JP4139381B2 - ドア開閉制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の側面に形成された開口部を閉塞するスライドドアの開閉を制御するドア開閉制御装置に関するものであって、特に、動力を用いてスライドドアを開閉制御するドア開閉制御装置に関するものである。

車両の側面に形成された開口部を閉塞するスライドドアを駆動して、開口部を開閉するドア開閉装置と、当該ドア開閉装置と連携し、スライドドアの開閉制御を行うドア開閉制御装置とが広く知られている。

ドア開閉装置は、モータと、クラッチおよびワイヤードラムを有し、モータが生成した動力は、クラッチを介してワイヤードラムに伝達される。したがって、クラッチを連結状態にした場合には、モータからワイヤードラムに動力が伝達され、クラッチを非連結状態にした場合には、モータからワイヤードラムへの動力伝達は遮断される。ワイヤードラムは、回転することにより、一方からワイヤーケーブルを巻き取り、他方からワイヤーケーブルを引き出して、スライドドアを開閉するものであり、ワイヤードラムの回転方向により、スライドドアの移動方向が決定する。

ところで、上述したドア開閉装置は、ワイヤーケーブルがたるまないように設けたテンション機構と、クラッチにおける遊びとにより、車両が傾斜している場合（特に、車両が前下がりとなるように傾斜している場合）に、スライドドアの自重により、スライドドアがドア開閉装置よりも先行し、スライドドアがギクシャクと脈動する現象（以下、この現象をハンチングという）を生じていた。そこで、ドア開閉制御装置は、車両の傾斜を検出し、スライドドアのハンチングを抑制することが求められていた。

また、ドア開閉制御装置は、スライドドアを安全に開閉させるために、ＰＷＭ運転しているモータの電流値を監視して、電流値が所定値を超えた場合に、挟み込みと判定して、スライドドアを反転作動させている。

なお、車両の傾斜角度を求め、この傾斜角度をスライドドアの開閉制御に反映させたスライドドアの開閉制御装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平１１−２３６７８３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたスライドドアの開閉制御装置は、ＰＷＭ運転しているモータのＤｕｔｙ比に基づいてスライドドアの移動方向における車両の傾斜角度を求め、当該車両の傾斜角度をスライドドアの閉塞直前区間（ハーフラッチ位置からフルラッチ位置までの区間）におけるスライドドアの開閉制御に反映させるものであり、上述した車両が傾斜状態にある場合におけるスライドドアのハンチングを解決するものではない。

また、特許文献１に開示されたスライドドアの開閉制御装置は、モータのＰＷＭ運転を確認しているにもかかわらず、スライドドアが移動されない場合に、異物が挟み込まれていると判定するものであり、異物の挟み込みを敏感に判定することができない。

本発明は、上記実情に鑑みて、車両の傾斜を検出し、車両が傾斜している場合に、車両の傾斜を反映させて、スライドドアをスムーズに開閉することができるドア開閉制御装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、誤判定することなく、異物の挟み込みを敏感に判定することができるドア開閉制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るドア開閉制御装置は、スライドドアのドア速度を検出し、スライドドアを開閉するドア開閉装置を駆動するモータのモータ速度を予め定めた運転パターンに基づいて比例−積分−微分制御するドア開閉制御装置において、スライドドアの開閉操作の開始から所定時間内に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、車両が傾斜していると判定し、前記比例−積分−微分制御の比例要素、積分要素および微分要素の総和を予め定めた車両傾斜時要素に調整することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係るドア開閉制御装置は、上記請求項１において、前記車両傾斜時要素は、前記比例要素、前記積分要素および前記微分要素の総和を制限するものであることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係るドア開閉制御装置は、上記請求項１または２において、車両が傾斜していると判定した時から所定時間経過後のハンチング判定位置を求め、前記所定時間経過後にスライドドアが前記ハンチング判定位置に到達していない場合に、傾斜判定を解除し、前記調整を解除することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係るドア開閉制御装置は、スライドドアのドア速度を検出し、スライドドアを開閉するドア開閉装置を駆動するモータのモータ速度を予め定めた運転パターンに基づいてフィードバック制御するドア開閉制御装置において、スライドドアの閉塞操作の開始から所定時間内に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、車両が傾斜していると判定し、運転パターンの減速開始タイミングを早めることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係るドア開閉制御装置は、スライドドアのドア速度を検出し、スライドドアを開閉するドア開閉装置を駆動するモータのモータ速度を予め定めた運転パターンに基づいてフィードバック制御するドア開閉制御装置において、スライドドアの開放操作の開始から所定時間内に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、車両が傾斜していると判定し、運転パターンの加速開始タイミングを遅らせることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係るドア開閉制御装置は、スライドドアのドア速度を検出し、スライドドアを開閉するドア開閉装置を駆動するモータのモータ速度を予め定めた運転パターンに基づいてフィードバック制御するドア開閉制御装置において、スライドドアの開閉操作の開始から所定時間経過した後に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、スライドドアが追操作されていると判定することを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係るドア開閉制御装置は、上記請求項６において、スライドドアが追操作されていると判定した後に、減速後加速したドア速度と、モータ速度とが予め定めた速度差内に収束し、かつ、ドア速度増加量が予め定めた所定量を超えた場合に、スライドドアの追操作が解除されたと判定することを特徴とする。

