JP4639050B2

JP4639050B2 - 車両用スライドドア装置

Info

Publication number: JP4639050B2
Application number: JP2004056052A
Authority: JP
Inventors: 直彦志賀
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Mitsuba Corp
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2024-03-01
Also published as: JP2005248434A

Description

本発明は、電磁クラッチを設けた車両用スライドドア装置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スライドドア装置において、モータと電磁クラッチとの間にウォーム歯車を設けると共に、励磁によりクラッチを接状態とし、非励磁状態では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、ウォーム歯車によりスライドドアに対するブレーキ作用が発生するため、坂道などで停車して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を（自重落下）防止することができる。

しかしながら、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、傾斜地にある場合には、電磁クラッチの断状態でウォーム歯車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自重落下し始めてしまうという問題がある。

このような課題を解決して、傾斜地でのエンジン停止状態におけるスライドドアの途中停止において、電磁クラッチに長時間電流が流れることによるバッテリ上がりを防止すると共にスライドドアの安定停止を実現するために本発明に於いては、ウォーム歯車機構を有する駆動源と、車両に設けられた開閉体と前記駆動源との間に設けられたクラッチと、前記駆動源及び前記クラッチを制御する制御装置とを有し、前記制御装置により前記開閉体を自動的に開閉制御する場合には前記制御装置により前記クラッチを接合した状態にし、前記開閉体を任意の停止位置に停止した場合には前記制御装置により前記クラッチを接合した状態にしておくことにより前記ウォーム歯車機構のブレーキ作用により前記開閉体を途中停止可能にした車両用スライドドア装置であって、前記制御装置が、前記開閉体を前記停止位置に停止した場合には当該停止した時から所定時間経過後に前記開閉体を規定速度に達し得る助走区間を確保できる開閉いずれかの方向に自動開／閉作動させて当該規定速度に達した時に、前記クラッチを断状態として前記開閉体を惰性で移動させ続け、その時の速度変化率を算出して車両の傾斜状態を判別し、その判別された傾斜下向き方向に前記開閉体を自動開／閉作動させるものとした。

特に、前記開閉体の停止位置が、前記開閉体の全開位置と全閉位置との中間位置であったり、前記開閉体の全開位置であったりすると良い。また、前記クラッチが摩擦式の電磁クラッチであると良い。

このように本発明によれば、傾斜停車状態を開閉体の惰性移動により判断して自重落下方向へ開閉体を移動させることにより、自重落下方向最下位置（閉側に下向きの場合には全閉位置、開側に下向きの場合には全開位置）の安定した状態に開閉体を位置させることができるため、例えば電磁クラッチの接合状態を介して開閉体を途中停止可能にしたものにおいて、所定時間経過後にはクラッチを断状態にして傾斜状態を判定し、その傾斜状態に応じて開閉体を最下位置に移動させることから、その最下位置でクラッチを断状態にしてもスライドドアが安定して停止していることができ、励磁電流が流れ続けてバッテリ上がりしてしまうことを防止することができる。

特に、停止位置が全閉位置及び全開位置の中間位置の場合に上記制御を行うと良く、また全開位置でも上記制御を行うようにすると良い。また、摩擦式の電磁クラッチを用いることにより、クラッチの接合力をＰＷＭ制御することができるため、開閉体の最下位置への自動移動制御をクラッチの接合力の強弱で制御することができる。これにより、クラッチの接合及び駆動源としての例えばモータ駆動を共に行う必要がなく、省電力化となる。

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。

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歯車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１１が設けられており、そ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、ウォーム歯車のブレーキ機構を利用しているが、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、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。また、途中停止には全開位置も含めるようにして良い。

上記したようにして途中停止であると判断された場合には、図３のステップＳＴ１において、上記途中停止判断時から所定時間経過したか否かを判別する。なお、所定時間は、荷物の積み卸しなどを十分に考慮した時間を設定する。ステップＳＴ１で所定時間経過前であると判断された場合には上記途中停止判断フローに戻り、そこで途中停止状態が続いていると判断されたら本フローに戻ってくる。

ステップＳＴ１で所定時間経過したと判断された場合にはステップＳＴ２に進み、そこで途中停止位置に基づいて例えば全閉／全開の遠い方に向けてのオートスライド作動を開始する。なお、途中停止位置の検出は、上記カウント数により可能である。

次のステップＳＴ３では、規定速度以上で作動しているか否かを判別する。なお、スライドドア１の開閉動作速度の設定値にあっては、例えば図４に示されるように全開側の所定区間では高速度ＶＨであり、全閉側の所定区間では低速度ＶＬに設定されている。これは、全開側から閉扉する場合にできるだけ早く、かつ挟み込みの虞のある全閉位置に近づいたら遅くすると良いためである。したがって、ステップＳＴ３における規定速度の基準値は上記作動位置に対応する各設定速度であり、規定速度は作動位置における各設定速度に対して小さな値とされている。そして、規定速度に達するまではステップＳＴ３を繰り返し、規定速度に達したらステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では電磁クラッチ１０を非励磁にしてクラッチ切断状態にする。これにより、規定速度に達したスライドドア１は惰性によってスライド動作し続ける。

