の動力源であり、車体31に設けられている。
バックドア30は、図2に示すように、自動四輪車の車体31の後面に設けられた、跳ね上げ式のドアから成る。バックドア30は、上端部にある回転軸32を中心にして、下端部が上方へ揺動することで開いて行き、逆に下端部が下方へ揺動することで閉まって行く。パワーバックドア制御装置10は、モータ20を正転または逆転で駆動して、BD開閉機構21を作動させ、バックドア30を自動で開閉させる。
また、バックドア30は、下端部や把持部(図示省略)をつかんで、手動で開閉操作することができる。バックドア30が手動で開閉操作された場合に、パワーバックドア制御装置10は、モータ20により操作補助力を付与して、操作者が小さな力でバックドア30を開閉操作できるようにする(パワーアシスト機能)。
パワーバックドア制御装置10は、本発明の「扉開閉制御装置」の一例である。バックドア30は、本発明の「扉」の一例である。モータ20は、本発明の「アクチュエータ」の一例である。
パワーバックドア制御装置10には、制御部1、モータ駆動部2、運転席操作部3、後方操作部4、通信部5、携帯機6、パルス発生器7、全閉検出SW(スイッチ)8、および全開検出SW(スイッチ)9が備わっている。
制御部1は、マイクロコンピュータから成る。制御部1には、位置検出部1a、速度算出部1b、目標速度算出部1c、速度制御部1d、目標補助力算出部1e、補助力制御部1f、およびモード判別部1gが設けられている。
モータ駆動部2は、モータ20をPWM(パルス幅変調)信号で駆動するためのドライブ回路から成る。制御部1は、モータ駆動部2によりモータ20の駆動を制御する。モータ駆動部2には、モータ20に流れる電流(以下、「モータ電流」という。)を検出する電流検出部2aが設けられている。電流検出部2aによるモータ電流の検出は、適宜または所定の周期で行われる。
運転席操作部3は、自動四輪車の運転席に設けられた操作スイッチなどから成る。後方操作部4は、車体31の後方(車外)に設けられた操作スイッチなどから成る。運転席操作部3と後方操作部4には、バックドア30を自動で開閉作動させるために操作されるBD開閉SW(スイッチ)3b、4bがそれぞれ設けられている。
通信部5は、携帯機6と無線通信(LF(Low Frequency)信号やUHF(Ultra High Frequency)信号の通信など)するためのアンテナや回路から成る。携帯機6は、パッシブエントリーシステムのFOBキーから成り、ユーザにより携帯される。携帯機6にも、バックドア30を自動で開閉作動させるために操作されるBD開閉SW(スイッチ)6bが設けられている。
パルス発生器7は、たとえば2相式のロータリエンコーダから成り、モータ20またはBD開閉機構21に設けられている。パルス発生器7は、モータ20の回転状態またはBD開閉機構21の作動状態に応じて、位相がずれた2つのパルス信号を制御部1へ出力する。
モータ20の回転状態、BD開閉機構21の作動状態、およびバックドア30の開閉状態は連動している。このため、制御部1の位置検出部1aは、パルス発生器7から出力される2つのパルス信号を検出し、該パルス信号に基づいてバックドア30の開閉位置(以下「ドア位置」という。)を検出する。速度算出部1bは、位置検出部1aが検出したドア位置の時間変化に基づいて、バックドア30の開閉速度(以下「ドア速度」という。)を算出する。位置検出部1aによるドア位置の検出と、速度算出部1bによるドア速度の算出とは、適宜または所定の周期で随時行われる。
全閉検出SW(スイッチ)8と全開検出SW(スイッチ)9は、車体31の後部に設けられている。全閉検出SW8は、バックドア30が全閉したことを検出して、検出信号を制御部1へ出力する。全開検出SW9は、バックドア30が全開したことを検出して、検出信号を制御部1へ出力する。位置検出部1aは、全閉検出SW8または全開検出SW9からの出力信号に基づいて、バックドア30が全閉位置または全開位置にあることを検出する。
制御部1の目標速度算出部1cは、位置検出部1aが検出したドア位置に基づいて、バックドア30を開閉させる際の目標速度を算出する。速度制御部1dは、目標速度算出部1cが算出した目標速度と、速度算出部1bが算出したドア速度とに基づいて、モータ20を速度制御する。
パワーアシスト制御時に、目標補助力算出部1eは、位置検出部1aが検出したドア位置と、速度算出部1bが算出したドア速度とに基づいて、目標補助力を算出する。補助力制御部1fは、目標補助力算出部1eが算出した目標補助力と、電流検出部2aが検出したモータ電流とに基づいて、モータ20の駆動を制御する。モード判別部1gは、位置検出部1aが検出したドア位置と、速度算出部1bが算出したドア速度と、BD開閉SW3b、4b、6bの操作状態とに基づいて、モータ20を制御するためのモードを判別する。
次に、第1実施形態のパワーバックドア制御装置10の動作を、図3〜図12を参照しながら説明する。
