(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを目標速度で駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作し、
前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードバック制御（ＦＢ制御）を行うと共に、
前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードフォワード制御（ＦＦ制御）に移行可能であり、
前記車体と前記開閉体との間に異物を挟み込んだか否かの挟込み判定を行う車両用開閉体の制御機構であって、
前記目標速度に対して現速度が小さいときの前記目標速度と現速度との偏差、又は、直前の速度に対して現速度が小さいときの前記直前の速度と現速度との偏差の何れか一方の速度偏差を有する第１しきい速度と、当該第１しきい速度よりも小さい第２しきい速度とを設け、
前記ＦＢ制御を行っている最中には、前記第１しきい速度に基づく挟込み判定を行い、前記ＦＦ制御への移行後は、前記第２しきい速度に基づく挟込み判定を行うように構成してある車両用開閉体の制御機構。
【請求項２】
前記ＦＦ制御に移行する際に、前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してある請求項１に記載の車両用開閉体の制御機構。
【請求項３】
前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、ある決められた速度に達するまでの時間に基づいて前記温度を判断する請求項１または２に記載の車両用開閉体の制御機構。
【請求項４】
前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、前記駆動モーターの速度が前記目標速度、或いは、前記目標速度の一定割合の速度に達しない状態が継続し、予め設定した時間を経過したとき前記温度を判断する請求項１または２に記載の車両用開閉体の制御機構。
【請求項５】
車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを目標速度で駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作し、
前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードバック制御（ＦＢ制御）を行うと共に、
前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードフォワード制御（ＦＦ制御）に移行可能であり、
前記ＦＦ制御に移行する際に、前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してある車両用開閉体の制御機構であって、
前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、ある決められた速度に達するまでの時間に基づいて前記温度を判断する車両用開閉体の制御機構。
【請求項６】
車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを目標速度で駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作し、
前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードバック制御（ＦＢ制御）を行うと共に、
前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードフォワード制御（ＦＦ制御）に移行可能であり、
前記ＦＦ制御に移行する際に、前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してある車両用開閉体の制御機構であって、
前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、前記駆動モーターの速度が前記目標速度、或いは、前記目標速度の一定割合の速度に達しない状態が継続し、予め設定した時間を経過したとき前記温度を判断する車両用開閉体の制御機構。
【請求項７】
車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作する車両用開閉体の制御機構であって、
前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してあり、
前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、ある決められた速度に達するまでの時間に基づいて前記温度を判断する車両用開閉体の制御機構。
【請求項８】
車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作する車両用開閉体の制御機構であって、
前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してあり、
