(57)【要約】【課題】クラッチを有する車両用自動開閉装置において、開閉部材による障害物の挟み込みを確実に検知する。【解決手段】車体１２に開閉自在に設けられる開閉部材１１と、開閉部材１１に開閉駆動力を供給する駆動手段２４との間に、開閉駆動力を開閉部材１１に伝達および遮断するクラッチ２６を設ける。クラッチ２６から開閉部材１１の間にはクラッチ２６を介して駆動される開閉部材１１の開閉速度を検出する開閉速度検出手段８７，８８を設け、これにより検出される開閉速度の変動に基づいて、障害物の挟み込み状況を判定する制御手段９３を設ける。【選択図】　　　図７
2004027752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に開閉自在に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、
前記開閉部材に開閉駆動力を供給する駆動手段と、
前記駆動手段と前記開閉部材との間に設けられ、前記開閉駆動力を前記開閉部材に伝達および遮断するクラッチと、
前記クラッチから前記開閉部材の間に設けられ、前記クラッチを介して駆動される前記開閉部材の開閉速度を検出する開閉速度検出手段と、
前記開閉速度の変動に基づいて前記開閉部材による障害物の挟み込み状況を判定する制御手段とを有することを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用自動開閉装置において、前記開閉速度検出手段は前記開閉速度に応じてパルスを発生することを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用自動開閉装置において、前記駆動手段から前記クラッチの間に設けられ、前記駆動手段の駆動速度を検出する駆動速度検出手段を有し、前記制御手段は前記駆動速度に基づき前記開閉部材の前記開閉速度を制御することを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項４】
請求項３記載の車両用自動開閉装置において、前記駆動速度検出手段は前記駆動速度に応じてパルスを発生することを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用自動開閉装置において、前記開閉速度検出手段に前記開閉速度を増速させて伝達する増速手段を有することを特徴とする車両用自動開閉装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用自動開閉装置において、前記クラッチは摩擦力により前記開閉駆動力を伝達する摩擦クラッチであることを特徴とする車両用自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用自動開閉装置に関し、特に、車体に取り付けられたバックドア、トランクリッド、エンジンフード、ドア等の開閉に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両に装着される開閉部材としては、ヒンジを支点に揺動させることにより開閉をおこなうバックドア、トランクリッド等や、レールに沿って移動させることにより開閉をおこなうスライドドアがある。
【０００３】
たとえば、ワンボックス車には、バックドアを設け車両後方からの荷物の積み下ろし等を容易に行い得るようにしたものが多く見受けられる。通常、このようなバックドアは、車両ルーフの後端部に固定されたヒンジを介して車両に装着され、ヒンジを支点として上下方向に開閉するようになっている。この場合、バックドアは車両上方に大きく跳ね上げられることになるため、跳ね上げ式のバックドアとも呼ばれている。
【０００４】
このようなバックドアは、開放時において上方に大きく跳ね上げられることが多く、バックドアの端部と地面との間には大きな間隔が生じていたため、その開閉は困難となっていた。特に、女性や子供にとっては、このようなバックドアを閉じることが大変困難となっていた。
【０００５】
そこで、女性や子供でも容易に開閉できるように、電動モータ等の駆動源を用いて自動的にバックドアを開閉するようにした車両も増加している。このような車両には安全性を考慮して、バックドアと車両との間に障害物を挟み込んだ際には、電動モータの駆動を停止させたり、逆転駆動させたりする挟み込み防止機能を有するものもある。
【０００６】