また、本発明の請求項８に係るドア開閉制御装置は、上記請求項７において、スライドドアの追操作が解除されたと判定した場合には、所定時間、スライドドアの挟み込み判定値を緩くすることを特徴とする。

本発明に係るドア開閉制御装置は、スライドドアの開閉操作の開始から所定時間内に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、車両が傾斜していると判定し、比例−積分−微分制御の比例要素、積分要素および微分要素の総和を予め定めた車両傾斜時要素に調整するので、ドア速度を目標速度に早期に収束できる。

また、本発明に係るドア開閉制御装置は、車両が傾斜していると判定した時から所定時間経過後のスライドドアがハンチング判定位置に到達していない場合には、ハンチングが収束していると判定し、傾斜判定を解除する。この結果、予め定めた運転パターンに基づいてモータを比例−積分−微分制御できる。

また、本発明に係るドア開閉制御装置は、スライドドアの閉塞時に車両が傾斜していると判定した場合には、予め定めた運転パターンの減速開始タイミングを早めるので、スライドドアの閉め切り直前におけるスライドドアのドア速度を低速にして、スライドドアのハンチングを抑制できる。

また、本発明に係るドア開閉制御装置は、スライドドアの開放時に車両が傾斜していると判定した場合には、運転パターンの加速開始タイミングを遅らせるので、スライドドアの開け始めにおけるスライドドアのドア速度を低速にして、スライドドアのハンチングを抑制できる。

また、本発明に係るドア開閉制御装置は、スライドドアの開閉操作の開始から所定時間経過した後に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、スライドドアが追操作されていると判定する。その後、減速後加速したドア速度と、モータ速度とが予め定めた速度差内に収束し、かつ、ドア速度増加量が予め定めた所定量を超えた場合に、スライドドアの追操作が解除されたと判定し、所定時間、スライドドアの挟み込み判定値を緩くする。この結果、スライドドアの挟み込みの誤判定を防止できる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るドア開閉制御装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は本発明に係るドア開閉制御装置を適用したスライドドアを示す図、図２は図１に示したドア開閉装置を示す概念図である。

本発明に係るドア開閉制御装置は、ドア開閉装置４を制御して、車両本体１の側部に形成した開口部２を閉塞するスライドドア３を開閉制御するものである。

スライドドア３は、図１に示すように、アッパーレール７と、ロワーレール８と、センターレール９とにより支持されている。アッパーレール７は、車両本体１に形成した開口部２の上縁に取り付けてあり、ロワーレール８は開口部２の下縁に取り付けてある。また、センターレール９は車両の後部であるクォータパネル１０の側面に取り付けてある。なお、アッパーレール７、ロワーレール８、センターレールは、閉塞直前で車両室内側に大きく湾曲している。

スライドドア３には、アッパーブラケット１１と、ロワーブラケット１２と、センターブラケット１３とが取り付けてある。アッパーブラケット１１は、スライドドア３の前方上縁部に取り付けてあり、アッパーレール７に摺動自在に係合している。ロワーブラケット１２は、スライドドア３の前方下縁部に取り付けてあり、ロワーレール８に摺動自在に係合している。また、センターブラケット１３はスライドドア３の後方中央部の車両室内側に取り付けてあり、センターレール９に摺動自在に係合している。このため、スライドドア３は車両前後方向に摺動自在であり、開口部２を開閉可能である。

また、スライドドア３の後縁部中央にはラッチ装置１４が取り付けてあり、開口部２の後縁にはストライカ１５が取り付けてある。ラッチ装置１４は、全閉状態の直前でスライドドア３を一時的に保持するハーフラッチ状態に移行し、全閉状態でスライドドア３を保持するフルラッチ状態に移行するものであり、スライドドア３を閉塞すると、ラッチ装置１４とストライカ１５とが係合し、スライドドア３の閉塞状態を維持する。なお、スライドドア３の前縁部中央にラッチ装置１６を取り付ける一方、開口部２の前縁部にストライカ１７を取り付けてもよい。

また、ラッチ装置１４，１６には、スライドドア３の閉塞時にハーフラッチ状態を検出した場合にフルラッチ状態にストライカ１５，１７を引き込むクローザ装置（図示せず）と、スライドドアの開放時に開放操作にしたがってフルラッチ状態からスライドドア３を解放するアンラッチ状態にするためのソレノイドなどからなるリリース装置（図示せず）とが設けてある。

