JP3636599B2 - 車両用スライドドアの自動開閉装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車体の側面に取り付けたスライドドアを、モータ等の駆動源によって開閉する車両用スライドドアの自動開閉装置に関し、とくにスライドドアを駆動源で開閉する自動開閉モードから手動で開閉する手動開閉モードに切り替えるときに、スライドドアが自重で急速に落下するのを抑制する車両用スライドドアの自動開閉装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車等の車体の側面に、前後方向に移動可能にスライドドアを取り付け、このスライドドアをモータ等の駆動源によって開閉移動する車両用スライドドアの自動開閉装置が知られている。
【0003】
この装置は、運転席および後部座席の近くに設けたスライドドア開閉用操作子を操作することによって、あるいは車外からワイヤレスリモコンを操作することによって、車内に設置した制御装置で駆動源を起動し、さらに電磁クラッチをオン(接続)状態にして駆動源の動力をスライドドア開閉機構に伝達することでスライドドアを開閉移動していた。
【0004】
また、この装置はスライドドアを駆動源の動力によって開閉する自動開閉モードと、利用者が手動で操作する手動開閉モードとを選択的に切り替えるメインスイッチを備えており、スライドドアが自動開閉モードで移動しているときにメインスイッチで手動開閉モードが選択されると、スライドドアを途中で停止し、電磁クラッチをオフ(切断)状態にし、手動開閉モードに切り換えていた。
【0005】
また、この装置はスライドドアが自動開閉モードで開または閉方向に移動しているときに、スライドドアが何等かの障害物に当接したことを検知すると、スライドドアを反対方向に移動させる制御を行っていた。
【0006】
すなわち、開(または閉)方向に移動していたスライドドアを閉(または開)方向に反転させ、全閉(または開)位置付近まで戻した後に、再び開(または閉)方向に移動させていた。このため、障害物が取り除かれない場合は、スライドドアが繰り返し往復移動することになり、バッテリーの浪費や機構部の損傷を招くので、スライドドアが障害物の検知により繰り返し一定回数往復移動したことを検知すると、スライドドアを停止して電磁クラッチをオフ状態にし、手動開閉モードに切り換えていた。
【0007】
また、この装置はスライドドアを駆動するシステムの構成要素に何等かの異常があることを検知すると、スライドドアを途中で停止し、電磁クラッチをオフ状態にして手動開閉モードに切り換えていた。例えば、スライドドアの移動方向を検出するロータリーエンコーダを含むセンサ系の異常や、スライドドアを駆動するモータ等を含む駆動系の異常などである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した各場合において、スライドドアを途中の中間位置で停止させ、電磁クラッチをオフ状態にして手動開閉モードに切り替えると、車両が傾斜地に停車している場合は、スライドドアは自重により傾斜方向に移動を開始し、傾斜が急なほど急速に落下してしまうという不都合がある。
【0009】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、自動開閉モードから手動開閉モードに切り替えるために電磁クラッチをオフ状態にした際に、スライドドアが自重で急速に落下するのを抑制することができる車両用スライドドアの自動開閉装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の発明は、車体の側面に沿って開閉移動するスライドドアと、クラッチ手段を介して伝達される駆動源の駆動力に基づいてスライドドアを開閉駆動するスライドドア開閉機構と、クラッチ手段を断続制御して駆動源からスライドドア開閉機構に伝達される駆動力を制御する制御手段とを備え、制御手段は駆動源によってスライドドアを開閉する自動開閉モードから手動によって開閉する手動開閉モードに切り替えるときに、スライドドアが開閉中のときはクラッチ手段を所定のオン時間接続し所定のオフ時間切断する断続制御を繰り返すクラッチ断続モードを実行するものである。
【0011】
本発明によれば、スライドドアが自動開閉モードで開閉中に手動開閉モードに切り替えるときは、クラッチ断続モードを実行し、クラッチ手段を断続制御することで、車体が傾斜しているときにスライドドアが傾斜方向に自重で急速に落下するのを抑制する。
【0012】
本発明の請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、制御手段は、クラッチ断続モードにおいて、予め設定したオン時間およびオフ時間を一定の断続回数繰り返すものである。
【0013】
本発明によれば、スライドドアが自動開閉モードで開閉中に手動開閉モードに切り替えるときは、クラッチ断続モードを実行し、予め測定して得た固定のオン時間、オフ時間および断続回数でクラッチ手段を制御することで、車体が傾斜しているときにスライドドアが傾斜方向に自重で急速に落下するのを抑制する。
【0014】
本発明の請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、制御手段は、初回のオフ時間はその後のオフ時間より短く設定するものである。