この挟み込み防止機能としては、駆動源である電動モータの駆動状況を常時確認することによって挟み込みを防止するものがあり、たとえば、挟み込みによって増大する電動モータの負荷電流を検出すると、電動モータを所定の駆動条件に従って駆動させることにより、障害物を解放する装置が開発されている。また、特開平８−２４００６７号公報に開示されるように、電動モータの駆動に連動して発生するパルスを用いることで、挟み込み防止機能の故障を未然に防ぐようにした装置も開発されている。
【０００７】
さらに、車両の利便性を高めるべく、電動モータでバックドアを開閉する装置には、自動に加えて手動による開閉を可能とするため、電動モータとバックドアとの間にクラッチを設けた装置が開発されている。このクラッチとしては摩擦力によって動力を伝達する摩擦クラッチや、歯車の噛み合わせ等によって動力を伝達する噛み合いクラッチなどが用いられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のクラッチを有する装置において、電動モータの駆動状況を確認しながら挟み込みを検出することは困難となるおそれがある。特に、摩擦クラッチを有する装置においては、挟み込み時の負荷を摩擦クラッチも受けるため、所定の負荷を超えると摩擦クラッチが滑りを発生させる場合がある。つまり、挟み込みによってバックドアが停止される状況下においても、電動モータが回転駆動をおこなうため、従来のように、電動モータの駆動状況に応じて挟み込みを検知することが困難となる。
【０００９】
本発明の目的は、クラッチを有する車両用自動開閉装置において、開閉部材による障害物の挟み込みを確実に検知することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用自動開閉装置は、車体に開閉自在に設けられる開閉部材を自動的に開閉する車両用自動開閉装置であって、前記開閉部材に開閉駆動力を供給する駆動手段と、前記駆動手段と前記開閉部材との間に設けられ、前記開閉駆動力を前記開閉部材に伝達および遮断するクラッチと、前記クラッチから前記開閉部材の間に設けられ、前記クラッチを介して駆動される前記開閉部材の開閉速度を検出する開閉速度検出手段と、前記開閉速度の変動に基づいて前記開閉部材による障害物の挟み込み状況を判定する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉速度検出手段は前記開閉速度に応じてパルスを発生することを特徴とする。
【００１２】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記駆動手段から前記クラッチの間に設けられ、前記駆動手段の駆動速度を検出する駆動速度検出手段を有し、前記制御手段は前記駆動速度に基づき前記開閉部材の前記開閉速度を制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記駆動速度検出手段は前記駆動速度に応じてパルスを発生することを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記開閉速度検出手段に前記開閉速度を増速させて伝達する増速手段を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用自動開閉装置は、前記クラッチは摩擦力により前記開閉駆動力を伝達する摩擦クラッチであることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、開閉速度検出手段によって検出される開閉速度の変動に基づいて挟み込み状況を判定することにより、クラッチが正常に作動していない状況で挟み込みが発生する場合であっても、挟み込み状況を確実に判定することができる。これにより、駆動手段を挟み込みに応じて適正に駆動することができ、車両の安全性を向上させることができる。
【００１７】
また、挟み込み状況を確実に判定することによって、挟み込みが発生している状況において駆動手段の誤駆動を回避することができるため、車両用自動開閉装置の耐久性を向上させることができる。
【００１８】
また、駆動速度検出手段の駆動速度に基づき開閉部材の開閉速度を制御することにより、安定した速度制御を行うことができる。
【００１９】
さらに、増速手段を有することにより、開閉部材の開閉速度を高精度に検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を取り付けた車両１０の一部を示す側面図であり、図２は図１の車両１０のバックドア１１を開いた状態を示す側面図である。