前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、前記駆動モーターの速度が前記目標速度、或いは、前記目標速度の一定割合の速度に達しない状態が継続し、予め設定した時間を経過したとき前記温度を判断する車両用開閉体の制御機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作する制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車体に取り付けられた開閉体を、駆動モーターによって自動で開閉操作するものがある。例えばワンボックスカーに設けられたバックドアである。このようなバックドアは、ある程度の重量を有しているうえ、その全開位置では高い位置で保持されることとなる。よって、エアダンパーによって全開位置でバックドアを保持すると共に、自動で開閉駆動するものとすれば、バックドアの操作が容易になって好ましい。
【０００３】
また、自動開閉ドアはこのような利便性を要求されることの他に、例えば、品質を高めるという観点から円滑に動作することが求められる。
【０００４】
さらに、安全確保の観点からは、特にバックドアを閉じ動作している最中に異物を挟み込んだような場合には、閉じ動作を確実に反転もしくは停止させることが求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとくバックドアに備えられたエアダンパーは、一般に、内部に封入したエアの圧縮力を利用するものである。よって、例えば夏場など周囲の温度が高い状態では、内蔵した気体の圧力が上昇して、特にエアダンパーを縮めるときの操作力が増大する。このようなエアダンパーの操作力の変動は、バックドアの動作特性や安全性に影響する。
【０００６】
バックドアの自動開閉動作は各種の制御により行われる。例えば、駆動モーターに予め定められたパターンの出力デューティーを供給する所謂フィードフォワード制御（以下、「ＦＦ制御」と称する）を行う場合がある。しかしながら、周囲の温度が高く、エアダンパーの操作力が増大しているときには上記出力デューティーが相対的に不足しがちになる。このため、バックドアが十分な速度で動作することができず、閉じ動作が見栄えの悪いものになってしまう。
【０００７】
また、バックドアの閉じ動作を、所謂フィードバック制御（以下、「ＦＢ制御」と称する）によって行うことがある。つまり、駆動モーターの動作速度を目標速度に一致させるべく駆動モーターへの出力デューティーを常に変化させる場合である。この場合には、駆動モーターの速度変化を解消すべく、必要な出力デューティーが駆動モーターに供給される。このようにＦＢ制御の場合、駆動モーターの駆動力が常に変化し、バックドアの閉じ速度が維持される。よって、ＦＢ制御によれば、エアダンパーの操作力が変動しても、当該変動は自動的に解消されてしまうとも考えられる。
【０００８】
しかし、エアダンパーの操作力がある程度増大した場合には、ＦＢ制御によって駆動モーターの速度を速やかに目標速度に近づけようとする結果、前記出力デューティーも増大する傾向がある。このため、仮に、異物を挟込んでバックドアの速度が低下した場合には、当該異物に過大な力が作用したり、逆に、バックドアが損傷し易くなる等の不都合が生じることとなる。このような不都合が生じないよう、ＦＢ制御中は敏感な挟込み検知が必要となる。ところが、挟込み検知を敏感にすると、乗員の乗り降り等によるバックドア速度の変化を誤って挟込みと検知する場合がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、エアダンパーを備えた開閉体を円滑に閉じ動作でき、仮に、異物の挟込みが発生した場合でも、過大な力が作用するのを防止し得る車両開閉体の制御機構を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
〔特徴構成１〕
この目的を達成するために、本発明の車両開閉体の制御機構は、車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを目標速度で駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作し、前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードバック制御（ＦＢ制御）を行うと共に、前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードフォワード制御（ＦＦ制御）に移行可能であり、前記車体と前記開閉体との間に異物を挟み込んだか否かの挟込み判定を行う車両用開閉体の制御機構であって、前記目標速度に対して現速度が小さいときの前記目標速度と現速度との偏差、又は、直前の速度に対して現速度が小さいときの前記直前の速度と現速度との偏差の何れか一方の速度偏差を有する第１しきい速度と、当該第１しきい速度よりも小さい第２しきい速度とを設け、前記ＦＢ制御を行っている最中には、前記第１しきい速度に基づく挟込み判定を行い、前記ＦＦ制御への移行後は、前記第２しきい速度に基づく挟込み判定を行うように構成した点に特徴を有する。
〔作用効果〕