図3は、第1実施形態のパワーバックドア制御装置10のメイン処理を示したフローチャートである。制御部1は、位置検出部1aで検出されたドア位置により、バックドア30が全閉位置と全開位置の間にある中間位置にあると判断すると(図3のステップS1:YES)、モード判別部1gによりモード判別処理を行う(図3のステップS2)。
図4は、そのモード判別処理の詳細を示したフローチャートである。いずれかのBD開閉SW3b、4b、6bでオート開操作が行われた場合(図4のステップS11:YES、オート開操作)、モード判別部1gは、移行先がオート開モードであると判別する(図4のステップS12)。また、いずれかのBD開閉SW3b、4b、6bでオート閉操作が行われた場合(図4のステップS11:YES、オート閉操作)、モード判別部1gは、移行先がオート閉モードであると判別する(図4のステップS13)。
また、BD開閉SW3b、4b、6bでオート開閉操作が行われない状態で(図4のステップS11:NO)、バックドア30が全閉位置近傍にある場合、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、制御部1によりバックドア30が全閉位置近傍にあると判断される(図4のステップS14:YES)。さらに、バックドア30が手動で閉操作されている場合、ドア位置の時間変化に基づいて、制御部1によりバックドア30が閉作動中であると判断される(図4のステップS15:YES)。すると、モード判別部1gは、移行先が全閉位置近傍モードであると判別する(図4のステップS16)。
なお、全閉位置近傍とは、人や物が出入りできないくらい全閉位置に近いバックドア30の所定の開閉範囲のことである。本例では、全閉位置にあるときのバックドア30の開度を0°とした場合、バックドア30の開度が10°〜20°以下を全閉位置近傍と設定している。図2では、全閉位置にあるバックドア30を実線で示し、全開位置にあるバックドア30を一点鎖線で示し、全閉位置近傍にあるバックドア30を二点鎖線で示している。
バックドア30が全閉位置近傍にあっても(図4のステップS14:YES)、バックドア30が閉作動中でなければ(図4のステップS15:NO)、制御部1が速度算出部1bで算出されたドア速度を確認する。また、BD開閉SW3b、4b、6bでオート開閉操作が行われず(図4のステップS11:NO)、バックドア30が全閉位置近傍にない場合も(図4のステップS14:NO)、制御部1は速度算出部1bで算出されたドア速度を確認する。ここで、バックドア30が手動で開閉操作されていると、速度算出部1bで算出されたドア速度が0以外の値となる(図4のステップS17:NO)。この場合、モード判別部1gは、移行先がパワーアシストモードであると判別する(図4のステップS18)。
また、バックドア30が手動で開閉操作されずに、静止していると、速度算出部1bで算出されたドア速度が0になるので(図4のステップS17:YES)、モード判別部1gは、移行先が停止モードであると判別する(図4のステップS19)。
図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS3から停止モードに移行した場合、制御部1は、モータ20を駆動することなく、メイン処理を終了する。これにより、バックドア30は、全閉位置近傍から外れた中間位置で静止したままとなる。
また、図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS3からオート開モードに移行した場合、制御部1は、オート開処理を実行する(図3のステップS4)。
図5は、そのオート開処理の詳細を示したフローチャートである。図7は、オート開処理およびオート閉処理の詳細を示したブロック図である。オート開処理を開始すると、図7に示すように、目標速度算出部1cが位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、目標速度を算出する(図5のステップS21)。次に、速度制御部1dが、速度制御をしながらモータ20を開方向へ(たとえば正転)駆動する(図5のステップS22)。
詳しくは、速度制御部1dが、目標速度算出部1cで算出された目標速度と、速度算出部1bで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を開方向へ駆動する。これにより、BD開閉機構21が作動して、バックドア30が自動で開いて行く。
この後、BD開閉SW3b、4b、6bの操作がなければ(図5のステップS23:NO)、バックドア30が全開位置に到達するまで(図5のステップS25:NO)、ステップS21〜S25の処理が繰り返される。
また、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかが操作されても(図5のステップS23:YES)、それがオート開操作であれば(図5のステップS24:YES)、バックドア30が全開位置に到達するまで(図5のステップS25:NO)、ステップS21〜S25の処理が繰り返される。