【0015】
本発明によれば、初回のオフ時間はスライドドアが停止した状態からスタートするので、制動によるスライドドアの反動を考慮する必要がないため、その後のオフ時間より短く設定する。
【0016】
本発明の請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、制御手段は、クラッチ断続モードにおいて、傾斜検出手段によって車両が上り坂に停車していることを検知すると、断続回数を多く設定するものである。
【0017】
本発明によれば、スライドドアが全閉位置付近から開方向に移動するときはスライドドアの移動軌跡が曲線となり、自重落下距離が小さいため終点位置付近に達するまでの時間が長くなることを考慮し、断続回数を多く設定する。
【0018】
本発明の請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、制御手段は、クラッチ断続モードにおいて、傾斜検出手段によって車両が上り坂に停車していることを検知し、かつスライドドアが全閉位置付近にあるときは、初回または複数回のオフ時間をその後のオフ時間より長く設定するものである。
【0019】
本発明によれば、全閉位置付近は曲線の最も急な部分であるので、自重落下距離が最小となるため、初回または複数回のオフ時間をその後のオフ時間より長くし、初回または複数回のオフ時間の落下距離が増加するように制御する。
【0020】
本発明の請求項6記載の発明は、請求項1記載の発明において、車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、制御手段は、クラッチ断続モードにおいて、傾斜検出手段で検知した傾斜角が小さいほど断続回数を多く設定するものである。
【0021】
本発明によれば、傾斜角が小さいほどスライドドアの自重落下速度が小さくなり、スライドドアが終点位置付近に達するまでの時間が長くなるので、断続回数を多く設定する。
【0022】
本発明の請求項7記載の発明は、請求項1記載の発明において、車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、制御手段は、クラッチ断続モードにおいて、傾斜検出手段によって検知した傾斜角が小さいほどオフ時間を長く設定するものである。
【0023】
本発明によれば、傾斜角が小さいほどスライドドアの自重落下速度が小さくなり、スライドドアが終点位置付近に達するまでの時間が長くなるので、オフ時間を長くして移動距離を長くし、早く到達するように制御する。
【0024】
本発明の請求項8記載の発明は、請求項1記載の発明において、車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、制御手段は、傾斜検出手段によって検知した傾斜が平坦または極緩斜面のときは、自動開閉モードから直ちに手動開閉モードに切り替えるものである。
【0025】
本発明によれば、車両が平担地または極緩斜面に停車しているときは、スライドドアが所定速度以上で自重落下するおそれがないため、クラッチ断続モードを行わずに直ちに手動操作モードに移行するように制御する。
【0026】
本発明の請求項9記載の発明は、請求項1記載の発明において、スライドドアの移動速度を検出する速度検出手段を設け、制御手段は、クラッチ断続モードにおいて、オフ時間中にスライドドアが所定の速度以上になったことを速度検出手段で検出すると、クラッチ手段を一定のオン時間接続状態とするものである。
【0027】
本発明によれば、オフ時間中にスライドドアの自重落下速度が所定の速度以上になるとクラッチ手段をオン状態に制御することで、スライドドアの自重落下速度が所定の速度以下になるように抑制する。
【0028】
本発明の請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明において、制御手段は、スライドドアの移動速度が所定の速度に達する時間が短いほどオン時間を長く設定するものである。
【0029】
本発明によれば、スライドドアはオン時間中に制動を受けるが、同じ速度でも急斜面の方が加速度が大きいため、大きな制動力が必要となるであることを考慮して、ドア速度が所定の速度に達する時間が短いほど急斜面と判断し、オン時間を長くするように制御する。
【0030】
本発明の請求項11記載の発明は、請求項1記載の発明において、制御手段は、クラッチ断続モードにおいて、クラッチ手段の状態をオン時間またはオフ時間の少なくとも一方において半クラッチ状態とするものである。
【0031】
本発明によれば、オン状態のときとオフ状態のときとのドア速度の差を小さくし、スライドドアの挙動がスムーズになるように制御する。
【0032】
本発明の請求項12記載の発明は、請求項1記載の発明において、スライドドアの位置を検出する位置検出手段を設け、制御手段は、クラッチ断続モードにおいて、位置検出手段によってスライドドアの位置が落下方向の終点位置付近に位置することを検出したときは、手動開閉モードに切り替えるものである。
【0033】