本構成のごとく、ＦＢ制御によって開閉体の自動閉じ動作を行うと、目標速度を極めて正確に維持することができ、閉じ動作態様を安定なものにすることができる。しかし、ＦＢ制御下では、例えば異物の挟込みが生じたとき、駆動モーターの速度を維持しようとして駆動モーターへの出力デューティーを高める制御を行うため、異物に対して過大な力が作用し、異物が損傷する等のおそれが生じる場合がある。
そこで、本構成のごとく、駆動モーターへの出力デューティーを一定とするＦＦ制御に移行することで、上記のごとく過大な力が作用するのを有効に防止することができ、安全な制御機構を得ることができる。
尚、ＦＦ制御に移行する場合としては、異物の挟込みに起因しない駆動モーターの速度変化を検出したような場合がある。例えば、開閉体の極端な加速が検出されたような場合には、開閉体の近傍に異物が存在することが予測される。
また、本構成の制御機構は、原則としてＦＢ制御を行いつつ挟込み判定を行う。ＦＢ制御であれば、駆動モーターの速度を目標速度に良く一致させることができるため、開閉体の閉じ動作を見栄えの良いものにすることができる。その際、例えば、目標速度に対して第１しきい速度を設定しておき、両速度の偏差を適宜設定することで、挟込み判定を敏感に行うことが可能となる。
また、ＦＢ制御を行っている場合でも、上記目標速度はある程度変動する。よって、特に、駆動モーター速度の急激な変化を検出したいような場合には、前記第１しきい速度として、直前の速度に対して現速度が小さいときの両速度の偏差を設定することとしてもよい。
さらに、本構成の制御機構では、例えば上記のごとく異物の挟込みに起因しない駆動モーターの速度変化を検出したとき前記第１しきい速度による挟込み判定を止め、前記第２しきい速度による挟込み判定を行う。これは、異物の挟込みに起因しない駆動モーターの速度変化による誤った挟込み判定を避けるためである。このとき、ＦＢ制御を持続すると、異物の挟込みが生じたとき、駆動モーターの速度を維持しようとするから、異物に対して過大な力が作用する等の不都合が生じ得る。そこで、このような不都合が生じるおそれがある場合、駆動モーターへの出力デューティーを一定とするＦＦ制御に移行するのである。
前記第１しきい速度よりもさらに小さい第２しきい速度を基準に挟込み判定を行う場合、ＦＦ制御においては、駆動モーターへの出力デューティーが速度によって変化しないため、挟込み判定に供する時間を比較的長時間としても、その間、異物に損傷等を与える可能性は少ない。そこで、本構成のごとく、目標速度からより離れた第２しきい速度を設定することとしても、駆動モーターの回転速度が確実に減少したことを確認して異物の挟込み判定を行うことができる。即ち、前記第１しきい速度に基づく挟込み判定に比べて多少は感度が悪くなるが、確実な挟込み判定を行うことができる。
【００１１】
〔特徴構成２〕
本発明の車両開閉体の制御機構においては、前記ＦＦ制御に移行する際に、前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能となるように構成することができる。
〔作用効果〕
ＦＢ制御からＦＦ制御に移行する際に、ＦＦ制御に移行しただけでは、エアダンパーの操作力が温度に応じて変化していることに的確に対応することができず、開閉体の駆動速度が十分得られない事態も生じ得る。これに対処するため、本構成では、周囲の温度に応じて駆動モーターへの出力デューティーを設定可能に構成し、開閉体の閉じ動作を安定的なものにしている。
このように、本構成の制御機構であれば、開閉体の閉じ動作態様を安定化させることができる。
【００１２】
〔特徴構成３〕
本発明の車両開閉体の制御機構においては、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、ある決められた速度に達するまでの時間に基づいて前記温度を判断することができる。
〔作用効果〕
周囲の温度が異なれば、エアダンパーを操作するのに必要な力が変化する。そして、高温になるほど、駆動モーターに対して大きな駆動抵抗となる。よって、本構成のごとく、駆動モーターの速度が目標速度以下の、ある決められた速度に達するまでの立ち上がり時間を検出することで、その時の温度を的確に認識し、その後の駆動モーターへの出力デューティーを適宜設定することが可能となる。
【００１３】
〔特徴構成４〕
本発明の車両開閉体の制御機構においては、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、前記駆動モーターの速度が前記目標速度、或いは、前記目標速度の一定割合の速度に達しない状態が継続し、予め設定した時間を経過したとき前記温度を判断することができる。
〔作用効果〕
本構成は、特に、出力デューティーを高める必要があるときの判定機構である。周囲の温度が高温の場合と、周囲の温度が低温の場合とでは、何れの場合を優先的に対処すべきかを考えると、エアダンパーの操作力が小さくなって開閉体の閉じ速度が速くなると予測される低温時よりも、開閉体が閉まり難いか、あるいは、閉まらなくなる高温時に対処することの方が重要である。この意味で、本構成に係る判断機構は非常に有用である。そして、本構成であれば、所定の時間をカウントし、その間、目標速度もしくは目標速度の一定割合の速度に達しているか否かのみを判断すれば良く、判断機構を極めて簡単に構成することができる。
【００１４】
〔特徴構成５〕
