(57)【要約】【課題】オート作動によるバックドアの開閉を途中で停止する。【解決手段】回動可能な車両用バックドア１を開閉するアクチュエータ４１と、アクチュエータ４１の動力をバックドア１に伝達するクラッチ４２と、バックドア１を開き方向へ付勢する付勢手段２と、バックドア１の途中停止指令を入力する入力手段１２と、入力手段１２により途中停止指令が入力されると、バックドア１の自重により閉じ方向に作用する回動力と付勢手段２による付勢力とが平衡状態となることにより、バックドア１が途中停止可能な停止位置にバックドア位置を制御するアクチュエータ制御手段１０，１５〜１７と、バックドア位置が途中停止可能な停止位置に制御された後、クラッチ４２を解除するクラッチ制御手段１０，１８とを備える。【選択図】図１
2007032106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な車両用バックドアを開閉するアクチュエータと、
前記アクチュエータの動力をバックドアに伝達するクラッチと、
バックドアを開き方向へ付勢する付勢手段と、
バックドアの途中停止指令を入力する入力手段と、
前記入力手段により途中停止指令が入力されると、バックドアの自重により閉じ方向に作用する回動力と前記付勢手段による付勢力とが平衡状態となることにより、バックドアが途中停止可能な停止位置にバックドア位置を制御するアクチュエータ制御手段と、
バックドア位置が途中停止可能な停止位置に制御された後、前記クラッチを解除するクラッチ制御手段とを備えることを特徴とするバックドアの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバックドドアの制御装置において、
前記アクチュエータ制御手段は、前記入力手段により途中停止指令が入力されると、予め車両毎に定められた基準となる停止位置にバックドア位置を制御した後、前記途中停止可能な停止位置に徐々にバックドア位置を制御することを特徴とするバックドアの制御装置。
【請求項３】
入力手段により回動可能な車両用バックドアの途中停止指令が入力されると、バックドアの自重による回動力と付勢手段によるバックドアの上方への付勢力とが平衡状態となることにより、バックドアが途中停止可能な停止位置にアクチュエータの駆動によりバックドア位置を制御した後、前記アクチュエータの動力を前記バックドアに伝達するためのクラッチを解除することを特徴とするバックドアの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用バックドアの開閉動作を制御するバックドアの制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ駆動により車両用バックドアをオート開閉するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、モータをオフ、クラッチをオン状態にしてバックドアを任意の位置で停止させ、その後、バックドアに設けられたスイッチを操作することによりクラッチをオフし、ドアをフリーに回動可能とする。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３８５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、バックドアに設けられたスイッチを操作することによりクラッチをオフするので、使い慣れていないユーザや子供にとっては使いづらいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるバックドアの制御装置は、回動可能な車両用バックドアを開閉するアクチュエータと、アクチュエータの動力をバックドアに伝達するクラッチと、バックドアを開き方向へ付勢する付勢手段と、バックドアの途中停止指令を入力する入力手段と、バックドア位置を制御するアクチュエータ制御手段と、クラッチを制御するクラッチ制御手段とを備え、入力手段により途中停止指令が入力されると、バックドアの自重により閉じ方向に作用する回動力と付勢手段による付勢力とが平衡状態となることにより、バックドアが途中停止可能な停止位置にバックドア位置を制御した後、クラッチを解除する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、バックドアの途中停止指令が入力されると、バックドアが途中停止可能な停止位置にバックドア位置を制御した後、クラッチを解除するようにしたので、この状態でドアを強く押すだけでバックドアを簡単に閉めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１〜図４を参照して本発明によるバックドアの制御装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態による制御装置の全体構成例を示す図である。この制御装置は、車両後面に車体７に対して上下方向に回動可能に設けられたバックドア１と、バックドア１を支持するダンパー２と、アーム３を介してバックドア１を開閉駆動するドライブユニット４と、バックドア１の開閉作動を制御するコントロールユニット５と、オート開閉動作の起動時にブザー音を出力するブザー６とを有する。