本発明によれば、スライドドアが終点位置付近まで自重落下した時点でクラッチ断続モードによる断続制御を終了し、手動開閉モードに移行することで、スライドドアが傾斜方向に自重で急速に落下するのを抑制する。
【0034】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明による車両用スライドドアの自動開閉装置の一実施の形態を示すブロック図で、スライドドアの制御に関する電気的構成を示している。同図において、車体1はスライドドア制御装置11およびスライドドア駆動装置12を備え、スライドドア制御装置11はマイクロコンピュータによるプログラム制御によってモータ等の駆動源およびスライドドア駆動機構を有するスライドドア駆動装置12を制御し、スライドドア2を開閉移動するように構成されている。
【0035】
また、スライドドア2は車体1のドア開口部の上縁および下縁に設けた上部トラック13および下部トラック14にそれぞれ連係することによって、車体1の側面に前後方向に摺動自在に懸架されている。
【0036】
スライドドア制御装置11は、バッテリー15に接続されて直流電圧BVを受け、イグニッションスイッチ16に接続されてイグニッション信号IGを受け、パーキングスイッチ17に接続されてパーキング信号PKを受け、メインスイッチ18に接続されてメインスイッチ信号MAを受けるように構成されている。
【0037】
また、スライドドア制御装置11はドア開スイッチ19に接続されてスライドドア2を開扉指令するドア開信号DOを受け、ドア閉スイッチ20に接続されてスライドドア2を閉扉指令するドア閉信号DCを受け、無線受信部21に接続されて車外のワイヤレスリモコン3からリモコン開信号ROまたはリモコン閉信号RCを受け、ブザー22に接続されてスライドドア2が自動開閉される際の警報音を発生させ、傾斜センサ23に接続されて車体の傾斜角および傾斜方向を検出るように構成されている。
【0038】
次に、スライドドア駆動装置12は、ドライブプーリ12aと反転プーリ12bとを備え、この間にケーブル部材12cを巻回し、このケーブル部材12cに移動部材12dを固定して、移動部材12dとスライドドア2とをヒンジアーム31を介して接続した構成となっている。なお、ドライブプーリ12a、反転プーリ12b、ケーブル部材12cおよび移動部材12dによってスライドドア開閉機構が構成されている。
【0039】
ドライブプーリ12aは電磁クラッチ12eを介して駆動源である開閉モータ12fに接続されている。電磁クラッチ12eはスライドドア制御装置11によって伝達維持力が制御されるように構成されている。
【0040】
開閉モータ12fはスライドドア制御装置11の制御の下に開方向または閉方向に回転駆動される。電磁クラッチ12eがオン状態になると、ドライブプーリ12aは開閉モータ12fと同一方向に回転駆動され、反転プーリ12bとの間でケーブル部材12cを直線方向に移動させる。これによってスライドドア2が前後方向に移動する。
【0041】
ドライブプーリ12aの回転軸には、ロータリーエンコーダ12gが連係されている。その出力パルスはパルス信号発生部12hに入力され、2相のパルス信号φ1,φ2としてスライドドア制御装置11に入力される。
【0042】
図2はロータリーエンコーダ12gの一例を示す概略的構成図であり、図3はその出力波形図である。ロータリーエンコーダ12gはドライブプーリ12aの回転軸に取り付けられた回転円板RDと、この回転円板RDの上に同心円状に穿設された複数のスリットSLと、その両側に配置された発光素子LDおよび受光素子PDとから構成されている。スリットSLは2相のパルス信号φ1,φ2を得るために同心円状に2系列穿設されている。
【0043】
図3(a)の波形図は回転円板RDが右回転したときに得られる2相のパルス信号φ1,φ2であり、同図(b)の波形図は回転円板RDが左回転したときに得られる2相のパルス信号φ1,φ2である。この例では、回転円板RDが右回転したときにスライドドア2が開方向に駆動されるようになっている。
【0044】
従って、スライドドア制御装置11はこの両信号の位相関係からロータリーエンコーダ12gの回転方向、すなわちスライドドア2の移動方向を判定することができる。すなわち、パルス信号φ1の立上がり時にパルス信号φ2がハイレベルであれば開方向と判定し(図a)、ローレベルであれば閉方向と判定する(図b)。
【0045】
また、スライドドア制御装置11はパルス信号φ1,φ2のパルス数からケーブル部材12cの移動量を計測しスライドドア2の位置を求める。すなわち、スライドドア2の全閉位置を初期値として全開位置までのパルス数を計数すれば、その計数値は移動部材12dの位置、すなわちスライドドア2の位置を表すことになる。
【0046】
図1に戻り、スライドドア2内には、スライドドア2をハーフラッチ直前からフルラッチまで締め込むためのクロージャモータ32、それを制御するクロージャ制御部33、スライドドア2がハーフラッチに達したことを検知するハーフスイッチ34が設置されている。
【0047】
さらに、スライドドア2内には、ドアロック35を駆動して車体1側に設けたストライカ24から解錠するリリースアクチュエータ(ACT)36、リリースACT36と同様にドアロック35を解錠するドアハンドル37を備えている。このドアロック35およびストライカ24によってドアロック機構4が構成されている。