本発明の車両開閉体の制御機構においては、車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを目標速度で駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作し、前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードバック制御（ＦＢ制御）を行うと共に、前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードフォワード制御（ＦＦ制御）に移行可能であり、前記ＦＦ制御に移行する際に、前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してある車両用開閉体の制御機構であって、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、ある決められた速度に達するまでの時間に基づいて前記温度を判断する点に特徴を有する。
〔作用効果〕
本構成のごとく、ＦＢ制御によって開閉体の自動閉じ動作を行うと、目標速度を極めて正確に維持することができ、閉じ動作態様を安定なものにすることができる。しかし、ＦＢ制御下では、例えば異物の挟込みが生じたとき、駆動モーターの速度を維持しようとして駆動モーターへの出力デューティーを高める制御を行うため、異物に対して過大な力が作用し、異物が損傷する等のおそれが生じる場合がある。
そこで、本構成のごとく、駆動モーターへの出力デューティーを一定とするＦＦ制御に移行することで、上記のごとく過大な力が作用するのを有効に防止することができ、安全な制御機構を得ることができる。
尚、ＦＦ制御に移行する場合としては、異物の挟込みに起因しない駆動モーターの速度変化を検出したような場合がある。例えば、開閉体の極端な加速が検出されたような場合には、開閉体の近傍に異物が存在することが予測される。
また、ＦＢ制御からＦＦ制御に移行する際に、ＦＦ制御に移行しただけでは、エアダンパーの操作力が温度に応じて変化していることに的確に対応することができず、開閉体の駆動速度が十分得られない事態も生じ得る。これに対処するため、本構成では、周囲の温度に応じて駆動モーターへの出力デューティーを設定可能に構成し、開閉体の閉じ動作を安定的なものにしている。
このように、本構成の制御機構であれば、開閉体の閉じ動作態様を安定化させることができる。
さらに、周囲の温度が異なれば、エアダンパーを操作するのに必要な力が変化する。そして、高温になるほど、駆動モーターに対して大きな駆動抵抗となる。よって、本構成のごとく、駆動モーターの速度が目標速度以下の、ある決められた速度に達するまでの立ち上がり時間を検出することで、その時の温度を的確に認識し、その後の駆動モーターへの出力デューティーを適宜設定することが可能となる。
【００１５】
〔特徴構成６〕
本発明の車両開閉体の制御機構においては、車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを目標速度で駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作し、前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードバック制御（ＦＢ制御）を行うと共に、前記駆動モーターを前記目標速度で駆動すべくフィードフォワード制御（ＦＦ制御）に移行可能であり、前記ＦＦ制御に移行する際に、前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してある車両用開閉体の制御機構であって、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、前記駆動モーターの速度が前記目標速度、或いは、前記目標速度の一定割合の速度に達しない状態が継続し、予め設定した時間を経過したとき前記温度を判断する点に特徴を有する。
〔作用効果〕
本構成のごとく、ＦＢ制御によって開閉体の自動閉じ動作を行うと、目標速度を極めて正確に維持することができ、閉じ動作態様を安定なものにすることができる。しかし、ＦＢ制御下では、例えば異物の挟込みが生じたとき、駆動モーターの速度を維持しようとして駆動モーターへの出力デューティーを高める制御を行うため、異物に対して過大な力が作用し、異物が損傷する等のおそれが生じる場合がある。
そこで、本構成のごとく、駆動モーターへの出力デューティーを一定とするＦＦ制御に移行することで、上記のごとく過大な力が作用するのを有効に防止することができ、安全な制御機構を得ることができる。
尚、ＦＦ制御に移行する場合としては、異物の挟込みに起因しない駆動モーターの速度変化を検出したような場合がある。例えば、開閉体の極端な加速が検出されたような場合には、開閉体の近傍に異物が存在することが予測される。
また、ＦＢ制御からＦＦ制御に移行する際に、ＦＦ制御に移行しただけでは、エアダンパーの操作力が温度に応じて変化していることに的確に対応することができず、開閉体の駆動速度が十分得られない事態も生じ得る。これに対処するため、本構成では、周囲の温度に応じて駆動モーターへの出力デューティーを設定可能に構成し、開閉体の閉じ動作を安定的なものにしている。
このように、本構成の制御機構であれば、開閉体の閉じ動作態様を安定化させることができる。