また、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかが操作されて(図5のステップS23:YES)、それがオート開操作以外の操作(停止操作またはオート閉操作)であれば(図5のステップS24:NO)、先に受け付けたオート開操作が無効になる。このため、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図5のステップS26)、オート開処理を終了する。この後、再び図3のメイン処理が実行されて、BD開閉SW3b、4b、6bの操作に応じたモード(停止モードまたはオート閉モード)に移行する。
また、BD開閉SW3b、4b、6bでオート開操作以外の操作が行われることなく(図5のステップS23:NO、またはステップS24:YES)、バックドア30が全開位置に到達したとする。すると、制御部1が、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、バックドア30が全開位置にあると判断し(図5のステップS25:YES)、モータ20の駆動を停止して(図5のステップS26)、オート開処理を終了する。
一方、図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS3からオート閉モードに移行した場合、制御部1は、オート閉処理を実行する(図3のステップS5)。
図6は、そのオート閉処理の詳細を示したフローチャートである。オート閉処理を開始すると、図7に示すように、目標速度算出部1cが位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、目標速度を算出する(図6のステップS31)。次に、速度制御部1dが、速度制御をしながらモータ20を閉方向へ(たとえば逆転)駆動する(図6のステップS32)。
詳しくは、速度制御部1dが、目標速度算出部1cで算出された目標速度と、速度算出部1bで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を閉方向へ駆動する。これにより、BD開閉機構21が作動して、バックドア30が自動で閉じて行く。
この後、BD開閉SW3b、4b、6bの操作がなければ(図6のステップS33:NO)、バックドア30が全閉位置に到達するまで(図6のステップS35:NO)、ステップS31〜S35の処理が繰り返される。
また、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかが操作されても(図6のステップS33:YES)、それがオート閉操作であれば(図6のステップS34:YES)、バックドア30が全閉位置に到達するまで(図6のステップS35:NO)、ステップS31〜S35の処理が繰り返される。
また、BD開閉SW3b、4b、6bのいずれかが操作されて(図6のステップS33:YES)、それがオート閉操作以外の操作(停止操作またはオート開操作)であれば(図6のステップS34:NO)、先に受け付けたオート閉操作が無効になる。このため、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図6のステップS36)、オート閉処理を終了する。この後、再び図3のメイン処理が実行されて、BD開閉SW3b、4b、6bの操作に応じたモード(停止モードまたはオート開モード)に移行する。
また、BD開閉SW3b、4b、6bでオート閉操作以外の操作が行われることなく(図6のステップS33:NO、またはステップS34:YES)、バックドア30が全閉位置に到達したとする。すると、制御部1が、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、バックドア30が全閉位置にあると判断し(図6のステップS35:YES)、モータ20の駆動を停止して(図6のステップS36)、オート閉処理を終了する。
一方、図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS3からパワーアシストモードに移行した場合、制御部1は、パワーアシストモード処理を実行する(図3のステップS6)。
図8は、そのパワーアシスト処理の詳細を示したフローチャートである。図9は、パワーアシスト処理の詳細を示したブロック図である。図10は、目標補助力算出部1eの詳細を示したブロック図である。パワーアシスト処理を開始すると、制御部1が、位置検出部1aで検出されたドア位置の時間変化に基づいて、バックドア30の作動方向(開閉方向)を判断する(図8のステップS41)。
このとき、制御部1により、バックドア30の作動方向が開方向であると判断されると(図8のステップS41:開)、図9に示すように、目標補助力算出部1eが位置検出部1aで検出されたドア位置と速度算出部1bで算出されたドア速度とに基づいて、開作動用の目標補助力を算出する(図8のステップS42)。