【００２２】
図１および図２に示すように、車両１０を構成する車体１２の後端部には、開閉部材つまりバックドア１１が装着されている。車体１２の上方に設けられる車体ルーフ１３の後端部にはヒンジ１４が装着されており、このヒンジ１４を介してバックドア１１は車体１２に取り付けられている。バックドア１１は、ヒンジ１４を支点として、図１に示す全閉状態より、図４に示す全開状態まで開閉自在に装着されている。
【００２３】
なお、図示するバックドア１１は車体１２に対して上下方向に開閉するように装着されているが、これに限らず、ヒンジ１４を車体１２の後端側部に取り付けて、バックドア１１を車体１２に対して水平方向に開閉するようにしても良く、ヒンジ１４を車体１２の後端両側部にそれぞれ取り付け、いわゆる観音開きのバックドア１１としても良い。また、バックドア１１の開閉範囲も約９０度に限らず任意に設定しても良い。
【００２４】
図１および図２に示すように、この車両１０の車体１２とバックドア１１との間には、バックドア１１を自動的に開閉するためのアクチュエータ１５と、バックドア１１の開閉動作を補助するガスステー１６とが装着されている。アクチュエータ１５は車体１２の後方を構成するピラー１７の内部に装着されており、このアクチュエータ１５に設けられる連結ロッド１８の一端は、ピラー１７に形成されるスリット１９より突き出され、バックドア１１の内側に揺動自在に装着されている。このように、アクチュエータ１５は連結ロッド１８を介してバックドア１１に連結されている。
【００２５】
また、ガスステー１６は、シリンダ部２０と、シリンダ部２０内に摺動自在に設けられるピストンと、ピストンに設けられるピストンロッド２１とにより構成されており、シリンダ部２０の一端はピラー１７の外部に揺動自在に装着され、シリンダ部２０の他端から突出するピストンロッド２１の先端がバックドア１１の内側に揺動自在に装着されている。シリンダ部２０とピストンとにより形成されるガス室には高圧ガスが封入されており、バックドア１１はピストンロッド２１によって開方向に付勢される。なお、図１に示す全閉状態においては、後述するロック機構によってバックドア１１が車体１２に対して締結され、ガスステー１６の付勢力に抗してバックドア１１が全閉状態に保持される。
【００２６】
以下、バックドア１１の開閉を自動的に行うアクチュエータ１５について説明する。図３はアクチュエータ１５の一部を示す斜視図である。このアクチュエータ１５は、バックドア１１に向けての開閉駆動力を発生する駆動力発生部２２と、駆動力発生部２２からの回転駆動を直進駆動に変換するスライド機構部２３とにより構成されている。
【００２７】
駆動力発生部２２は、駆動手段である電動モータ２４と、電動モータ２４の回転運動を減速する減速機構２５とを有しており、減速機構２５からの回転運動は、減速機構２５と一体に設けられるクラッチ２６を介してクラッチ出力軸２７より出力される。このクラッチ出力軸２７には、歯数の多い増速駆動ギヤ２８と歯数の少ない減速駆動ギヤ２９とが装着されており、クラッチ出力軸２７と平行に設けられる回転軸３０には、減速駆動ギヤ２９に噛み合う減速従動ギヤ３１と、減速従動ギヤ３１と一体に回転するピニオンギヤ３２が装着されている。なお、これらのギヤは図示しないギヤケースに収容され、クラッチ出力軸２７および回転軸３０はギヤケースに回転自在に支持される。
【００２８】
スライド機構部２３は、図３に示すように、両側面にガイド凸部３３を有するガイドバー３４と、これに前後進自在に案内されるラックプレート３５とを有しており、ラックプレート３５の一側面にはピニオンギヤ３２と噛み合うようにラックギヤ３６が形成されている。また、ラックプレート３５の先端部にはボールスタッド３７が設けられており、このボールスタッド３７には連結ロッド１８の一端に設けられるボールソケット３８が揺動自在に連結されている。
【００２９】
このように、電動モータ２４からクラッチ２６を介してピニオンギヤ３２に伝達される駆動力は、ラックプレート３５において前後進駆動力に変換され、連結ロッド１８を介してバックドア１１に開閉駆動力として伝達されることになる。
【００３０】
図４は電動モータ２４と減速機構２５とを示す断面図である。図４に示すように、電動モータ２４は底付き円筒状のモータハウジング４０と、このモータハウジング４０に連設されるギヤハウジング４２とを有しており、減速機構２５はギヤハウジング４２内に配置されている。このモータハウジング４０とギヤハウジング４２とは図示しない締結部材によって連結される。