さらに、本構成は、特に、出力デューティーを高める必要があるときの判定機構である。周囲の温度が高温の場合と、周囲の温度が低温の場合とでは、何れの場合を優先的に対処すべきかを考えると、エアダンパーの操作力が小さくなって開閉体の閉じ速度が速くなると予測される低温時よりも、開閉体が閉まり難いか、あるいは、閉まらなくなる高温時に対処することの方が重要である。この意味で、本構成に係る判断機構は非常に有用である。そして、本構成であれば、所定の時間をカウントし、その間、目標速度もしくは目標速度の一定割合の速度に達しているか否かのみを判断すれば良く、判断機構を極めて簡単に構成することができる。
【００１６】
〔特徴構成７〕
本発明の車両開閉体の制御機構においては、車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作する車両用開閉体の制御機構であって、前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してあり、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、ある決められた速度に達するまでの時間に基づいて前記温度を判断する点に特徴を有する。
〔作用効果〕
本構成のごとく、駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してあれば、エアダンパーを用いて開閉体の駆動機構が構成されている場合でも、温度変化によるエアダンパーの操作力の変動を吸収することができる。このため、開閉体の閉じ動作を極めて円滑で見栄えのよいものにすることができる。
また、周囲の温度が異なれば、エアダンパーを操作するのに必要な力が変化する。そして、高温になるほど、駆動モーターに対して大きな駆動抵抗となる。よって、本構成のごとく、駆動モーターの速度が目標速度以下の、ある決められた速度に達するまでの立ち上がり時間を検出することで、その時の温度を的確に認識し、その後の駆動モーターへの出力デューティーを適宜設定することが可能となる。
【００１７】
〔特徴構成８〕
本発明の車両開閉体の制御機構においては、車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能とした開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作する車両用開閉体の制御機構であって、前記制御手段が、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してあり、前記駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定する際に、前記駆動モーターが閉じ動作を開始した後、前記駆動モーターの速度が前記目標速度、或いは、前記目標速度の一定割合の速度に達しない状態が継続し、予め設定した時間を経過したとき前記温度を判断する点に特徴を有する。
〔作用効果〕
本構成のごとく、駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してあれば、エアダンパーを用いて開閉体の駆動機構が構成されている場合でも、温度変化によるエアダンパーの操作力の変動を吸収することができる。このため、開閉体の閉じ動作を極めて円滑で見栄えのよいものにすることができる。
また、本構成は、特に、出力デューティーを高める必要があるときの判定機構である。周囲の温度が高温の場合と、周囲の温度が低温の場合とでは、何れの場合を優先的に対処すべきかを考えると、エアダンパーの操作力が小さくなって開閉体の閉じ速度が速くなると予測される低温時よりも、開閉体が閉まり難いか、あるいは、閉まらなくなる高温時に対処することの方が重要である。この意味で、本構成に係る判断機構は非常に有用である。そして、本構成であれば、所定の時間をカウントし、その間、目標速度もしくは目標速度の一定割合の速度に達しているか否かのみを判断すれば良く、判断機構を極めて簡単に構成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（概要）
本発明の実施の形態を図１乃至図８に基づいて説明する。
本発明に係る車両用開閉体の制御機構は、車体に取り付けられた開閉体を、駆動モーターを具えた駆動機構と、当該駆動モーターを目標速度で駆動させる制御手段とで自動的に閉じ操作するものである。
【００１９】
特に、本発明に係る開閉体は、車体に取り付けられ、エアダンパーを用いて開閉可能としたものを対象にしている。エアダンパーに封入された気体は、周囲の温度によってその圧力が変動する。このため、駆動モーターの駆動力が当該圧力の変動によって影響を受けることとなる。
開閉体を自動開閉する場合には、開閉動作が滑らかであることや、安全性が十分に確保されていることが重要である。以下に述べるごとく、本発明によれば、これらの要求を満たす制御機構を得ることができた。
【００２０】
（駆動機構）
本発明に係る車両用開閉体の制御機構は、例えば、乗用車の乗降ドアや、バックドアなど各種の車両用ドアに適用可能である。本実施形態では、特に図１および図２に示すごとく、ワンボックスカーのバックドア１に本発明を適用した例を示す。
【００２１】