【0048】
また、車体1側の電気的要素とスライドドア2側の電気的要素との接続は、スライドドア2が全閉状態から若干開いた状態で、ドア開口部に設けた車体側コネクタ25とスライドドア2の開口端に設けたドア側コネクタ38とが結合されることで行われる。この車体側コネクタ25およびドア側コネクタ38によって給電コネクター5が構成されている。
【0049】
また、給電コネクター5を介してクロージャ制御部33が車体1側のバッテリー15および接地に接続され、ハーフスイッチ34が車体1側のスライドドア制御装置11に接続され、リリースACT36の一端および他端がそれぞれ車体1側のバッテリー15およびスライドドア制御装置11に接続されている。
【0050】
(スライドドア制御装置)
図4は、スライドドア制御装置11を中心として、図1に示す電磁クラッチ12eの制御部、開閉モータ12fの制御部などを示すブロック図である。同図において、スライドドア制御装置11はマイクロコンピュータを含む制御回路11aを有し、記憶されているプログラムに基づいて繰り返し制御を行っている。
【0051】
また、スライドドア制御装置11は電源回路11bを有し、バッテリー15からの直流電圧BVを受けて制御回路11aに供給する電圧を生成している。この制御回路11aは安全性を確保するためにイグニッションスイッチ16およびパーキングスイッチ17が共にオンのときに動作するように構成されている。
【0052】
また、スライドドア制御装置11は電磁クラッチ12eを制御するトランジスタ11c、開閉モータ12fを制御する第1および第2のモータ制御リレー11d,11e、モータブレーキキャンセルリレー11fおよびアクチュエータ制御リレー11gを有する。
【0053】
トランジスタ11cは制御回路11aによって制御され、一端がバッテリー15に接続された電磁クラッチ12eの他端に接続されて電磁クラッチ12eの伝達保持力を制御する。
【0054】
また、第1のモータ制御リレー11dはリレーコイルの一端が制御回路11aのスイッチ素子TR1に接続され、他端がバッテリー15に接続されている。接点スイッチの可動端子は開閉モータ12fの一端に接続され、2つある固定端子の一方はバッテリー15に、他方はモータブレーキキャンセルリレー11fの可動端子を経て接地されている。
【0055】
第2のモータ制御リレー11eはリレーコイルの一端が制御回路11aのスイッチ素子TR2に接続され、他端がバッテリー15に接続されている。接点スイッチの可動端子は開閉モータ12fの他端に接続され、2つある固定端子の一方はバッテリー15に、他方は接地されている。
【0056】
モータブレーキキャンセルリレー11fはリレーコイルの一端が制御回路11aのスイッチ素子TR3に接続され、他端がバッテリー15に接続されている。接点スイッチの可動端子は前述したように第1のモータ制御リレー11dの他方の固定端子に接続され、2つある固定端子の一方は接地され、他方はオープンになっている。
【0057】
ACT制御リレー11gはリレーコイルの一端が制御回路11aのスイッチ素子TR4に接続され、他端がバッテリー15に接続されている。接点スイッチの可動端子は給電コネクター6を介してリリースACT36の一端に接続され、2つある固定端子の一方は接地され、他方はオープンとなっている。また、リリースACT36の他端は給電コネクター5を介してバッテリー15に接続されている。この他にも制御回路11aには前述したロータリーエンコーダ12gが接続されている。
【0058】
(動作例1)
この構成において、スライドドア2の動作モードが前述した各理由によって自動開閉モードから手動操作モードに切り替わると、制御回路11aはスイッチ素子TR1をオフして、モータ制御リレー11dのリレーコイルに流れる電流を遮断し、接点スイッチを開き、図4に示す状態とする。これによって開閉モータ12fの回転が停止し、スライドドア2は停止状態となる。
【0059】
次いで、制御回路11aはトランジスタ11cを制御し、電磁クラッチ12eをオン状態からオフ状態に切り換える。これによってスライドドア2と開閉モータ12fとの接続状態が断たれ、スライドドア2は手動操作による開閉が可能となり、車体が傾斜していれば傾斜方向に自重で落下する。
【0060】
この状態において、制御回路11aはトランジスタ11cを制御して、図5(a)に示すように、電磁クラッチ12eがオン(ON)状態からオフ(OFF)状態に切り替わった時点toから一定のオフ時間Toff および一定のオン時間Tonを一定の回数繰り返すクラッチ断続モードを実行する。
【0061】
この例の場合、オフ時間Toff 、オン時間Tonおよび断続回数Nは予め設定した固定値である。この固定値は所定の傾斜角において、スライドドア2が全開位置付近(全開位置から約50mm以内)から全閉位置付近(全閉位置から約50mm以内)まで、および全閉位置付近から全開位置付近まで自重により落下するときに、所定の速度以下となるように測定して得た値である。
【0062】
具体的には、スライドドア2はオフ時間Toff 中に自重で落下し、重力加速度によって加速される。従って、オフ時間Toff は所定の速度以下となるように設定する。
【0063】