詳しくは、図10に示すように、目標補助力算出部1eには、ドア位置に応じた補助力成分を示す位置特性1pと、ドア速度に応じた補助力成分を示す速度特性1vと、乗算器1mとが設けられている。位置検出部1aで検出されたドア位置が入力されると、位置特性1pによりそのドア位置に応じた補助力成分が出力される。また、速度算出部1bで算出されたドア速度が入力されると、速度特性1vによりそのドア速度に応じた補助力成分が出力される。そして、これら2つの補助力成分が乗算器1mで乗算されることで、目標補助力が算出される。
目標補助力算出部1eで開作動用の目標補助力が算出されると、図9に示すように、補助力制御部1fがその目標補助力と、電流検出部2aで検出されたモータ電流とに基づいて、バックドア30の手動開操作を補助するように、モータ20を開方向へ駆動する(図8のステップS43)。
詳しくは、補助力制御部1fが、目標補助力とモータ電流に応じてモータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を開方向へ駆動する。これにより、モータ20から出力されるモータトルクが操作補助力となって、操作者がバックドア30を手動で開く際の操作力が軽減される。
この後、操作者がバックドア30の手動開操作を止めて、バックドア30を手で静止させた場合は、速度算出部1bで算出されたドア速度が0となる(図8のステップS44:YES)。また、操作者が、バックドア30の手動開操作を止めて、バックドア30から手を離した場合は、手動操作の勢いでバックドア30がしばらく開作動を続ける。然るに、BD開閉機構21の摩擦力により、バックドア30の移動速度が徐々に小さくなって、最終的にバックドア30が静止し、ドア速度が0となる(図8のステップS44:YES)。制御部1は、ドア速度が0になったことを確認すると、モータ20の駆動を停止して(図8のステップS45)、パワーアシスト処理を終了する。これにより、バックドア30は全閉位置と全開位置との間にある中間位置で静止する。この後、再び図3のメイン処理が実行される。
また、操作者がバックドア30の手動開操作を継続すると、ドア速度が0以外の値(たとえば+値)になる(図8のステップS44:NO)。この場合、図8のステップS41〜S44の処理が繰り返される。そして、バックドア30が全開位置に到達すると、ドア速度が0となるので(図8のステップS44:YES)、制御部1は、モータ20の駆動を停止して(図8のステップS45)、パワーアシスト処理を終了する。
また、パワーアシスト処理の開始直後に、制御部1により、バックドア30の作動方向が閉方向であると判断されると(図8のステップS41:閉)、図9に示すように、目標補助力算出部1eが、位置検出部1aで検出されたドア位置と、速度算出部1bで算出されたドア速度とに基づいて、閉作動用の目標補助力を算出する(図8のステップS46)。
このときも、目標補助力算出部1eでは、図10に示すように、位置特性1pによりドア位置に応じた補助力成分が出力され、速度特性1vによりドア速度に応じた補助力成分が出力される。そして、これら2つの補助力成分が乗算器1mで乗算されることで、目標補助力が算出される。なお、閉作動用の位置特性1pおよび速度特性1vは、開作動用の位置特性1pおよび速度特性1vと異なっていてもよいし、同一でもよい。
目標補助力算出部1eで閉作動用の目標補助力が算出されると、図9に示すように、補助力制御部1fが、その目標補助力とモータ電流とに基づいて、バックドア30の手動閉操作を補助するように、モータ20を閉方向へ駆動する(図8のステップS47)。
詳しくは、補助力制御部1fが、目標補助力とモータ電流に応じてモータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を閉方向へ駆動する。これにより、モータ20から出力されるモータトルクが操作補助力となって、操作者がバックドア30を手動で閉じる際の操作力が軽減される。
この後、操作者がバックドア30の手動閉操作を止めて、バックドア30を手で静止させた場合は、速度算出部1bで算出されたドア速度が0となる(図8のステップS48:YES)。また、操作者がバックドア30の手動閉操作を止めて、バックドア30から手を離した場合は、手動操作の勢いでバックドア30がしばらく閉作動を続ける。然るに、BD開閉機構21の摩擦力により、バックドア30の移動速度が徐々に小さくなって、最終的にバックドア30が静止し、ドア速度が0となる(図8のステップS48:YES)。制御部1は、ドア速度が0になったことを確認すると、モータ20の駆動を停止して(図8のステップS50)、パワーアシスト処理を終了する。これにより、バックドア30は中間位置で静止する。そして、再び図3のメイン処理が実行される。