【００３１】
モータハウジング４０の内周面には、互いに異なる磁極を向かい合わせて配置された２つの磁石４３，４４が設けられており、モータハウジング４０の内部に磁界を形成するようになっている。また、モータハウジング４０の内部に、この磁界内に位置するようにアマチュア４５が設けられており、アマチュア４５の回転軸４６は、モータハウジング４０の底部とギヤハウジング４２とにそれぞれ設けられた３つの軸受４７，４８ａ，４８ｂにより回転自在に支持されている。
【００３２】
アマチュア４５は軸方向に向けて複数のスロット４９が形成されたアマチュアコア５０を有しており、スロット４９にはそれぞれ絶縁された銅線が巻き付けられてアマチュアコイル５１が形成される。また、アマチュアコイル５１とアマチュアコア５０の間は絶縁膜により絶縁が施される。
【００３３】
アマチュア４５の回転軸４６には、アマチュアコア５０に隣接してコミュテータ５２が固定されている。コミュテータ５２は回転軸４６に固定される樹脂製の胴部５３と、この胴部５３の外周に互いに絶縁され配列される複数の整流子片５４とにより構成されており、それぞれの整流子片５４にはアマチュアコイル５１が接続されている。整流子片５４の一端にはフック状の接続部５５が形成されており、この接続部５５はアマチュアコイル５１を絡めた状態で環状に形成される。
【００３４】
ギヤハウジング４２の内部には、樹脂製のホルダ支持部材５６が図示しない締結部材によって装着されている。ホルダ支持部材５６の内周面には箱型のブラシホルダ５８が装着されており、このブラシホルダ５８は径方向内方に向けて開口するようになっている。ブラシホルダ５８には直方体のブラシ５９が圧縮コイルばね６０とともに収容されており、圧縮コイルばね６０により付勢され開口部より突出するブラシ５９は、回転軸４６に設けられる整流子片５４に垂直に接触する。ブラシ５９には導電線６１が設けられており、導電線６１を介してブラシ５９に逆向きの電流が供給されるようになっている。また、ホルダ支持部材５６にはコミュテータ５２を介してブラシ５９に対面するように、図示しないブラシが同様の構造によって設けられる。これらのブラシ５９に対する電流の向きや電圧値を制御することにより、回転軸４６の回転方向や回転速度を制御することができる。
【００３５】
電動モータ２４から突出してギヤハウジング４２に収容される回転軸４６の一端にはウォーム６２が形成されている。このウォーム６２に噛み合うようにギヤハウジング４２内にはウォームホイール６３が設けられており、電動モータ２４によるウォームホイール６３の回転駆動は、ウォームホイール６３を支持するクラッチ入力軸６４を介してクラッチ２６に入力される。なお、ウォーム６２とウォームホイール６３との噛み合いによって、回転軸４６には軸方向に推力が加えられるが、ギヤハウジング４２にはスリーブ状のゴムクッション６５と、ゴムクッション６５に嵌合するスペーサ６６とが設けられており、回転軸４６が軸方向に移動されてもスペーサ６６に接触することによって推力が吸収される。また、回転軸４６の他端にはスチールボール６７が回転自在に設けられ、これに接触するようにモータハウジング４０にはスラストプレート６８が設けられている。これにより、回転軸４６がモータハウジング４０側に付勢されても、回転軸４６の回転抵抗を増加させることなく軸方向の移動は規制される。
【００３６】
図５は図４のＡ−Ａ線に沿ってクラッチ２６を示す断面図である。このクラッチ２６は電磁力を用いて摩擦ディスクを係合させる電磁式の摩擦クラッチである。図５に示すように、ギヤハウジング４２から突出するクラッチ入力軸６４の端部にはスプライン歯７０が形成されており、このスプライン歯７０に駆動ディスク７１が固定されている。駆動ディスク７１には円筒状の支持部７２が形成されており、この支持部７２にはスプライン歯７０に噛み合う貫通孔７３が形成されている。また、支持部７２の端部には円盤状の摩擦面７１ａが形成されている。支持部７２の外周面には軸受７５を介して環状のコイルホルダ７６が設けられており、コイルホルダ７６はギヤハウジング４２に固定されている。コイルホルダ７６に形成される溝には環状のコイル７７が収容されており、コイル７７にはコイル７７に対して通電を行う導電線７８が接続されている。
【００３７】