また、スライドドア2はオン時間Ton中に停止中のモータ12fと接続されて制動を受け、減速させられるので、オン時間Tonは減速可能な時間に設定する。断続回数Nは緩斜面ではスライドドア2の自重落下による移動量が小さいため、全開または全閉位置付近までスライドドア2を移動させるために、急斜面より多い回数が必要となる。そこで、断続回数Nは断続を終了してクラッチをオフしても、その位置から全開または全閉位置付近までスライドドア2が落下する速度が所定の速度以下になるように設定する。
【0064】
なお、図中に示す時点t1は急斜面でスライドドア2が全開または全閉位置付近に到達する時点であり、時点t2は緩斜面でスライドドア2が全開または全閉位置付近に到達する時点である。
【0065】
ところで、電磁クラッチ12eのオン時間Ton中は、スライドドア2の自重落下に対して制動がかかるため、反動でスライドドア2は落下方向と反対方向に一瞬動く。従って、オフ時間Toff はこの反動を考慮した長さとする必要がある。ただし、初回のオフ時間Toff は、スライドドア2が停止した状態からのスタートとなるので、反動がないためスライドドア2の落下距離が長くなる。そこで、図5(b)に示すように、制御回路11aは初回のオフ時間Toff1を、その後のオフ時間Toff2より短くなるようにトランジスタ11cを制御し、初回の落下距離が増加するのを防止するようにしてもよい。
【0066】
(動作例2)
次に、図6に示す説明図を参照して動作例2について説明する。前述の動作例1では、車体の傾斜方向にかかわらず、オン時間Ton、オフ時間Toff および断続回数Nは予め設定された固定値を用いていた。しかし、車両が上り坂に停車しているときにスライドドア2を全閉位置付近から開扉する場合と、車両が下り坂に停車しているときにスライドドア2を全開位置付近から閉扉する場合とでは、オフ時間Toff 中にスライドドア2が自重落下する距離が異なる。
【0067】
これは上部トラック13および下部トラック14の形状が全閉位置から一定区間は曲線状になっており、そこから全開位置までは直線状になっているためで、車両が上り坂に停車しているときにスライドドア2が開扉するときは、スライドドア2は曲線部分を移動することになるため、直線部分を移動する場合に比べオフ時間中の自重落下距離が小さくなるためである。
【0068】
そこで、この動作例では、車両が上り坂に停車しているときにスライドドア2を全閉位置付近から開方向に移動する場合は、時間がかかるため断続回数Nを多くし、車両が下り坂に停車しているときにスライドドア2を全開位置付近から閉方向に移動する場合は、時間が短くなるので断続回数Nを少なくしている。
【0069】
また、車両が上り坂に停車しているときにスライドドア2を開扉すると、スライドドア2は曲線の最も急な部分を移動するため、オフ時間Toff 中の移動量が最も小さくなる。このため、初回または複数回のオフ時間Toff1をその後のオフ時間Toff2より長くし、オフ時間Toff1の落下距離が増加するように制御してもよい。
【0070】
図(a)はスライドドア2が下り坂で閉方向に移動する場合のオン(ON)/オフ(OFF)時間の説明図を示しており、図(b)は上り坂で開方向に移動する場合の説明図を示しており、図(c)はその場合に初回のオフ時間Toff1を長くした場合の説明図を示している。
【0071】
(動作例3)
次に、動作例3について説明する。こので動作例は、車体の傾斜に応じて断続回数Nを変化させる例である。すなわち、傾斜が小さい場合はスライドドア2の自重落下速度が小さいため、スライドドア2が全開位置付近または全閉位置付近に達するまでに時間がかかるので、断続回数Nを多くする必要がある。また、傾斜が大きい場合はスライドドア2の自重落下速度が大きいため、その逆に断続回数Nは少なくてよい。
【0072】
スライドドア2の自重落下速度Vは、
V=g×t×(sinθ−μcosθ)
となる。ここで、gは重力加速度、tはスライドドア2の自重落下時間(オフ時間Toff )、μはスライドドア2の滑り摩擦係数、θは車体の傾斜角度である。傾斜角度θは傾斜センサ23によって求める。
【0073】
オフ時間Toff の間にスライドドア2が自重落下する距離Lは、
L=(1/2)×g×t2×(sinθ−μcosθ)
となる。従って、断続回数Nは、
N=α/L
となる。αは定数である。
【0074】
なお、予め傾斜角度θと断続回数Nとの関係をマップとしてスライドドア制御装置11内のメモリに記憶しておき、傾斜センサ23からの傾斜角度θを表す計測データによってメモリに記憶した断続回数Nを読み出すようにしてもよい。図7は、傾斜角度θと断続回数Nとの一例を表として示した説明図である。
【0075】
ところで、車両が平地または極緩斜面(例えば0゜〜2゜)に停車しているときは、制御回路11aはクラッチ断続モードを行わずに直ちに手動操作モードに移行する。クラッチ断続モードが必要なのは、スライドドア2が所定速度以上で自重落下する場合であり、電磁クラッチ12eをオフ状態にしてもスライドドア2が移動しない平坦地や、所定速度以下でゆっくりと移動する極緩斜面では不要だからである。
【0076】
なお、傾斜角度θの検出は、傾斜センサ23によって検出するほかに、初回のオフ時間Toff1のときにパルス信号発生部12hからスライドドア制御装置11に入力されるパルス信号φ1,φ2の単位時間当りのパルス数からスライドドア2の移動速度を検出し、それに基づいて検出するようにしてもよい。移動速度と傾斜角度は略比例するからである。