また、スライドドア３の前方下方には全開ホルダー１８が取り付けてあり、開口部２の後縁下方には全開ストライカ１９が取り付けてある。このため、スライドドア３を全開すると、全開ホルダー１８と全開ストライカ１９とが係合し、スライドドア３の全開状態を維持する。

ドア開閉装置４は、上述したスライドドア３を開閉するものであり、クォータパネル１０の内部空間に配設してある。ドア開閉装置４は、図２に示すように、ベースプレート４１、駆動モータ４２、減速機構４３、クラッチ４４、ワイヤードラム４５および電磁ブレーキ４６を有し、ベースプレート４１を介して車両本体１に固定してある。

駆動モータ４２は、ベースプレート４１に対して横置きに取り付けてあり、出力軸（図示せず）にウォームギア４２１が取り付けてある。減速機構４３は、互いに噛合する複数の減速ギア４３１，４３２からなり、その入力側の減速ギア４３１が駆動モータ４２のウォームギア４２１に噛合している。

クラッチ４４は、クラッチ軸４４１を有しており、当該クラッチ軸４４１に設けた歯車（図示せず）が減速機構４３の出力側の減速ギア４３２に噛合している。したがって、クラッチ４４のクラッチ軸４４１には、駆動モータ４２の回転が減速機構４３を介して伝達されることになる。本実施例におけるクラッチ４４は、電磁クラッチであり、連結状態と非連結状態とを電気的に自由に切り替え可能である。したがって、クラッチ軸４４１に伝達された駆動モータ４２の回転を当該クラッチ軸４４１から後段の駆動系に任意に伝達可能である。

ワイヤードラム４５は、クラッチ軸４４１の周りに回転可能に設けてある。このワイヤードラム４５は、上記クラッチ軸４４１から後段の駆動系として構成してある。すなわち、クラッチ４４によって減速機構４３とワイヤードラム４５との間を、連結状態と非連結状態とに電気的に自由に切り替えられることになる。ワイヤードラム４５には、２本のワイヤーケーブル４７，４８の一端側がそれぞれ連結して巻装してある。一方のワイヤーケーブル４７の他端側は、車両本体１側に回転可能に支承された前側プーリ３５を経由してスライドドア３のセンターブラケット１３に連結してある。他方のワイヤーケーブル４８の他端側は、車両本体１側に回転可能に支承された後側プーリ３６を経由してセンターブラケット１３に連結してある。

電磁ブレーキ４６は、電気的制御で作動してワイヤードラム４５に制動を掛けるものである。

上述したドア開閉装置４は、駆動モータ４２を駆動することによって、減速機構４３および連結状態にしたクラッチ４４を介してワイヤードラム４５がクラッチ軸４４１の周りを回転する。ここで、図２においてワイヤードラム４５が時計回りに回転した場合、一方のワイヤーケーブル４７がワイヤードラム４５に巻き取られ、他方のワイヤーケーブル４８がワイヤードラム４５から引き出されることになる。このため、スライドドア３が前側プーリ３５寄りである閉ドア方向に移動して、車両本体１の開口部２を閉塞する。反対に、ワイヤードラム４５が反時計回りに回転した場合、一方のワイヤーケーブル４７がワイヤードラム４５から引き出され、他方のワイヤーケーブル４８がワイヤードラム４５に巻き取られることになる。この結果、スライドドア３が後側プーリ３６寄りである開ドア方向に移動して、車両本体１の開口部２を開放する。

図３はドア開閉装置およびドア開閉制御装置を示すブロック図である。
図３に示すドア開閉制御装置５は、予め格納してあるデータやプログラムにしたがってドア開閉装置４を統括的に制御する開閉制御部５１を有している。開閉制御部５１には、電力供給系として電圧検出部５２、ＰＷＭ制御回路５３、電流検出回路５４およびクラッチ制御回路５５が接続してある。電圧検出部５２および電流検出回路５４は、入力部５１１を介して開閉制御部５１に接続してあり、ＰＷＭ制御回路５３およびクラッチ制御回路５５は、出力部５１２を介して開閉制御部５１に接続してある。また、開閉制御部５１には、検出系としてモータ速度検出回路５６およびドア速度検出回路５７が入力部５１１を介して接続してある。さらに、開閉制御部５１には、スイッチ群としてメインスイッチ６１、運転席スイッチ６２、後席スイッチ６３、インナーハンドルスイッチ６４、アウターハンドルスイッチ６５およびキーレススイッチ６６が入力部５１１を介して接続してある。