図１は、バックドア１の全閉状態を示す図であり、図２は、全開状態を示す図である。当該バックドア１は、車体１２の後部上方にドアヒンジ１ａを介して取り付けてある。車体１２の側には駆動機構３を設けてあり、車内に設けたメインスイッチあるいはバックドア１に設けたハンドルスイッチ８、あるいは、図示しないがワイヤレスのリモコンスイッチ等の操作によって、バックドア１を開閉駆動させることができる。
【００２２】
前記駆動機構３は、主に、駆動モーターＭと、当該駆動モーターＭの回転速度を調節する減速機構Ｒ、当該減速機構Ｒとバックドア１とを連結するアーム部材３ｂ及びロッド４、さらに前記駆動モーターＭの動作を制御する制御手段５とで構成してある。また、バックドア１を開放方向に付勢するエアダンパー３０を前記車体１２とバックドア１とに亘って設けてある。
【００２３】
前記駆動機構３としては、例えば、各種の直流モーターを用いると共にロータリーエンコーダー等を併設して、前記制御手段５によって駆動モーターＭの回転角度や回転速度を制御できるものとする。そして、当該構成は、バックドア１の現在位置を検出する位置検出手段としても機能する。
【００２４】
さらに、上記駆動機構３および制御手段５は、前記バックドア１の閉じ動作途中に異物を挟み込んだ場合には、挟込み判定手段としても機能する。本機構では、前記駆動モーターＭの駆動速度をモニターできる構成としてある。詳細は、後述するが、当該駆動速度の変化に基づいて挟込み判定を行う。
【００２５】
（温度認識）
本発明の制御機構では、周囲の温度に応じてエアダンパー３０の操作力が変化することに対処すべく温度を認識する機能を有する。例えば、図３に示すごとく、当該制御機構では、バックドア１の閉じ始めからの時間と、駆動モーターの速度との関係をモニターすることができる。
【００２６】
ここでは、所定の時間が経過した後に駆動モーターＭが決められた速度に達することを前提としている。この決められた速度とは、目標速度以下の一定の速度で、例えば、目標速度の８０％とする。ただし、周囲の温度によって決められた速度に至るまでの時間が異なる。例えば、温度が高い場合には、エアダンパー３０の操作力が増大するため速度の高まりが抑制される（図中ＴＨ）。逆に、温度が低い場合には、エアダンパー３０の操作力が低減して速度は比較的早く上昇する（図中ＴＬ）。即ち、駆動モーターの立ち上がりの様子をモニターすることで、その時の温度を認識し、その後の駆動モーターへの出力デューティーを適宜設定する。
【００２７】
本構成であれば、エアダンパー３０の操作力に応じた出力デューティーを駆動モーターに供給することができる。その結果、駆動モーターをＦＦ制御しているような場合には、エアダンパー３０の操作力の高まりを考慮して、駆動モーターへの出力デューティーを高めることができる。このようにすれば、バックドア１の閉じ動作が遅くなることがなく、円滑な自動動作を実現することができる。
【００２８】
〔開閉体閉じ動作の一態様〕
（ＦＢ制御）
上記のごとく、周囲の温度に応じた出力デューティーの設定を行うことで、エアダンパー３０の操作力の変動を大幅に吸収することができる。しかしながら、現実にバックドアを円滑かつ安全に自動閉じ動作するには、この他にも解決すべき点がある。そこで、各種問題に対処することを考慮した本発明の制御機構の一態様を以下に示す。
【００２９】
図４には、本態様の制御機構によるバックドア１の自動閉じ動作の様子を示す。
当該図４は、横軸にバックドア１の閉じ位置をとり、縦軸にモーター駆動速度をとったものである。図４において、二点鎖線は、駆動モーターの目標速度であり、実線で示した曲線は駆動モーターの実速度である。当該制御機構は、原則として閉じ動作開始時から目標速度を維持するようＦＢ制御するものである。
【００３０】
尚、駆動モーターＭの出力デューティーを制御するのに、バックドア１の閉じ動作の開始時からＦＦ制御を行うことも考えられる。このような方式としても、駆動速度の低下を認識して挟込み判定を行うことが可能である。しかし、それ以外の原因、例えば、駆動モーターを動作させるための電圧が低下している場合や、駆動部分の抵抗が増大しているような場合には、予定の出力デューティーを供給するだけでは適切な実速度を得ることができない。よって、実速度をできるだけ目標速度に適合させるためには、開閉動作の初期においてはＦＢ制御を行うこととした方が好都合である。
【００３１】
（第１しきい速度）
本制御機構では、異物の挟込みを判定するために、二つのしきい速度を設定してある。即ち、前記目標速度に対して現速度が小さいときの前記目標速度と現速度との偏差、又は、直前の速度に対して現速度が小さいときの前記直前の速度と現速度との偏差の何れか一方の速度偏差を有する第１しきい速度、および、当該第１しきい速度よりも小さい第２しきい速度である。
【００３２】
このうち、第１しきい速度は、主にＦＢ制御を行っている最中に挟込み判定を行うためのものである。例えば、駆動モーターＭの目標速度が４５ＲＰＭであるとする。この場合、上記第１しきい速度としては例えば５ＲＰＭの偏差をとる。つまり、４０ＲＰＭあるいは５０ＲＰＭに速度が変動したとき、第１しきい速度に達したと認識する。又は、当該第１しきい速度は、直前の駆動モーターの速度に対する偏差をとる。例えば、駆動モーターＭの速度が４５ＲＰＭであった場合、その速度から５ＲＰＭだけ下がった４０ＲＰＭを第１しきい速度とし、現在の駆動モーターＭの速度が４０ＲＰＭ以下に低下したとき、第１しきい速度に達したと認識する。