【0077】
また、傾斜角度θに応じてオフ時間t(Toff )の長さを変化させるようにしてもよい。全開位置付近から全閉位置付近までの距離をLT、断続回数をNとすると、距離LTは、
となる。従って、オフ時間tは、
t2=(2×LT)/{N×g×(sinθ−μcosθ)}
となるので、
t=√[(2×LT)/{N×g×(sinθ−μcosθ)}]
となる。ただし、断続回数Nは所定の傾斜角度で所定の速度を越えないように設定する。
【0078】
なお、予め傾斜角度θとオフ時間t(Toff )との関係をマップとしてスライドドア制御装置11内のメモリに記憶しておき、傾斜センサ23からの傾斜角度θを表す計測データによってメモリに記憶したオフ時間Toff を読み出すようにしてもよい。
【0079】
(動作例4)
次に、図8に示す説明図を参照して動作例4について説明する。この動作例はスライドドア2の自重落下速度に応じて電磁クラッチ12eのオフ時間Toff を変化させる例である。
【0080】
電磁クラッチ12eのオフ時間Toff はスライドドア2の自重落下速度が所定の速度以下になるように設定するが、傾斜が小さい緩斜面では、スライドドア2の自重落下速度が小さいためスライドドア2の移動量も小さく、断続回数Nを多く設定する必要がある。
【0081】
そこで、電磁クラッチ12eのオフ時間Toff 中にスライドドア2の自重落下速度が所定の速度Vth以上になったことを検出すると、制御回路11aは電磁クラッチ12eをオン状態にするようにトランジスタ11cを制御する。
【0082】
図8(a)および(b)は急斜面の場合のスライドドア2の移動速度(ドア速度)の変化を示す図、およびそれに対応する電磁クラッチ12eのオン/オフ時間を示す図である。また、同図(c)および(d)は緩斜面の場合のスライドドア2の移動速度の変化を示す図およびそれに対応する電磁クラッチ12eのオン/オフ時間を示す図である。いずれもドア速度が一定速度Vth以上になると、電磁クラッチ12eをオン状態にしている。
【0083】
ところで、オン時間Tonのときにスライドドア2は制動を受けるが、同じ速度でも急斜面の方が加速度が大きいため、大きな制動力が必要となる。そこで、ドア速度が所定の速度Vthに達する時間が短いほど急斜面と判断し、オン時間Tonの時間を長くするように制御してもよい。
【0084】
(動作例5)
次に、図9に示す説明図を参照して動作例5について説明する。この動作例は電磁クラッ12eのオン状態およびオフ状態の少なくとも一方を半クラッチ状態で行う例である。
【0085】
図9(a)に示すように、オフ状態を半クラッチ状態で行えば、スライドドア2の自重落下速度を完全なオフ状態のときよりも小さくすることができ、オン状態のときとオフ状態のときとのドア速度の差を小さくすることができ、スライドドア2の挙動をスムーズにすることができる。
【0086】
また、図(b)に示すように、オン状態を半クラッチ状態で行えば、スライドドア2に対する制動を完全なオン状態のときよりも小さくすることができ、この場合もオン状態のときとオフ状態のときとのドア速度の差を小さくすることができ、スライドドア2の挙動をスムーズにすることができる。また、制動力が小さくなることから機構部の負担を小さくすることできる。
【0087】
(動作例6)
ところで、クラッチ断続モードによる断続制御が必要なのは、スライドドア2が全閉位置付近と全開位置付近との中間位置にある場合である。従って、スライドドア2が落下方向の終点位置である全閉位置付近または全開位置付近まで自重落下した時点で断続制御の必要がなくなる。
【0088】
そこで、車両が上り坂に停車したときに、スライドドア2が全開位置付近まで自重落下した時点でクラッチ断続モードによる制御を終了し、手動開閉モードに移行して電磁クラッチ12eをオフ状態のままとする。
【0089】
また、車両が下り坂に停車したときは、スライドドア2が全閉位置付近まで自重落下した時点でクラッチ断続モードによる制御を終了し、手動開閉モードに移行して電磁クラッチ12eをオフ状態のままとする。
【0090】
なお、傾斜方向の検出は、前述したように傾斜センサ23によるか、初回のオフ時間Toff1でパルス信号φ1,φ2の位相から検出する。また、スライドドア2の位置の検出は、前述したようにパルス信号φ1,φ2のパルス数から移動部材12dの位置を検出することで求める。あるいは全閉位置付近および全開位置付近に検出センサを設けるようにしてもよい。
【0091】
【発明の効果】
本発明によれば、スライドドアが自動開閉モードで開閉中に手動開閉モードに切り替えるときは、クラッチ断続モードを実行し、クラッチ手段を断続制御することで、車体が傾斜しているときにスライドドアが傾斜方向に自重で急速に落下するのを抑制することができる。
【0092】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、予め測定して得た固定のオン時間、オフ時間および断続回数でクラッチ手段を制御することで、スライドドアが傾斜方向に自重で急速に落下するのを抑制することができる。