電圧検出部５２は、車両本体１に搭載してあるバッテリー２０の電圧を検出するものであり、電圧検出部５２で検出された電圧は、入力部５１１を介して開閉制御部５１に入力される。また、バッテリー２０の電圧は、ＰＷＭ制御回路５３から電流検出回路５４を経て上述した駆動モータ４２に供給される。さらに、バッテリー２０の電圧は、クラッチ制御回路５５を経て上述したクラッチ４４に供給される。

ＰＷＭ制御回路５３は、駆動モータ４２に供給する電圧制御を行うものであり、電圧の印加時間を変えることによって、駆動モータ４２のモータ回転速度、すなわちスライドドア３の移動速度が可変される。

電流検出回路５４は、駆動モータ４２にかかる電流値を検出するためのものである。なお、ＰＷＭ制御回路５３による駆動モータ４２の出力調節は、１周期（例えば２０００Ｈｚ）中の電圧印加時間の調節（Ｄｕｔｙ制御）で行われる。そして、最大出力時ではＤｕｔｙ比が１００％となるから電圧波形は直流電圧そのものになるため、駆動モータ４２の実際の負荷電流値は電流検出回路５４で直接測定できる。一方、加速領域および減速領域でのＤｕｔｙ比は１００％未満となり、印加電圧の波形はパルス状となって駆動モータ４２は実質的に交流駆動される。この交流駆動領域では、電流値が連続して変動するので、これをならす必要がある。そこで、電流検出回路５４では、所定の補正係数を交流電流値に乗算することで、駆動モータ４２の実際の負荷に基づいた補正電流値（負荷電流）を得る。

クラッチ制御回路５５は、クラッチ４４に対してバッテリー２０からの電圧の供給を行うとともに、クラッチ４４の駆動指令を行うためのものである。

モータ速度検出回路（モータ速度検出手段）５６は、駆動モータ４２に対して配設した回転センサ８１からの信号を得て主にモータの回転速度を検出するものである。回転センサ８１は、例えばウォームギア４２１に噛合する入力側の減速ギア４３１を固定する回転軸など、駆動モータ４２の出力軸の回転が減速されることなく伝達される回転軸に設けてある。回転センサ８１は、図には明示しないが上記回転軸とともに回転可能に設けた円盤状の永久磁石盤と、ホール素子（ホールＩＣ）とからなる。ホール素子は、永久磁石盤の回転を検知してパルス信号を出力する。モータ速度検出回路５６は、パルス信号を得ることによって駆動モータ４２の回転速度を検出可能である。

ドア速度検出回路（ドア速度検出手段）５７は、ワイヤードラム４５に対して配置した回転センサ８２からの信号を得て主にスライドドア３の移動速度を検出するものである。回転センサ８２は、ワイヤードラム４５の回転が減速されることなく伝達される回転軸に設けてある。回転センサ８２は、図には明示しないが、回転軸とともに回転可能に設けた円盤状の永久磁石盤と、二個のホール素子（ホールＩＣ）とからなる。各ホール素子は、永久磁石盤の回転を検知してそれぞれ位相の異なるパルス信号を出力する。ドア速度検出回路５７は、異なるパルス信号を得ることによって、ドラムの回転速度および回転方向を検出可能である。つまり、ドア速度検出回路５７は、スライドドア３のドア速度と開閉方向とを検出可能である。また、ドア速度検出回路５７は、得たパルス信号を、入力部５１１を介して開閉制御部５１に出力可能である。

メインスイッチ６１は、上述したドア開閉装置４の開閉制御を有効にするものであり、メインスイッチ６１がオン状態にある場合にのみ、ドア開閉装置４の開閉制御が可能になる。したがって、メインスイッチ６１がオフ状態にある場合には、手動でスライドドア３を開閉することになる。その他のスイッチ群（運転席スイッチ６２、後席スイッチ６３、インナーハンドルスイッチ６４、アウターハンドルスイッチ６５およびキーレススイッチ６６）は、ドア開閉制御装置５に操作入力を出力するものであり、それぞれ一つのスライドドア開閉操作用の操作ボタン（図示せず）を有している。

また、開閉制御部５１には、スライドドア３の運転パターンが予め記憶してある。運転パターンには、ドア閉塞パターンと、ドア開放パターンとがある。図４はスライドドアのドア閉塞パターンを示す速度線図であり、図５はスライドドアのドア開放パターンを示す速度線図である。

ドア閉塞パターンは、図４に示すように、スライドドア３の全開位置Ａから全閉位置（Ｄ−Ｅ）までのドア移動量にドア速度を関連付けて規定したものである。具体的には、全開位置Ａから加速し（Ａ−Ｂ間）、高速（等速）でスライドドア３を閉作動した後（Ｂ−Ｃ間）、減速して（Ｃ−Ｄ間）全閉位置（Ｄ−Ｅ間）に至るように規定してある。ドア閉塞パターンにおいて、減速を開始するタイミングＣを減速開始タイミングＣと称する。