【００３３】
当該第１しきい速度は、ある意味で短期の挟込み判定基準といえる。つまり、目標速度との差を小さく設定できるから、短時間内で異物の挟込みの有無を判定することができ、より敏感な判定基準となる。
ただし、第１しきい速度の前記偏差を小さくし過ぎると、挟込み判定が過敏となる。よって、例えば乗員の乗降等に際してバックドアが僅かに振動したような場合にまで異物を挟み込んだと誤判定することがないように、前記偏差は適宜設定する必要がある。
尚、第２しきい速度については後述する。
【００３４】
（挟込み判定中止領域）
バックドア１を閉じ駆動し始めた直後は、バックドア１の振動を完全に除くことは困難である。例えば、バックドア１の駆動機構に多少のガタ等が存在していると、バックドアの慣性により、ある程度の振動が生じることは避けられないからである。そこで、本態様では、図４に示したごとく、挟込みの誤判定を防止すべく、バックドア１の全開位置から閉じ側の一定領域に亘って、前記駆動モーターの速度変化を認識しない挟込み判定中止領域を設ける。
尚、上記挟込み判定中止領域は、任意に設定可能である。例えば、駆動モーターＭの閉じ側への回転量で規定しても良いし、閉じ始めからの経過時間で規定しても良い。実際には、バックドア１が閉じ動作を開始してから数秒間の経過時間をとることで当該領域を設定している。
【００３５】
図４に示すごとく、ＦＢ制御の最中に前記第１しきい速度に達することがなければ、全閉位置の手前の位置で駆動モーターへの出力デューティーを低下させ、バックドア１の閉じ動作を終了する。通常であれば、このように最後までＦＢ制御を行ってバックドア１の閉じ動作が終了される。
【００３６】
（ＦＢ制御中の挟込み判定）
図５には、前記ＦＢ制御の最中に異物の挟込みが生じた例を示す。
図５において、Ａ点で示した位置で、駆動モーターＭの実速度が低速側の第１しきい速度を下回っている。このように、高速側と低速側とに設けた二つの第１しきい速度のうち、先に低速側のしきい速度に達した場合には、異物を挟み込んだと判定し、バックドア１を反転動作もしくは停止させる。
【００３７】
（第２しきい速度による挟込み判定）
上記のごとく、バックドア１は、当初ＦＢ制御を行い、第１しきい速度による挟込み判定を行う。ただし、第１しきい速度による挟込み判定は敏感であり、誤って異物を挟込んだと判定するおそれがある。そこで、このような不具合が生じるおそれがある場合には、第１しきい速度による挟込み判定を行わず、第２しきい速度による挟込み判定を行う。
【００３８】
ここで、上記不都合が生じるおそれがあるときとは、例えば、バックドア１が加速されたり、加速に伴う振動が生じたような場合が考えられる。その状態を示したのが図６である。つまり、閉じ動作中のバックドア１に対して車両の利用者が力を加えたような場合、駆動モーターＭの速度が高速側の第１しきい速度に達することがある（図６中Ｂ点）。一般的には、このあとバックドア１は急減速し、引き続いて低速側の第１しきい速度を下回る（同Ｃ点）ことが多い。
【００３９】
本発明の制御機構では、このような、挟込みが生じた場合の速度変化のパターンとは異なるものの、バックドア１に異常振動が生じた場合には、誤った挟込み判定を避けるため、第１しきい速度による挟込み判定を中止し、第２しきい速度を用いて判定する。前記第１しきい速度が、目標速度からの所定の速度偏差をとったものであったのに対し、当該第２しきい速度は絶対速度とする。例えば、駆動モーターＭの目標速度が４５ＲＰＭである場合、６ＲＰＭ程度に設定する。
【００４０】
（ＦＦ制御への移行）
このように、目標速度との差が大きくなれば、第２しきい速度に達するまでの時間が長くなる。このとき、ＦＢ制御を持続すると、異物の挟込みが生じた場合、駆動モーターＭの速度を維持しようとして駆動モーターＭへの出力デューティーを高める制御を行うことになる。この場合、異物に対して過大な荷重が作用し、異物が損傷するおそれがあるばかりでなく、開閉体や駆動機構が損傷するおそれも生ずる。そこで、このような場合には、ＦＢ制御からＦＦ制御に移行する。
しかし、ＦＦ制御においては、駆動モーターＭへの出力デューティーが速度で変化しないため、挟込み判定に供する時間を比較的長時間としても、その間、異物に損傷等を与える可能性は少ない。よって、駆動モーターＭの回転速度が確実に減少したことを確認して異物の挟込み判定を行うことができるのである。
【００４１】
尚、ＦＦ制御に移行すると、駆動モー・BR>^ーＭの出力がほぼ一定となるため、周囲の温度変化に伴うエアーダンパー３０の必要操作力の変動に対処する必要がある。そこで、本発明の制御機構は、図３に示したごとくバックドア１の閉じ動作開始時の速度の高まり具合に基づいて周囲の温度を認識し、必要なデューティーを駆動モーターＭに出力するように構成してある。
【００４２】
このような観点からみれば、第２しきい速度は、長期の挟込み判定基準であるといえる。つまり、前記第１しきい速度に基づく挟込み判定に比べて、感度はやや低下するが確実に挟込み判定を行うことができるのである。
尚、第２しきい速度は目標速度に比べて低速側にしか設定していない。挟込み判定を行うのに、長期に亘って加速状態が続く事態を考える必要性は乏しいからである。
【００４３】