次のステップＳＴ５では、惰性でスライドするスライドドア１の減速度の状態を判別する。ステップＳＴ５において加速側の所定の加速度しきい値以上である（減速していない＝加速している）と判定された場合には、ステップＳＴ２におけるスライド方向に下向き（自重落下方向）に停車しているためスライド速度が加速したと判断できるため、ステップＳＴ６に進み、そこでスライドドア１を自重落下方向にスライド作動させて本フローを終了する。

反対に、ステップＳＴ５において所定の減速度しきい値以上である（減速度が大きい）と判定された場合には、スライド方向が上向きのためスライド速度が減速したと判断できるため、ステップＳＴ７に進み、そこでスライドドア１をステップＳＴ２におけるスライド方向とは反対向き（自重落下方向）にスライド作動させて本フローを終了する。

また、ステップＳＴ５において上記加速度しきい値及び減速度しきい値の両者間にある（減速度／加速度が小さい＝緩やか）と判定された場合には、ほぼ平坦地に停車していると判断でき、スライドドア１が自重落下方向へ加速していく虞がないため、そのまま放置して本フローを終了する。

このように、スライドドア１を途中停止させた場合に、所定時間経過まではウォーム歯車機構により機械的に固定し、所定時間経過後には規定速度に達し得る助走区間を確保できる方向にオートスライド作動させて、その後惰性でスライドさせてその加減速度を判別することにより傾斜状態を判定できる。そして、自重落下方向へオートスライド作動させる。これにより、長時間放置すると電磁クラッチ１０に電流が流れ続けてバッテリ上がりとなることを防止すると共に、スライドドア１を安定して保持できる位置（自重落下方向最下位置）にて止めておくことができる。

また、ステップＳＴ６及びＳＴ７におけるオートスライド作動にあっては、通常のオートスライド作動に限られず、電磁クラッチ１０の断接を調整してスライドドア１に対して制動力を掛けながら自重落下させるように制御しても良い。この場合には、例えば電磁クラッチ１０として摩擦式のものを用い、クラッチの接合制御を電磁クラッチ１０を傾斜に応じてＰＷＭ（パルス幅変調）制御する。この場合の傾斜の大きさは、上記減速度／加速度の大きさや、基準速度に達するまでの時間などから検出できる。

これにより電磁クラッチ１０の励磁電圧を可変に制御することができるため、その電圧に応じてクラッチ接合力を完全な接続状態に対して低下させることができる。クラッチ接合力が低下することにより、電磁クラッチ１０の入出力部材間で滑りトルクが発生し得るため、その滑りトルクを利用して、スライドドア１の傾斜による自重落下方向へのスライドを緩やかにかつ傾斜の違いにかかわらず常に一定の速度で行わせることができる。

本発明にかかる車両用スライドドア装置は、バッテリ上がりを防止すると共にスライドドアの安定停止効果を有し、減速機構及びクラッチを用いたスライドドアの自動開閉装置等として有用である。

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。オートスライド速度の一例を示す図である。

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

ウォーム歯車機構を有する駆動源と、車両に設けられた開閉体と前記駆動源との間に設けられたクラッチと、前記駆動源及び前記クラッチを制御する制御装置とを有し、
前記制御装置により前記開閉体を自動的に開閉制御する場合には前記制御装置により前記クラッチを接合した状態にし、前記開閉体を任意の停止位置に停止した場合には前記制御装置により前記クラッチを接合した状態にしておくことにより前記ウォーム歯車機構のブレーキ作用により前記開閉体を途中停止可能にした車両用スライドドア装置であって、
前記制御装置が、前記開閉体を前記停止位置に停止した場合には当該停止した時から所定時間経過後に前記開閉体を規定速度に達し得る助走区間を確保できる開閉いずれかの方向に自動開／閉作動させて当該規定速度に達した時に、前記クラッチを断状態として前記開閉体を惰性で移動させ続け、その時の速度変化率を算出して車両の傾斜状態を判別し、その判別された傾斜下向き方向に前記開閉体を自動開／閉作動させることを特徴とする車両用スライドドア装置。
前記開閉体の停止位置が、前記開閉体の全開位置と全閉位置との中間位置であることを特徴とする請求項１に記載の車両用スライドドア装置。
前記開閉体の停止位置が、前記開閉体の全開位置であることを特徴とする請求項１に記載の車両用スライドドア装置。
前記クラッチが摩擦式の電磁クラッチであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両用スライドドア装置。