ドア開放パターンは、図５に示すように、スライドドア３の全閉位置Ｏから全開位置（Ｒ−Ｓ）までのドア移動量にドア速度を関連付けて規定したものである。具体的には、全閉位置Ｏから低速でスライドドア３を作動した後（Ｏ−Ｐ間）、加速して（Ｐ−Ｑ間）高速（等速）でスライドドア３を作動する（Ｑ−Ｒ間）。その後、減速して全開位置（Ｒ−Ｓ間）に至るように規定してある。ドア開放パターンにおいて、低速から加速を開始するタイミングＰを加速開始タイミングＰと称する。

また、開閉制御部５１には、ドア位置検出プログラム（ドア位置検出手段）、ドア開放プログラム（ドア開放手段）、ドア閉塞プログラム（ドア閉塞手段）、傾斜判定プログラム（傾斜判定手段）、傾斜判定解除プログラム（傾斜判定解除手段）、追操作判定プログラム（追操作判定手段）、追操作解除判定プログラム（追操作解除判定手段）、挟み込み判定プログラム（挟み込み判定手段）等の運転プログラムが記憶してある。図６はドア開放プログラムを説明するブロック線図、図７は傾斜判定プログラムを説明するタイムチャート、図７は追操作判定プログラム、追操作解除判定プログラムおよび挟み込み判定プログラムを説明するタイムチャートである。

ドア位置検出プログラム（ドア位置検出手段）は、ドア速度検出回路５７から入力部５１１を介して入力されたパルス信号をカウントすることにより、スライドドア３の位置を検出するものであり、ワイヤーケーブル４７，４８の経年変化（伸び）を考慮して、スライドドア３の開閉の都度、スライドドア３の全閉位置でパルス信号を初期化（パルスカウント初期値＝０）する。

ドア開放プログラム（ドア開放手段）は、予め記憶したドア開放パターンにしたがってスライドドア３を開放するものであり、ドア開放パターンにしたがってフィードバック制御するように規定してある。ここで用いるフィードバック制御は、比例−積分−微分制御（ＰＩＤ制御）であり、ドア速度検出回路５７により検出されたドア速度がドア開放パターンに一致するように、ＰＷＭ制御回路５３を制御する。

図６を参照して、ドア開放プログラムをさらに具体的に説明する。
まず、ドア開放パターンに基づいて、ドア移動量に関連付けられたドア速度から駆動モータ４２の目標速度Ｖｎを求める。そして、この目標速度Ｖｎとモータ速度検出回路５６から取得した駆動モータ４２の実速度Ｖｍとの差分値（Ｖｎ−Ｖｍ）を今回偏差Ｈｅｎ０とする。

そして、今回偏差Ｈｅｎ０に積分ゲインＫｉを乗じた積分要素（Ｋｉ（Ｈｅｎ０））、今回偏差Ｈｅｎ０と前回偏差Ｈｅｎ１の差分値（Ｈｅｎ０−Ｈｅｎ１）に比例ゲインＫｐを乗じた比例要素（Ｋｐ（Ｈｅｎ０−Ｈｅｎ１））、今回偏差と前回偏差の差分値（Ｈｅｎ０−Ｈｅｎ１）から前回偏差と前々回偏差の差分値（Ｈｅｎ１−Ｈｅｎ２）を差し引いたものに微分（偏差）ゲインＫｄを乗じた微分要素（Ｋｄ｛（Ｈｅｎ０−Ｈｅｎ１）−（Ｈｅｎ１−Ｈｅｎ２）｝）の総和（Ｋｉ（Ｈｅｎ０）＋Ｋｐ（Ｈｅｎ０−Ｈｅｎ１＋Ｋｄ｛（Ｈｅｎ０−Ｈｅｎ１）−（Ｈｅｎ１−Ｈｅｎ２）｝））をフィードバック要素として求める。

このようにして求めたフィードバック要素は、フィードバック要素制限プログラムを経由した後、Ｄｕｔｙ比に変換して前回の制御量（Ｚ^-1）に加算される。この結果、制御量（ＰＷＭ制御回路５３におけるＤｕｔｙ比）が求められる。なお、通常状態において、フィードバック要素制限プログラムは無効化されており、今回の制御量は求めたフィードバック要素に前回の制御量（Ｚ^-1）を加算したものとなる。

ドア閉塞プログラム（ドア閉塞手段）は、予め記憶したドア閉塞パターンにしたがってスライドドア３を閉塞するものであり、ドア閉塞パターンにしたがってフィードバック制御するように規定してある。ここで用いるフィードバック制御も、比例−積分−微分制御（ＰＩＤ）制御であり、ドア速度検出回路５７により検出されたドア速度がドア閉塞パターンに一致するように、ＰＷＭ制御回路５３を制御する。