また、操作者がバックドア30の手動閉操作を継続すると、ドア速度が0以外の値(たとえば−値)になる(図8のステップS48:NO)。このとき、バックドア30が全閉位置近傍に到達していなければ、制御部1が、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、バックドア30が全閉位置近傍にないと判断する(図8のステップS49:NO)。そして、図8のステップS41、S46〜S49の処理が繰り返される。
その後、バックドア30が全閉位置近傍に到達すると、制御部1が、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、バックドア30が全閉位置近傍にあると判断する(図8のステップS49:YES)。そして、制御部1は、ドア位置の時間変化に基づいて、バックドア30が閉作動中であることを確認すると(図8のステップS51:YES)、パワーアシストモードから、図3の全閉位置近傍モードへ移行する。なお、バックドア30が閉作動中でなければ(図8のステップS51:NO)、図8のステップS41以降の処理が繰り返される。
上記のように、パワーアシストモードから全閉位置近傍モードへ移行した場合、または、図4のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS3から全閉位置近傍モードに移行した場合、制御部1は、全閉位置近傍処理を実行する(図3のステップS7)。
図11は、全閉位置近傍処理の詳細を示したフローチャートである。図12は、全閉位置近傍処理の詳細を示したブロック図である。全閉位置近傍処理を開始すると、図12に示すように、目標速度算出部1cが、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて目標速度を算出する(図11のステップS61)。次に、速度制御部1dが、速度制御をしながらモータ20を閉方向へ駆動する(図11のステップS62)。
詳しくは、速度制御部1dが、目標速度算出部1cで算出された目標速度と、速度算出部1bで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を閉方向へ駆動する。これにより、バックドア30が手動で閉操作され続けているか否かにかかわらず、BD開閉機構21が作動して、バックドア30が自動で閉じてゆく。
この後、バックドア30が全閉位置に到達するまで(図11のステップS63:NO)、図11のステップS61〜S63の処理が繰り返される。そして、バックドア30が全閉位置に到達すると、制御部1が、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、バックドア30が全閉位置にあると判断し(図11のステップS63:YES)、モータ20の駆動を停止して(図11のステップS64)、全閉位置近傍処理を終了する。
上記第1実施形態によると、バックドア30の手動閉操作を補助するためのパワーアシスト状態で、たとえば、操作者が全閉位置近傍でバックドア30の手動閉操作を止めても止めなくても、バックドア30が全閉するように、モータ20の駆動が制御される。このため、バックドア30が若干開いた状態で放置されることはない。
また、手動閉操作を補助するためのパワーアシスト状態で、操作者が、全閉位置と全開位置の間にある中間位置で、バックドア30を手で静止させたり、バックドア30から手を離したりして、バックドア30の手動閉操作を途中で止めたとする。これらの場合、上記第1実施形態によると、バックドア30の開閉位置が全閉位置近傍でなければ、モータ20の駆動によりバックドア30が全閉されることはない。このため、バックドア30を全閉位置近傍から外れた所望の中間位置で静止させることが可能となる。
以上のことから、バックドア30の手動閉操作を補助するためのパワーアシスト状態で、バックドア30の使い勝手を向上させることができる。
次に、第2実施形態のパワーバックドア制御装置10の動作を、図13〜図18を参照しながら説明する。
図13は、第2実施形態のパワーバックドア制御装置10のメイン処理を示したフローチャートである。第2実施形態では、図13のステップS2aのモード判別処理で判別されるモードとして、全開位置近傍モードが追加されている。
図14は、そのモード判別処理の詳細を示したフローチャートである。BD開閉SW3b、4b、6bでオート開閉操作が行われない状態で(図14のステップS11:NO)、バックドア30が全開位置近傍にあるとする。この場合、制御部1が、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、バックドア30が全閉位置近傍ではなく、全開位置近傍にあると判断する(図14のステップS14:NO、ステップS14a:YES)。さらに、バックドア30が手動で開操作されている場合、制御部1は、ドア位置の時間変化に基づいて、バックドア30が開作動中であると判断する(図14のステップS14b:YES)。すると、モード判別部1gは、移行先が全開位置近傍モードであると判別する(図14のステップS14c)。