【０００８】
ダンパー２は一端がバックドア１に、他端が車体７に連結されたガスダンパーであり、バックドア１の開放時に伸長し、閉鎖時に縮退する。ダンパー２は内部のガス圧によってバックドア１を上方、すなわち開き方向にに付勢し、ドア１を全開位置で保持する。
【０００９】
ドライブユニット４は車体７に取り付けられ、モータ４１，クラッチ４２，減速ギヤ４３，エンコーダ４４により構成される。バックドア１にはアーム３の一端が連結され、アーム３の他端側は減速ギヤ４３とクラッチ４２を介して正逆回転可能なモータ４１に連結されている。クラッチ４２はモータ４１の駆動トルクをアーム３に伝達するものであり、クラッチ４２がオンした状態でモータ４１を駆動すると、アーム３が駆動し、バックドア１が開閉する。
【００１０】
クラッチ４２をオフした状態ではバックドア１はフリー状態となり、ダンパー２の付勢力とバックドア１の自重とによりドア１が開閉する。この場合、バックドア１の回動角が小さいとダンパー２の付勢力よりもドア１の自重による下方への回動力の方が大きくなり、ドア１は自重で閉まる。バックドア１の回動角が大きいと、ダンパー２の付勢力の方がドア１の自重による回動力よりも大きくなり、ドア１は付勢力により開く。
【００１１】
したがって、バックドア１の回動角には付勢力とドア１の自重による回動力とがバランスする角度（停止角度α１）があり、ドア回動角がこの停止角度α１にあるとバックドア１は平衡状態となって停止状態が保持される。停止角度α１は、車両の傾斜状態や周囲の温度の影響によりダンパー特性が変化することで変化する。本実施の形態では、各車両の基準となる停止角度（基準停止角度α０）が予めメモリに記憶されている。この基準停止角度α０は車両固有の値である。
【００１２】
エンコーダ４４はドアの回動角を相対的に検出するセンサであり、バックドア１の回動に伴い図３に示すように位相の異なる二相（Ａ相，Ｂ相）のパルス信号を出力する。この両信号の位相差を検出することで、ドア１の回動角だけでなくドア１の回動方向も検出する。
【００１３】
図２は、本実施の形態に係る制御装置の制御構成を示すブロック図である。コントロールユニット５は、マイコン１０と、リレー１５，１６やトランジスタ１７，１８を含む電気回路により構成される。マイコン１０には、ＣＡＮ通信線１１とメインスイッチ１２と起動スイッチ１３とエンコーダ４４とが接続されている。
【００１４】
モータ４１の回転方向はリレー１５，１６の通電により制御される。例えばモータ４１を正転方向（ドア１を閉じる方向）に駆動する場合はリレー１５を通電、リレー１６を非通電状態とし、モータ４１を逆転方向（ドア１を開く方向）に駆動する場合はリレー１６を通電、リレー１５を非通電状態とする。モータ４１はトランジスタ１７の駆動により制御され、クラッチ４２はトランジスタ１８の駆動により制御される。トランジスタ１８がオンするとモータ４１がアーム３に連結し（クラッチオン）、トランジスタ１８がオフするとモータ４１がアーム３から遮断する（クラッチオフ）。
【００１５】
ＣＡＮ通信線１１は、車両状態（ブレーキ状態や車速状態等）を表す信号やキーレスリモコンによるバックドア１の作動要求信号を受信するものであり、ＣＡＮ通信線１１を介して受信された信号に基づき、マイコン１０はバックドア１が作動許可状態か否かを判定する。例えば車両停止時にバックドア１が作動許可状態と判定する。メインスイッチ１２は、オートドア作動システムのオンオフを選択するスイッチである。起動スイッチ１３は運転席に設けられ、ユーザにより操作されてバックドア１の開閉を指令するスイッチである。
【００１６】
図４は、マイコン１０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、（１）メインスイッチ１２のオンによりオートドア作動システムが選択され、かつ（２）ＣＡＮ通信線１１からの信号によりバックドア１が作動許可状態と判定され、かつ（３）起動イッチ１３の操作によりクラッチオン，モータオンとなってバックドア１がオート作動（開閉動作）を開始するとスタートする。
【００１７】
まず、ステップＳ１０１で、メインスイッチ１２がオフされたか否か、すなわちユーザがバックドア１のオート作動の途中で停止指令を入力したか否かを判定する。ステップＳ１０１が肯定されるとステップＳ１０２に進み、トランジスタ１７に制御信号を出力し、モータ４１の駆動を停止する（モータオフ）。次いで、ステップＳ１０３で、予め定めた基準停止角度α０に停止角度α１をセットする。つまり、停止角度α１は後述する処理（ステップＳ１１４，ステップＳ１１５）により変更される可能性があるため、制御開始時に停止角度α１をデフォルト値α０にリセットする。
【００１８】
ステップＳ１０４では、エンコーダ４４により検出されたドア回動角αが停止角度α１より大きいか否か、すなわちバックドア１が停止角度α１より上方に位置するか否かを判定する。ステップＳ１０４が否定されるとステップＳ１０５に進み、ドア回動角αが停止角度α１より小さいか否か、すなわちバックドア１が停止角度α１より下方に位置するか否かを判定する。ステップＳ１０５が否定されるとステップＳ１０６に進み、トランジスタ１８に制御信号を出力してクラッチ４２をオフし、バックドア１をフリー状態とする。