傾斜判定プログラム（傾斜判定手段）は、図７に示すように、モータ速度検出回路５６により検出されたモータ速度Ｖｍと、ドア速度検出回路５７により検出されたドア速度Ｖｄとに基づいて、傾斜判定を行うものであり、スライドドア３の開閉操作の開始から所定時間内に、ドア速度Ｖｄとモータ速度Ｖｍとの速度差Ｖｄ−Ｖｍが予め定めた速度差を超えた場合には、車両が傾斜していると判定する。

具体的には、スライドドア３の閉塞時に、ドア速度Ｖｄが先行して速くなり、ドア速度Ｖｄとモータ速度Ｖｍとの速度差Ｖｄ−Ｖｍが予め定めた速度差を超えた場合には、車両が前下がりとなるように傾斜していると判定し、スライドドア３の開放時に、ドア速度Ｖｄが先行して速くなり、ドア速度Ｖｄとモータ速度Ｖｍとの速度差Ｖｄ−Ｖｍが予め定めた速度差を超えた場合には、車両が前上がりとなるように傾斜していると判定する。つまり、スライドドア３の移動方向に向かって下がるように傾斜していると判定する。

このように、車両が傾斜していると判定した場合には、傾斜判定フラグをオンにする。傾斜判定フラグがオンとなっている場合には、ドア開放プログラムおよびドア閉塞プログラムの比例−積分−微分制御におけるフィードバック要素をフィードバック要素制限プログラムにおいて、車両傾斜時要素に調整する。車両傾斜時要素は、比例要素、積分要素、微分要素の総和を制限したものであり、上述したフィードバック要素制限プログラムを有効化することにより、比例要素、積分要素および微分要素の総和を制限し、車両傾斜時要素に調整される。したがって、制御量（ＰＷＭ制御回路５３におけるＤｕｔｙ比）が制限され、ドア速度を目標速度に早期に収束できる。

傾斜判定解除プログラム（傾斜判定解除手段）は、車両が傾斜していると判定した時から所定時間経過後のハンチング判定位置を求め、所定時間経過後にスライドドア３がハンチング判定位置に到達していない場合に、傾斜判定を解除し、フィードバック要素の調整を解除するものである。

ハンチング判定位置は、スライドドア３がハンチングしているか否かを判定するためのものであり、目標速度と所定時間とに基づいて求めたドア到達位置よりもスライドドア３の位置が先行してもハンチングが生じないドア到達位置をハンチング判定位置とする。

傾斜判定の解除は、上述した傾斜判定フラッグをオフにすることを意味し、傾斜フラッグをオフにすることにより、フィードバック要素の調整は解除される。すなわち、上述したフィードバック制限プログラムを無効化し、以後フィードバック要素に前回の制御量（Ｚ^-1）を加算した今回の制御量によって、駆動モータ４２が駆動される。

また、スライドドア３の閉塞時に、傾斜判定フラグがオンになった場合には、車両が前下がりとなるように傾斜しているので、図４に示すように、ドア閉塞パターンの減速開始タイミングを早めることにする（ＣからＣ’に移動させる）。

また、半開状態にあるスライドドア３を閉塞する場合には、実際に車両が傾斜しているか否かにかかわらず、車両が傾斜していると判定して、ドア閉塞パターンの減速開始タイミングＣを早めることにする（ＣからＣ’に移動させる）。

一方、スライドドア３の開放時に、傾斜判定フラグがオンになった場合には、車両が前上がりとなるように傾斜しているので、図５に示すように、ドア開放パターンの加速開始タイミングＰを遅らせることにする（ＰからＰ’に移動させる）。

追操作判定プログラム（追操作判定手段）は、図８に示すように、傾斜判定プログラムと同様に、モータ速度検出回路５６により検出されたモータ速度Ｖｍと、ドア速度検出回路５７により検出されたドア速度Ｖｄとに基づいて、追操作判定を行うものであり、スライドドア３の開閉操作の開始から所定時間経過後に、ドア速度Ｖｄとモータ速度Ｖｍとの速度差Ｖｄ−Ｖｍが予め定めた速度差を超えた場合には、追操作が行われたと判定する。なお、追操作とは、ドア開閉装置４の作動中に、乗員等によりスライドドア３の移動方向に補助操作がなされたことを意味する。

このように、追操作されたと判定した場合には、追操作判定フラグをオンにする。

追操作解除判定プログラム（追操作解除判定手段）は、追操作判定フラグがオンになっている場合に有効となるものであり、追操作判定フラグがオフの場合には、追操作解除判定プログラムは有効とならない。