また、駆動ディスク７１の貫通孔７３にはクラッチ出力軸２７が軸方向に摺動自在に装着されている。クラッチ出力軸２７に形成されるスプライン歯７９には減速駆動ギヤ２９が固定されており、この減速駆動ギヤ２９に増速駆動ギヤ２８が締結部材８０を介して固定されている。駆動ディスク７１と減速駆動ギヤ２９との間には、駆動ディスク７１の摩擦面７１ａと向かい合うように摩擦面８１ａが形成される環状の従動ディスク８１が設けられており、従動ディスク８１は減速駆動ギヤ２９側に固定されている。
【００３８】
従動ディスク８１は鋼材によって形成されており、コイル７７の通電に伴って発生する電磁力によって、従動ディスク８１は駆動ディスク７１に向けて吸引される。従動ディスク８１の吸引移動によりそれぞれのディスク７１，８１に設けられる摩擦面７１ａ，８１ａは互いに圧着され、駆動ディスク７１の回転は従動ディスク８１を介して減速駆動ギヤ２９および増速駆動ギヤ２８に伝達される。このようにコイル７７に対して通電が行われると、クラッチ入力軸６４からクラッチ出力軸２７に向けて動力が伝達されるクラッチ接続状態となる一方、通電が停止されるとクラッチ出力軸２７に動力が伝達されないクラッチ切断状態となる。
【００３９】
このクラッチ２６の接続作動および切断作動によって、電動モータ２４からの駆動力をバックドア１１に選択的に伝達することができるため、自動的にバックドア１１を開閉することができるとともに、手動でバックドア１１を操作するときには開閉時の操作力を軽減することができる。
【００４０】
このような電動モータ２４の駆動速度つまり回転軸４６の回転位置から回転速度を検出するため、図４に示すように、回転軸４６には２極に着磁された環状の磁石８２が取り付けられており、駆動速度検出手段としてのホールＩＣ８４が、磁石８２に近接するようにホルダ支持部材５６に装着される基板８３上に配置されている。このホールＩＣ８４は磁石８２が回転して磁界が変化する度にパルス信号を出力する。従って、回転軸４６が１回転するとホールＩＣ８４からは１周期分のパルス信号が出力される。なお、ホールＩＣとは磁界の変化を電圧に変換するセンサである。
【００４１】
さらに、図３と図３の矢印Ａ方向からアクチュエータ１５の一部を示す拡大斜視図である図６とに示すように、クラッチ２６を介して駆動されるクラッチ出力軸２７には、バックドア１１の開閉位置、開閉方向および開閉速度を検出するため、６極に着磁された環状の多極着磁磁石８５が増速手段である増速機構８６を介して取り付けられている。開閉速度検出手段として２つのホールＩＣ８７，８８が多極着磁磁石８５に近接するように図示しないギヤケース内の基板８９に設けられており、このホールＩＣ８７，８８は多極着磁磁石８５が回転して磁界が変化する度にパルス信号を出力する。従って、多極着磁磁石８５が１回転するとそれぞれのホールＩＣ８７，８８からは３周期分のパルス信号が出力される。また、２つのホールＩＣ８７，８８を用いることによって回転位置や回転速度だけでなく位相のずれから回転方向を検出することができる。
【００４２】
増速機構８６はクラッチ出力軸２７に設けられる増速駆動ギヤ２８と、これに噛み合う歯数の少ない増速従動ギヤ９０とからなり、増速従動ギヤ９０には多極着磁磁石８５を保持する回転板９１が設けられている。これにより、電動モータ２４の回転軸４６から減速機構２５を介して減速されてクラッチ出力軸２７に伝達される回転は、再び増速されて回転板９１に伝達される。従って、バックドア１１の開閉過程において発生するパルスを増加させることができ、開閉速度の検出精度を向上させることができる。
【００４３】
図７は車両用自動開閉装置の制御システムを示す概略図である。運転者は、図７に示す開閉スイッチ９２を操作することにより開閉方向を選択してバックドア１１を開閉作動させる。制御ユニットであるＥＣＵ９３は、開閉スイッチ９２の操作信号に基づき、電動モータ２４やクラッチ２６に向けて駆動信号を出力する。
【００４４】
制御手段として機能するＥＣＵ９３内にはＣＰＵが設けられ、ＣＰＵはバスラインを介してＩ／Ｏポート、ＲＯＭおよびＲＡＭに接続され、ＣＰＵはＩ／Ｏポートを介してＥＣＵ９３内の回路に接続されている。なお、ＲＯＭには制御プログラムおよび各種制御用データが記憶されており、ＲＡＭにはＣＰＵで演算処理したデータや、電動モータ２４、クラッチ２６、後述するロックモータ９４およびリリースモータ９５への出力信号が格納されている。ＥＣＵ９３はＲＯＭに記憶される制御プログラムに従い、ＣＰＵを用いて電動モータ２４、クラッチ２６、ロックモータ９４およびリリースモータ９５の制御を実行する。