なお、全開位置近傍とは、全開位置に近いバックドア30の所定の開閉範囲のことである。たとえば、バックドア30が全開位置から閉方向側へ10°〜20°傾いた範囲までを全開位置近傍と設定してもよい。
バックドア30が全開位置近傍にあっても(図14のステップS14a:YES)、バックドア30が開作動中でなければ(図14のステップS14b:NO)、制御部1が速度算出部1bで算出されたドア速度を確認する。また、BD開閉SW3b、4b、6bでオート開閉操作が行われず(図14のステップS11:NO)、バックドア30が全閉位置近傍や全開位置近傍にない場合も(図14のステップS14:NO、ステップS14a:NO)、制御部1が速度算出部1bで算出されたドア速度を確認する。ここで、バックドア30が手動で開閉操作されていると、速度算出部1bで算出されたドア速度が0以外の値になるので(図14のステップS17:NO)、モード判別部1gは、移行先がパワーアシストモードであると判別する(図14のステップS18)。
また、バックドア30が手動で開閉操作されずに、静止していると、ドア速度が0になるので(図14のステップS17:YES)、モード判別部1gは、移行先が停止モードであると判別する(図14のステップS19)。
図14のモード判別処理での判別結果に従って、図13のステップS3からパワーアシストモードに移行した場合、制御部1は、パワーアシストモード処理を実行する(図13のステップS6a)。
図15は、そのパワーアシスト処理の詳細を示したフローチャートである。バックドア30の作動方向が開方向である場合(図15のステップS41:開)、目標補助力算出部1eが開作動用の目標補助力を算出する(図15のステップS42)。そして、補助力制御部1fが、バックドア30の手動開操作を補助するように、モータ20を開方向へ駆動する(図15のステップS43)。この後、制御部1は、ドア速度が0以外の値であり(図15のステップS44:NO)、バックドア30が全開位置近傍にあり(図15のステップS44a:YES)、バックドア30が開作動中であると判断すると(図15のステップS44b:YES)、パワーアシストモードから全開位置近傍モードへ移行する。
このように、パワーアシストモードから全開位置近傍モードへ移行した場合、または、図14のモード判別処理での判別結果に従って、図3のステップS3から全開位置近傍モードに移行した場合、制御部1は、全開位置近傍処理を実行する(図13のステップS8)。
図16は、全開位置近傍処理の詳細を示したフローチャートである。図17は、全開位置近傍処理の詳細を示したブロック図である。全開位置近傍処理を開始すると、図17に示すように、目標速度算出部1cが、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、目標速度を算出する(図16のステップS71)。次に、速度制御部1dが、速度制御をしながらモータ20を開方向へ駆動する(図16のステップS72)。
詳しくは、速度制御部1dが、目標速度算出部1cで算出された目標速度と、速度算出部1bで算出されたドア速度とが一致するように、モータ駆動部2によりモータ20への入力電圧を制御して、モータ20を開方向へ駆動する。これにより、バックドア30が手動で開操作され続けているか否かにかかわらず、BD開閉機構21が作動して、バックドア30が自動で開いてゆく。
この後、バックドア30が全開位置に到達するまで(図16のステップS73:NO)、図16のステップS71〜S73の処理が繰り返される。そして、バックドア30が全開位置に到達すると、制御部1が、位置検出部1aで検出されたドア位置に基づいて、バックドア30が全開位置にあると判断し(図16のステップS73:YES)、モータ20の駆動を停止して(図16のステップS74)、全開位置近傍処理を終了する。
上記第2実施形態によると、バックドア30の手動開操作を補助するためのパワーアシスト状態で、たとえば、操作者が全開位置近傍でバックドア30の手動開操作を止めても止めなくても、バックドア30が全開するように、モータ20の駆動が制御される。このため、バックドア30が若干閉方向へ傾いた状態で放置されることはない。
特に、図18に示すような、下端部にある回転軸32’を中心に揺動可能で、起立させることで閉まり、後方へ横倒しすることで開くドロップ式のバックドア30’に、上記第2実施形態を適用すると、次の不都合を回避することができる。バックドア30’が、破線で示すように全開位置近傍で上方へ傾いた状態で放置されると、バックドア30’が邪魔になり、車体31’の後方から荷台33に対して荷物を出し入れし難くなる。然るに、上記第2実施形態によると、バックドア30’は、破線で示す状態で放置されずに、一点鎖線で示すようにほぼ水平状態で全開となる。このため、荷物を車体31’の後方から、全開したバックドア30’上を通して、荷台33に対して出し入れし易くすることができる。