追操作解除判定プログラムは、モータ速度検出回路５６により検出されたモータ速度Ｖｍと、ドア速度検出回路５７により検出されたドア速度Ｖｄと、モータ速度増加量に基づいて、追操作解除判定が行われる。追操作解除判定プログラムは、追操作判定フラグがオンになっている場合に、減速後加速したドア速度Ｖｄと、モータ速度Ｖｍとが予め定めた速度差内に収束し、かつ、ドア速度増加量が予め定めた所定量を超えた場合に、スライドドア３の追操作が解除されたと判定する。なお、追操作解除とは、上述した追操作が中断されたことを意味する。

このように、追操作が解除されたと判定した場合には、追操作解除判定フラグを所定時間オンにする。

挟み込み判定プログラム（挟み込み判定手段）は、乗員の手足等が車両の開口部とスライドドアとの間に挟み込まれた状態を判定するものである。挟み込み判定プログラムは、図８に示すように、電流検出回路５４から出力された負荷電流（補正電流）を監視することにより、挟み込みを判定するものであり、予め定めた判定値Ｉｔを超える負荷電流を検出した場合には、挟み込みと判定する。

ここで、乗員等による追操作が解除された場合には、挟み込みと同様に、負荷電流が上昇するので、判定値Ｉｔを低く定めた場合には、追操作の解除を挟み込みと判定する事態が生じる。一方、判定値Ｉｔを高く定めた場合には、大きな力がかかるまでは、挟み込みと判定することができない。

そこで、上述した追操作解除判定フラグがオンになった場合には、その後の所定時間については、挟み込み判定プログラムの挟み込み判定値Ｉｔを緩くする。具体的には、挟み込み判定に用いる負荷電流の判定値Ｉｔを所定時間だけこれよりも高い判定値Ｉｔ’として、挟み込み判定値を緩くする。

そして、挟み込み判定プログラムが挟み込みと判定した場合には、駆動モータ４２の回転方向を反転して、スライドドア３の移動方向を反対方向に切り替え、所定量だけスライドドア３を移動させる。具体的には、スライドドア３を閉方向に操作していた場合には、スライドドア３を開方向に所定量移動させ、開方向に操作していた場合には、スライドドア３を閉方向に所定量移動させる。

上述した実施例に係るドア開閉制御装置５は、スライドドア３の開閉操作の開始から所定時間内に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、車両が傾斜していると判定し、比例−積分−微分制御の比例要素、積分要素および微分要素の総和を制限するので、ドア速度を目標速度に早期に収束できる。

また、車両が傾斜していると判定した時から所定時間経過後のスライドドア３がハンチング判定位置に到達していない場合には、ハンチングが収束していると判定し、傾斜判定を解除する。この結果、予め定めた運転パターンに基づいて駆動モータ４２を比例−積分−微分制御できる。

また、車両が前下がりに傾斜していると判定した場合には、予め定めた閉塞パターンの減速開始タイミングを早め、閉め切り直前の湾曲部におけるスライドドア３のドア速度を低速にするので、スライドドア３のハンチングを抑制できる。

また、半開状態にあるスライドドア３を閉塞する場合には、車両が傾斜しているか否かにかかわらず、車両が傾斜していると判定し、ドア閉塞パターンの減速開始タイミングを早め、閉め切り直前の湾曲部におけるスライドドア３のドア速度を低速にするので、スライドドア３のハンチングを抑制できる。

また、車両が前上がりに傾斜していると判定した場合には、予め定めた開放パターンの加速開始タイミングＰを遅らせ、開け始めの湾曲部におけるスライドドア３のドア速度を低速にするので、スライドドア３のハンチングを抑制できる。

また、スライドドア３の開閉操作の開始から所定時間経過した後に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、追操作判定プログラムが、スライドドア３が追操作されていると判定する。その後、減速後加速したドア速度と、モータ速度とが予め定めた速度差内に収束し、かつ、ドア速度増加量が予め定めた所定量を超えた場合に、追操作解除プログラムがスライドドア３の追操作が解除されたと判定し、所定時間、スライドドアの挟み込み判定値を緩くする。この結果、挟み込みを敏感に判定するように、判定値Ｉｔを小さくしても、スライドドア３の挟み込みの誤判定を防止できる。