【００４５】
以下、図７に示す概略図に基づいてバックドア１１の開閉動作について説明する。バックドア１１の全閉状態において開閉スイッチ９２が開方向に操作されると、この操作信号に基づいてＥＣＵ９３からリリースモータ９５に駆動信号が出力され、ロック機構９６が解除作動を行い車体１２とバックドア１１の締結は解除される。次いで、クラッチ２６に駆動信号が出力されるとともに、電動モータ２４にも駆動信号が出力される。クラッチ２６はコイル７７の通電に伴ってクラッチ接続状態に作動され、電動モータ２４は所定の回転数で駆動される。電動モータ２４の駆動力がクラッチ２６を介してバックドア１１に伝達されることにより、バックドア１１は全開状態に向けて開かれる。ホールＩＣ８７，８８からのパルス信号を積算するＥＣＵ９３によって、バックドア１１が全開状態まで開かれたことが判定されると、ＥＣＵ９３から電動モータ２４への駆動信号が停止され、バックドア１１は全開位置で停止する。
【００４６】
一方、バックドア１１の全開状態において開閉スイッチ９２が閉方向に操作されると、この操作信号に基づいて、ＥＣＵ９３からクラッチ２６に駆動信号が出力されるとともに、電動モータ２４にも駆動信号が出力される。クラッチ２６はコイル７７の通電に伴いクラッチ接続状態に作動され、電動モータ２４は所定の回転数で駆動される。電動モータ２４の駆動力がクラッチ２６を介してバックドア１１に伝達されることにより、バックドア１１は全閉状態に向けて閉じられる。ホールＩＣ８７，８８からのパルス信号を積算するＥＣＵ９３によって、バックドア１１が全閉状態まで閉じられたことが判定されると、ＥＣＵ９３から電動モータ２４への駆動信号が停止される。次いで、ＥＣＵ９３よりロックモータ９４に駆動信号が出力されることでロック機構９６が作動し、バックドア１１は車体１２と締結されて全閉位置に保持される。
【００４７】
なお、バックドア１１を開閉する際の開閉速度は、ホールＩＣ８４からのパルス信号を用いてＥＣＵ９３が算出する開閉速度に基づき、ＥＣＵ９３が電動モータ２４をフィードバック制御することによって設定される。つまり、開閉速度検出手段としてのホールＩＣ８７，８８ではなく駆動速度検出手段としてのホールＩＣ８４から発信されるパルス信号に基づいて電動モータ２４を駆動制御している。これにより、バックドア１１の振動等による影響を受けることなく開閉速度を制御することができるため、安定した速度制御を行うことができる。
【００４８】
以下、バックドア１１の開閉時において、バックドア１１と車体１２との間に障害物が挟み込まれた際の制御方法について説明する。図８はホールＩＣ８４，８７，８８によるパルスの発生状況を示す説明図であり、（Ａ）は挟み込みが生じていない場合のパルス発生状況を示し、（Ｂ）は挟み込みが生じた場合のパルス発生状況を示す。なお、（Ｂ）に破線で示すパルス信号は（Ａ）のパルス信号を示している。図８に示すように、バックドア１１の開閉時には、開閉速度検出手段であるホールＩＣ８７，８８と駆動速度検出手段であるホールＩＣ８４とのそれぞれからＥＣＵ９３に向けてパルス信号が出力される。挟み込みが発生することなくバックドア１１が開閉される状況においては、図８（Ａ）に示すように、電動モータ２４の駆動速度やバックドア１１の開閉速度に応じてパルス信号が出力される。
【００４９】
ここで、挟み込みが発生した場合において、電動モータ２４とバックドア１１との間に設けられるクラッチ２６が滑ることなくクラッチ接続状態を保っていれば、全てのホールＩＣ８４，８７，８８から出力されるパルス信号の間隔は長くなり、やがてパルス信号の発信は停止される。つまり、電動モータ２４とバックドア１１とが動力的に接続されている状態であれば、いずれのパルス信号を検出することによっても、挟み込みによってバックドア１１の開閉速度が低下するためバックドア１１が停止することを把握できる。
【００５０】
しかしながら、挟み込みによって生じる負荷によりクラッチ２６が滑る場合には、電動モータ２４は駆動を続けるため、図８（Ｂ）に示すように、駆動速度検出手段であるホールＩＣ８４からは、通常時と同様のパルス信号が出力され続ける。一方、開閉速度検出手段であるホールＩＣ８７，８８からのパルス信号は、挟み込みによるバックドア１１の開閉速度の低下または停止に応じて出力されるため、このパルス信号を検出することによって挟み込みを確実に検知することができる。
【００５１】