【0093】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、スライドドアが停止した状態から開始するので、初回のオフ時間は制動によるスライドドアの反動を考慮する必要がないため、その後のオフ時間より短く設定し、スライドドアが傾斜方向に自重で急速に落下するのを抑制することができる。
【0094】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、スライドドアが全閉位置付近から開方向に移動するときは、スライドドアの移動軌跡が曲線状となり、自重落下距離が小さく移動に時間がかかるので、断続回数を多く設定することで、スライドドアが終点位置付近に達するまでドア速度を抑制することができる。
【0095】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、全閉位置付近は曲線の最も急な部分であるので、自重落下距離が最小となるため、初回または複数回のオフ時間をその後のオフ時間より長くし、初回または複数回のオフ時間中の落下距離が増加するように制御することで、スライドドアのスムーズな移動を可能にすることができる。
【0096】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、傾斜角が小さいほどスライドドアの自重落下速度が小さく、スライドドアが傾斜方向の終点位置に達するまでの時間が長くなるので、断続回数を多く設定することで、スライドドアが終点位置までドア速度を抑制することができる。
【0097】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、傾斜角が小さいほどスライドドアの自重落下速度が小さく、スライドドアが傾斜方向の終点位置に達するまでの時間が長くなるので、オフ時間を長くすることで早く終点位置に到達するように制御することができる。
【0098】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、車両が平担地または極緩斜面に停車しているときは、スライドドアが所定速度以上で急速に落下するおそれがないため、クラッチ断続モードを実行せずに直ちに手動操作モードに移行することができる。
【0099】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、クラッチ手段がオフ状態のときにスライドドアの落下速度が所定の速度以上になると、クラッチ手段をオン状態にして制動をかけるので、スライドドアが傾斜方向に所定の速度以上で急速に落下するのを抑制することができる。
【0100】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、スライドドアの落下速度が所定の速度以上になるとクラッチ手段をオン状態にして制動をかけ、ドア速度が所定の速度に達する時間が短いほど急斜面と判断し、オン時間を長くして長時間制動をかけるように制御するので、スライドドアが傾斜方向に急速に落下するのを抑制することができる。
【0101】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、クラッチ手段を半クラッチ状態とするので、オン状態とオフ状態とでドア速度の差を小さくすることができ、スライドドアの挙動をスムーズにすることができる。
【0102】
また、本発明によれば、クラッチ断続モードを実行する際に、スライドドアが落下方向の終点位置まで落下した時点でクラッチ断続モードによる断続制御を終了するので、スライドドアが傾斜方向に急速に落下するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図2】ロータリーエンコーダの概略的構成図である。
【図3】ロータリーエンコーダの出力説明図である。
【図4】スライドドア制御装置と主な電気的要素との接続を示すブロック図である。
【図5】本発明の動作例1を説明する説明図である。
【図6】本発明の動作例2を説明する説明図である。
【図7】本発明の動作例3を説明する説明図である。
【図8】本発明の動作例4を説明する説明図である。
【図9】本発明の動作例5を説明する説明図である。
【符号の説明】
1 車体
2 スライドドア
3 ワイヤレスリモコン
4 ドアロック機構
5 給電コネクター
11 スライドドア制御装置
11a 制御回路
11b 電源回路
11c トランジスタ
11d,11e モータ制御リレー
11f モータブレーキキャンセルリレー
11g アクチュエータ制御リレー
12 スライドドア駆動装置
12a ドライブプーリ
12b 反転プーリ
12c ケーブル部材
12d 移動部材
12e 電磁クラッチ
12f 開閉モータ
12g ロータリーエンコーダ
12h パルス信号発生部
13 上部トラック
14 下部トラック
15 バッテリー
16 イグニッションスイッチ
17 パーキングスイッチ
18 メインスイッチ
19 ドア開スイッチ
20 ドア閉スイッチ
21 無線受信部
22 ブザー
23 傾斜センサ
24 ストライカ
25 車体側コネクタ
31 ヒンジアーム
32 クロージャモータ
33 クロージャ制御部
34 ハーフスイッチ
35 ドアロック
36 リリースACT