以上のように、本発明に係るドア開閉制御装置は、スライドドアの開閉に有用であり、特に、スライドドアを開閉するドア開閉装置のドア開閉制御装置に適している。

本発明に係るドア開閉制御装置を適用したスライドドアを示す図である。 図１に示したドア開閉装置を示す概念図である。 ドア開閉装置およびドア開閉制御装置を示すブロック図である。 スライドドアの閉塞パターンを示す速度線図である。 スライドドアの開放パターンを示す速度線図である。 ドア開閉プログラムを説明するブロック線図である。 傾斜判定プログラムを説明するタイムチャートである。 追操作判定プログラム、追操作解除判定プログラムおよび挟み込み判定を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１ 車両本体
２ 開口部
３ スライドドア
４ ドア開閉装置
４１ ベースプレート
４２ 駆動モータ
４２１ ウォームギア
４３ 減速機構
４３１ 減速ギア
４３２ 減速ギア
４４ クラッチ
４４１ クラッチ軸
４５ ワイヤードラム
４６ 電磁ブレーキ
４７ ワイヤーケーブル
４８ ワイヤーケーブル
５ ドア開閉制御装置
５１ 開閉制御部
５１１ 入力部
５１２ 出力部
５２ 電圧検出部
５３ ＰＷＭ制御回路
５４ 電流検出回路
５５ クラッチ制御回路
５６ モータ速度検出回路
５７ ドア速度検出回路
６１ メインスイッチ
６２ 運転席スイッチ
６３ 後席スイッチ
６４ インナーハンドルスイッチ
６５ アウターハンドルスイッチ
６６ キーレススイッチ
７ アッパーレール
８ ロワーレール
９ センターレール
１０ クォータパネル
１１ アッパーブラケット
１２ ロワーブラケット
１３ センターブラケット
１４ ラッチ装置
１５ ストライカ
１６ ラッチ装置
１７ ストライカ
１８ 全開ホルダー
１９ 全開ストライカ
２０ バッテリー
３５ 前側プーリ
３６ 後側プーリ
８１ 回転センサ
８２ 回転センサ
Ｖｄ ドア速度
Ｖｍ モータ速度（実速度）
Ｖｎ モータ速度（目標速度）
Ｋｉ 積分ゲイン
Ｋｐ 比例ゲイン
Ｋｄ 微分ゲイン
Ｈｅｎ０ 今回偏差
Ｈｅｎ１ 前回偏差
Ｈｅｎ２ 前々回偏差
Ｃ，Ｃ’ 減速開始タイミング
Ｐ，Ｐ’ 加速開始タイミング
Ｉｔ，Ｉｔ’ 判定値

Claims (8)

1. スライドドアのドア速度を検出し、スライドドアを開閉するドア開閉装置を駆動するモータのモータ速度を予め定めた運転パターンに基づいて比例−積分−微分制御するドア開閉制御装置において、
   スライドドアの開閉操作の開始から所定時間内に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、車両が傾斜していると判定し、前記比例−積分−微分制御の比例要素、積分要素および微分要素の総和を予め定めた車両傾斜時要素に調整することを特徴とするドア開閉制御装置。
2. 前記車両傾斜時要素は、前記比例要素、前記積分要素および前記微分要素の総和を制限するものであることを特徴とする請求項１に記載のドア開閉制御装置。
3. 車両が傾斜していると判定した時から所定時間経過後のハンチング判定位置を求め、
   前記所定時間経過後にスライドドアが前記ハンチング判定位置に到達していない場合に、傾斜判定を解除し、前記調整を解除することを特徴とする請求項１または２に記載のドア開閉制御装置。
4. スライドドアのドア速度を検出し、スライドドアを開閉するドア開閉装置を駆動するモータのモータ速度を予め定めた運転パターンに基づいてフィードバック制御するドア開閉制御装置において、
   スライドドアの閉塞操作の開始から所定時間内に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、車両が傾斜していると判定し、運転パターンの減速開始タイミングを早めることを特徴とするドア開閉制御装置。
5. スライドドアのドア速度を検出し、スライドドアを開閉するドア開閉装置を駆動するモータのモータ速度を予め定めた運転パターンに基づいてフィードバック制御するドア開閉制御装置において、
   スライドドアの開放操作の開始から所定時間内に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、車両が傾斜していると判定し、運転パターンの加速開始タイミングを遅らせることを特徴とするドア開閉制御装置。
6. スライドドアのドア速度を検出し、スライドドアを開閉するドア開閉装置を駆動するモータのモータ速度を予め定めた運転パターンに基づいてフィードバック制御するドア開閉制御装置において、
   スライドドアの開閉操作の開始から所定時間経過した後に、ドア速度とモータ速度との速度差が予め定めた速度差を超えた場合に、スライドドアが追操作されていると判定することを特徴とするドア開閉制御装置。
7. スライドドアが追操作されていると判定した後に、減速後加速したドア速度と、モータ速度とが予め定めた速度差内に収束し、かつ、ドア速度増加量が予め定めた所定量を超えた場合に、スライドドアの追操作が解除されたと判定することを特徴とする請求項６に記載のドア開閉制御装置。
8. スライドドアの追操作が解除されたと判定した場合には、所定時間、スライドドアの挟み込み判定値を緩くすることを特徴とする請求項７に記載のドア開閉制御装置。

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