ＥＣＵ９３内のＲＯＭには、開閉速度の変動を検出して挟み込みを検知するため、予め試験等により設定される判定値が記憶されている。ＥＣＵ９３はホールＩＣ８７，８８から出力されるパルス周期と記憶される判定値とを比較し、パルス周期が判定値内に収まっていれば正常な開閉動作と判定する一方、パルス間隔が判定値を超えると挟み込みを判定する。挟み込みが判定されると、ＥＣＵ９３は制御プログラムに従って、電動モータ２４への駆動信号を変更し、電動モータ２４を逆転駆動させることによって挟み込みを解消する。この判定値はバックドア１１の振動等によって影響を受けることのない範囲で設定される。
【００５２】
なお、挟み込みを検知するパルス信号はホールＩＣ８７，８８のいずれか一方であっても良く、両方のパルス信号を用いても良い。判定値はバックドア１１の開閉状況に応じて複数の判定値を設定しても良く、正常時のパルス周期に応じて演算するようにしても良い。また、より細かい挟み込み状況を検知するために、ホールＩＣ８４とホールＩＣ８７，８８との相対的なパルス周期の変化率より挟み込み状況を検知するようにしても良い。さらに、パルス周期から回転板９１の回転速度やバックドア１１の開閉速度を演算して、これらの速度と、速度に関する判定値とを比較することで挟み込み状況を検出しても良いことはいうまでもない。
【００５３】
また、挟み込み判定時に電動モータ２４に出力される駆動信号は、電動モータ２４を所定時間の間だけ逆転駆動させてから停止させるものであっても良い。さらに、前述の制御はバックドア１１と車体１２との間に障害物が挟み込まれた場合だけでなく、バックドア１１を開く際にバックドア１１と障害物とが接触する場合などにも適用することができることは言うまでもない。
【００５４】
このように、開閉速度検出手段であるホールＩＣ８７，８８によって検出される開閉速度に基づいて挟み込み状況を検出することにより、挟み込み時に発生する負荷によってクラッチ２６が滑る場合や、クラッチ２６の故障によって動力の伝達が正常に行われていない状況で挟み込みが発生した場合であっても、挟み込みを確実に検知することができる。これにより、電動モータ２４を挟み込みに応じて適正に駆動することができ、車両１０の安全性を向上させることができる。また、挟み込みを確実に検知することによって、挟み込みが発生している状況において電動モータ２４の誤駆動を回避することができるため、アクチュエータ１５の耐久性を向上させることができる。
【００５５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、本実施の形態においては、開閉部材は車体１２の後端部に装着されたバックドア１１としているが、これに限らず、ドア、トランクリッド、エンジンフード、サンルーフ等、車体１２に開閉自在に装着されているものであれば他の開閉部材であっても良い。
【００５６】
また、電動モータ２４の回転運動をピニオンギヤ３２とラックプレート３５とによって前後進運動に変換しているが、これに限らず、ボールねじ軸とボールナットを用いて前後進運動に変換するようにしても良い。
【００５７】
また、クラッチ２６は摩擦力によって動力を伝達する摩擦クラッチに限られず、歯車の噛み合いによって駆動力を伝達する噛み合いクラッチを用いるようにしても良い。たとえば、噛み合いクラッチが故障して動力伝達を行うことができない場合であっても、挟み込みを確実に検出することができる。
【００５８】
また、駆動速度検出手段としてのホールＩＣ８４によってアマチュア４５の回転軸４６の回転を検出するだけでなく、ホールＩＣ８４によってウォームホイール６３や駆動ディスク７１の回転を検出して駆動速度を算出するようにしても良い。また、開閉速度検出手段としてのホールＩＣ８７，８８によってクラッチ出力軸２７からの回転を検出するだけでなく、減速駆動ギヤ２９、減速従動ギヤ３１およびピニオンギヤ３２の回転や、ラックプレート３５、連結ロッド１８、バックドア１１の開閉変位量を検出するようにしても良い。また、開閉速度検出手段として１つのホールＩＣを用いても本発明を実施することができる。さらに、駆動速度検出手段および開閉速度検出手段としては、ホールＩＣ８４，８７，８８に限られず、ロータリーエンコーダやレゾルバを用いても良い。
【００５９】
さらに、バックドア１１の開閉速度制御は、開閉速度検出手段であるホールＩＣ８７，８８からのパルス信号に基づいて速度制御を行っても良く、これにより、駆動速度検出手段を削減して低コストの車両用自動開閉装置とすることもできる。
【００６０】