なお、図18では、全閉位置にあるバックドア30’を実線で示し、全閉位置近傍にあるバックドア30’を二点鎖線で示し、全開位置にあるバックドア30’を一点鎖線で示し、全開位置近傍にあるバックドア30’を破線で示している。
また、手動開操作を補助するためのパワーアシスト状態で、操作者が中間位置でバックドア30を手で静止させたり、バックドア30から手を離したりして、バックドア30の手動開操作を途中で止めたとする。これらの場合、上記第2実施形態によると、バックドア30の開閉位置が全開位置近傍でなければ、モータ20の駆動によりバックドア30が全開されることはない。このため、バックドア30を全開位置近傍や全閉位置近傍から外れた、所望の中間位置で静止させることが可能となる。
以上のことから、バックドア30の手動開操作を補助するためのパワーアシスト状態でも、バックドア30の使い勝手を向上させることができる。図18のバックドア30’の場合も、同様の作用効果が得られる。
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、パルス発生器7と全閉検出SW8と全開検出SW9の出力に基づいて、位置検出部1aがバックドア30の開閉位置を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、センサやスイッチからの出力、モータに流れる電流、またはモータに流れる電流に含まれるリップルの周波数などに基づいて、位置検出部がバックドアの開閉位置を検出してもよい。
また、第1実施形態では、跳ね上げ式のバックドア30を例に示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、バックドア30に代えて、ドロップ式のバックドア30’(図18)やその他の方式のバックドアを用いてもよい。また、第2実施形態でも、バックドア30、30’に代えて、その他の方式のバックドアを用いてもよい。
さらに、以上の実施形態では、自動四輪車のパワーバックドア制御装置10に本発明を適用した例を挙げたが、これに限るものではない。たとえばスライドドアを開閉させるパワースライドドア制御装置のような扉開閉制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。また、モータ以外のアクチュエータにより扉を開閉させる扉開閉制御装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
1 制御部
1a 位置検出部
1b 速度算出部
1e 目標補助力算出部
1f 補助力制御部
10 パワーバックドア制御装置
20 モータ
30、30’ バックドア
1a 位置検出部
1b 速度算出部
1e 目標補助力算出部
1f 補助力制御部
10 パワーバックドア制御装置
20 モータ
30、30’ バックドア
Claims (4)
- 扉を開閉させるアクチュエータの駆動を制御する制御部と、
前記扉の開閉位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記開閉位置の時間変化に基づいて、前記扉の開閉速度を算出する速度算出部と、
前記位置検出部が検出した前記開閉位置と前記速度算出部が算出した開閉速度とに基づいて、目標補助力を算出する目標補助力算出部と、を備え、
前記制御部は、前記目標補助力算出部が算出した目標補助力に基づいて、前記扉の開閉操作を補助するように、前記アクチュエータの駆動を制御する扉開閉制御装置において、
前記制御部は、前記位置検出部が検出した前記開閉位置に基づいて、前記扉の開閉位置が全閉位置近傍であると判断したときに、前記扉が全閉するように、前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。 - 請求項1に記載の扉開閉制御装置において、
前記制御部は、前記扉の閉操作を補助するように、前記アクチュエータの駆動を制御している場合に、前記扉の開閉位置が全閉位置近傍であると判断すると、前記扉が全閉するように、前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載の扉開閉制御装置において、
前記制御部は、前記位置検出部が検出した前記開閉位置に基づいて、前記扉の開閉位置が全開位置近傍であると判断したときに、前記扉が全開するように、前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。 - 請求項3に記載の扉開閉制御装置において、
前記制御部は、前記扉の開操作を補助するように、前記アクチュエータの駆動を制御している場合に、前記扉の開閉位置が全開位置近傍であると判断すると、前記扉が全開するように、前記アクチュエータの駆動を制御する、ことを特徴とする扉開閉制御装置。
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