ＦＦ制御に移行した後、第２しきい速度を下回らなければ、全閉位置の手前の位置で出力デューティーが低減され、図６に示したごとくバックドア１の自動閉じ動作が終了する。
一方、図７に示すごとく、ＦＦ制御中に駆動モーターＭの速度が第２しきい速度を下回ったとき（図７中Ｄ点）には、異物を挟込みんだと判定し、直ちにバックドア１を反転動作もしくは停止させる。
【００４４】
（効果）
以上のごとく、本発明の車両用開閉体の制御機構によれば、エアダンパーを用いて駆動機構が構成されている場合でも、駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能に構成してあるから、温度変化によるエアダンパーの操作力の変動を解消することができる。このため、開閉体の閉じ動作を極めて円滑で見栄えのよいものにすることができる。
【００４５】
また、本発明の制御機構によれば、エアダンパーを用いて閉じ動作可能とした開閉体を、当初はＦＢ制御を行い、適宜ＦＦ制御に移行することができる。このため、閉じ動作を開始した後は、開閉体を極めて正確に動作させることができる。一方、例えば異物の挟込みが生じたような場合には、駆動モーターへの出力デューティーを一定とするＦＦ制御に移行することで、異物に過大な力が作用するのを防止する安全な制御機構を得ることができる。
本発明の制御機構では、上記ＦＦ制御に移行した後は、駆動モーターへの出力デューティーを周囲の温度に応じて設定可能にしてあるから、温度に応じて変化するエアダンパーの操作力に的確に対応することができ、開閉体の閉じ動作態様を安定化させることができる。
【００４６】
さらに、本発明の制御機構では、ＦＢ制御下においては、駆動モーターの目標速度あるいは直前の速度に対して所定の偏差をとった第１しきい速度を用いて異物の挟込み判定を行い、ＦＦ制御下においては、前記第１しきい速度よりも小さい第２しきい速度を用いて異物の挟込み判定を行う。
本制御機構であれば、開閉体が閉じ動作を開始した直後のＦＢ制御下では、挟込み判定を敏感に行うことができる。一方、異物の挟込みが生じる可能性が高いと考えられるＦＦ制御下では、前記第１しきい速度に基づく挟込み判定に比べて多少感度は鈍るものの、確実な挟込み判定を行うことができる。
このように、本発明の制御機構であれば、誤った挟込み判定がされることなく、安全な車両用開閉体の制御機構を得ることができる。
【００４７】
〔別実施形態〕
温度の認識については、図８に示すごとく、前記駆動モーターＭが閉じ動作を開始した後、前記駆動モーターＭの速度が前記目標速度に達しない状態が継続し、予め設定した時間を経過したときに、前記温度を判断することにしてもよい。このような判断がなされるのは、エアダンパー３０の操作力が過大になり過ぎて、駆動モーターＭの速度が上がらない場合である。
【００４８】
また、エアダンパー３０の操作力が過大になると、駆動モーターＭの動作初期においてはその速度が一旦目標速度を超えるものの、エアダンパー３０の抵抗のために再び目標速度以下になることがある。このような場合は、再び目標速度以下になったときを温度判断の開始時期とし、ここから所定の設定時間に亘って目標速度に達しない状態が継続したとき、前記温度を判断することとしても良い。
尚、前記目標速度に達しない状態とは、目標速度に一定割合（例えば８０％）に達しない状態と考えることもできる。これにより、細かい温度判定が可能になる。
【００４９】
本構成は、特に、出力デューティーを高める必要があるときの温度認識機構である。周囲の温度が高温の場合と、周囲の温度が低温の場合とでは、何れの場合を優先的に対処すべきかを考えると、エアダンパーの操作力が小さくなってバックドア１の閉じ速度が速くなると予測される低温時よりも、バックドア１が閉まり難いか、あるいは、閉まらなくなる高温時に対処することの方が重要である。この意味で、本構成に係る判断機構は非常に有用である。
【００５０】
そして、本構成であれば、所定の時間をカウントし、その間、駆動モーターＭの速度が目標速度に達しているか否かのみを判断すれば良く、判断機構を極めて簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用開閉体を全閉した状態での制御機構の概要を示す説明図
【図２】車両用開閉体を全開した状態での制御機構の概要を示す説明図
【図３】温度の認識手法を示す説明図
【図４】ＦＢ制御による開閉体の閉じ動作態様を示す説明図
【図５】ＦＢ制御下で挟込みを判定した場合の開閉体の動作態様を示す説明図
【図６】ＦＦ制御による開閉体の閉じ動作態様を示す説明図
【図７】ＦＦ制御下で挟込みを判定した場合の開閉体の動作態様を示す説明図
【図８】温度を認識するための他の手法を示す説明図
【符号の説明】
１    バックドア（開閉体）
３    駆動機構
５    制御手段
１２  車体
３０  エアダンパー
Ｍ    駆動モーター
【図１】
0003635073.tif 000002
【図２】
0003635073.tif 000003
【図３】
0003635073.tif 000004
【図４】
0003635073.tif 000005
【図５】
0003635073.tif 000006
【図６】
0003635073.tif 000007
【図７】
0003635073.tif 000008
【図８】
0003635073.tif 000009