なお、本実施の形態において、アクチュエータ１５とガスステー１６を用いてバックドア１１の開閉を行っているが、アクチュエータ１５のみを用いてバックドア１１の開閉を行うようにしても良い。また、アクチュエータ１５を車体１２の左右に配置し、２つのアクチュエータ１５を用いてバックドア１１を開閉しても良い。さらに、バックドア１１を開く際にはガスステー１６のみの反力を用いて開いても良く、クラッチ２６を切断状態とすることによって可能となる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、開閉速度検出手段によって検出される開閉速度の変動に基づいて挟み込み状況を判定することにより、クラッチが正常に作動していない状況で挟み込みが発生する場合であっても、挟み込み状況を確実に判定することができる。これにより、駆動手段を挟み込みに応じて適正に駆動することができ、車両の安全性を向上させることができる。
【００６２】
また、挟み込み状況を確実に判定することによって、挟み込みが発生している状況において駆動手段の誤駆動を回避することができるため、車両用自動開閉装置の耐久性を向上させることができる。
【００６３】
また、駆動速度検出手段の駆動速度に基づき開閉部材の開閉速度を制御することにより、安定した速度制御を行うことができる。
【００６４】
さらに、増速手段を有することにより、開閉部材の開閉速度を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置を取り付けた車両の一部を示す側面図である。
【図２】図１の車両のバックドアを開いた状態を示す側面図である。
【図３】アクチュエータを示す斜視図である。
【図４】電動モータと減速機構とを示す断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿ってクラッチを示す断面図である。
【図６】図３のアクチュエータの一部を示す拡大斜視図である。
【図７】本発明の一実施の形態である車両用自動開閉装置の制御システムを示す概略図である。
【図８】ホールＩＣによるパルスの発生状況を示す説明図であり、（Ａ）は挟み込みが生じていない場合を示し、（Ｂ）は挟み込みが生じた場合を示す。
【符号の説明】
１０　　車両
１１　　バックドア（開閉部材）
１２　　車体
１３　　車体ルーフ
１４　　ヒンジ
１５　　アクチュエータ
１６　　ガスステー
１７　　ピラー
１８　　連結ロッド
１９　　スリット
２０　　シリンダ部
２１　　ピストンロッド
２２　　駆動力発生部
２３　　スライド機構部
２４　　電動モータ（駆動手段）
２５　　減速機構
２６　　クラッチ（摩擦クラッチ）
２７　　クラッチ出力軸
２８　　増速駆動ギヤ
２９　　減速駆動ギヤ
３０　　回転軸
３１　　減速従動ギヤ
３２　　ピニオンギヤ
３３　　ガイド凸部
３４　　ガイドバー
３５　　ラックプレート
３６　　ラックギヤ
３７　　ボールスタッド
３８　　ボールソケット
３９　　ラックギヤ
４０　　モータハウジング
４２　　ギヤハウジング
４３，４４　　磁石
４５　　アマチュア
４６　　回転軸
４７，４８ａ，４８ｂ　　軸受
４９　　スロット
５０　　アマチュアコア
５１　　アマチュアコイル
５２　　コミュテータ
５３　　胴部
５４　　整流子片
５５　　接続部
５６　　ホルダ支持部材
５８　　ブラシホルダ
５９　　ブラシ
６０　　圧縮コイルばね
６１　　導電線
６２　　ウォーム
６３　　ウォームホイール
６４　　クラッチ入力軸
６５　　ゴムクッション
６６　　スペーサ
６７　　スチールボール
６８　　スラストプレート
７０　　スプライン歯
７１　　駆動ディスク
７１ａ　摩擦面
７２　　支持部
７３　　貫通孔
７５　　軸受
７６　　コイルホルダ
７７　　コイル
７８　　導電線
７９　　スプライン歯
８０　　締結部材
８１　　従動ディスク
８１ａ　摩擦面
８２　　磁石
８３　　基板
８４　　ホールＩＣ（駆動速度検出手段）
８５　　多極着磁磁石
８６　　増速機構（増速手段）
８７，８８　　ホールＩＣ（開閉速度検出手段）
８９　　基板
９０　　増速従動ギヤ
９１　　回転板
９２　　開閉スイッチ
９３　　ＥＣＵ（制御手段）
９４　　ロックモータ
９５　　リリースモータ
９６　　ロック機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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