37 ドアハンドル
38 ドア側コネクタ
LD 発光素子
PD 受光素子
RD 回転円板
SL スリット
Claims (12)
- 車体の側面に沿って開閉移動するスライドドアと、
クラッチ手段を介して伝達される駆動源の駆動力に基づいて前記スライドドアを開閉駆動するスライドドア開閉機構と、
前記クラッチ手段を断続制御して前記駆動源から前記スライドドア開閉機構に伝達される駆動力を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は前記駆動源によって前記スライドドアを開閉する自動開閉モードから手動によって開閉する手動開閉モードに切り替えるときに、前記スライドドアが開閉中のときは前記クラッチ手段を所定のオン時間接続し所定のオフ時間切断する断続制御を繰り返すクラッチ断続モードを実行することを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。 - 請求項1記載の発明において、前記制御手段は、前記クラッチ断続モードにおいて、予め設定したオン時間およびオフ時間を一定の断続回数繰り返すことを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項2記載の発明において、前記制御手段は、初回のオフ時間はその後のオフ時間より短く設定することを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項1記載の発明において、前記車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、前記制御手段は、前記クラッチ断続モードにおいて、前記傾斜検出手段によって車両が上り坂に停車していることを検知すると、断続回数を多く設定することを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項1記載の発明において、前記車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、前記制御手段は、前記クラッチ断続モードにおいて、前記傾斜検出手段によって車両が上り坂に停車していることを検知し、かつ前記スライドドアが全閉位置付近にあるときは、初回または複数回のオフ時間をその後のオフ時間より長く設定することを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項1記載の発明において、前記車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、前記制御手段は、前記クラッチ断続モードにおいて、前記傾斜検出手段で検知した傾斜角が小さいほど断続回数を多く設定することを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項1記載の発明において、前記車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、前記制御手段は、前記クラッチ断続モードにおいて、前記傾斜検出手段によって検知した傾斜角が小さいほど前記オフ時間を長く設定することを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項1記載の発明において、前記車体の傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、前記制御手段は、前記傾斜検出手段によって検知した傾斜が平坦または極緩斜面のときは、前記自動開閉モードから直ちに前記手動開閉モードに切り替えることを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項1記載の発明において、前記スライドドアの移動速度を検出する速度検出手段を設け、前記制御手段は、前記クラッチ断続モードにおいて、前記オフ時間中に前記スライドドアが所定の速度以上になったことを前記速度検出手段で検出すると、前記クラッチ手段を一定のオン時間接続状態とすることを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項9記載の発明において、前記制御手段は、前記スライドドアの移動速度が前記所定の速度に達する時間が短いほど前記オン時間を長く設定することを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項1記載の発明において、前記制御手段は、前記クラッチ断続モードにおいて、前記クラッチ手段の状態を前記オン時間またはオフ時間の少なくとも一方において半クラッチ状態とすることを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
- 請求項1記載の発明において、前記スライドドアの位置を検出する位置検出手段を設け、前記制御手段は、前記クラッチ断続モードにおいて、前記位置検出手段によって前記スライドドアの位置が落下方向の終点位置付近に位置することを検出したときは、前記手動開閉モードに切り替えることを特徴とする車両用スライドドアの自動開閉装置。
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