【００１９】
一方、ステップＳ１０４でα＞α１と判定されるとステップＳ１１１に進み、リレー１５，１６およびトランジスタ１７に制御信号を出力し、バックドア１を下方に回動（開作動）する。次いで、ステップＳ１１２でドア回動角αが停止角度α１に到達したか否かを判定し、肯定されるとステップＳ１１３に進み、否定されるとステップＳ１１１に戻る。
【００２０】
また、テップＳ１０５でα＜α１と判定されるとステップＳ１０９に進み、リレー１５，１６およびトランジスタ１７に制御信号を出力し、バックドア１を上方に回動（閉作動）する。次いで、ステップＳ１１０でドア回動角αが停止角度α１に到達したか否かを判定し、肯定されるとステップＳ１１３に進み、否定されるとステップＳ１０９に戻る。
【００２１】
ステップＳ１１３では、トランジスタ１７，１８に制御信号を出力してモータ４１をオフするとともにクラッチ４２をオフし、バックドア１をフリー状態とする。ステップＳ１０７では、ドア回動角αが停止角度α１よりも所定角Δα１（例えばエンコーダ４４の検出値の３パルス分）だけ大きくなったか否か、すなわちフリー状態のドア１がダンパー２の付勢力により停止角度α１から所定角Δα１以上、上方に回動したか否かを判定する。ステップＳ１０７が肯定されるとステップＳ１１５に進む。
【００２２】
ステップＳ１１５では、停止角度α１から所定角Δα２（例えばエンコーダ４４の検出値の４パルス分）を減算したものを、新たな停止角度α１として設定する。この場合、バックドア１が上方に回動するということは、バックドア１がバランスする角度はデフォルト値α０よりも小さいと考えられるため、停止角度α１を所定角Δα２だけ小さく設定する。
【００２３】
次いで、ステップＳ１１１でドア回動角αが停止角度α１になるまでバックドア１を下方に回動し、ステップＳ１１３でモータ４１およびクラッチ４２をオフした後、ステップＳ１０７でドア１の上方への回動が停止したか否かを再判定する。ステップＳ１０７が肯定されると再びステップＳ１１５に進み、停止角度α１をさらにΔα２だけ小さく設定して、同様な処理を繰り返す。
【００２４】
一方、ステップＳ１０７が否定されるとステップＳ１０８に進み、ドア回動角αが停止角度α１よりも所定角Δα１だけ小さくなったか否か、すなわちフリー状態のドア１がドア１の自重により停止角度α１から所定角Δα１以上、下方に回動したか否かを判定する。ステップＳ１０８が肯定されるとステップＳ１１４に進み、停止角度α１に所定角Δα２を加算したものを、新たな停止角度α１として設定する。この場合、バックドア１が下方に回動するということは、バックドア１がバランスする角度はデフォルト値α０よりも大きいと考えられるため、停止角度α１を所定角Δα２だけ大きく設定する。
【００２５】
次いで、ステップＳ１０９でドア回動角αが停止角度α１になるまでバックドア１を上方に回動し、ステップＳ１１３でモータ４１およびクラッチ４２をオフした後、ステップＳ１０８でドア１の下方への回動が停止したか否かを再判定する。ステップＳ１０８が肯定されると再びステップＳ１１４に進み、停止角度α１をさらにΔα２だけ大きく設定して、同様な処理を繰り返す。ステップＳ１０８が否定されると処理を終了する。
【００２６】
本実施の形態に係る制御装置の動作をより具体的に説明する。
メインスイッチ１２をオンし、起動スイッチ１３を操作すると、バックドア１がオート作動し、ドア１が全開または全閉状態なる。バックドア１を途中で停止する場合は、ドア１のオート作動時にメインスイッチ１２をオフする。このときドア回動角αが停止角度α１（＝α０）と等しければ、クラッチ４２がオフし、バックドア１がフリー状態となる（ステップＳ１０６）。一方、ドア回動角αが停止角度α１と等しくない場合は、ドア回動角αが停止角度α１となるまでモータ駆動によりバックドア１が回動された後（ステップＳ１０９，ステップＳ１１１）、クラッチ４２がオフし、バックドア１がフリー状態となる（ステップＳ１０６，ステップＳ１１３）。
【００２７】
クラッチ４２がオフしたときにバックドア１が平衡状態にあれば、バックドア１はその位置で停止する。この状態で、ユーザがバックドア１を手で少しだけ下方に回動すると、ドア１は自重で閉まり、少しだけ上方に回動するとドア１はダンパー２の付勢力により全開する。この場合、クラッチ４２がオフであるため、ユーザがドア１を強く押しても、アーム３等の連結部材が変形するおそれがない。
【００２８】
クラッチ４２がオフしたときにバックドア１が平衡状態になければ、停止角度α１が新たに設定され（ステップＳ１１４，ステップＳ１１５）、平衡状態になるまでモータ駆動によりドア１が回動される（ステップＳ１０９，ステップＳ１１１）。これにより傾斜地で車両を停車した場合や温度の影響によりダンパー特性が変化した場合等、停止角度α１がデフォルト値α０からずれた場合にも、クラッチオフ状態でバックドア１を途中で停止することができる。
【００２９】
本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）バックドア１のオート作動時にメインスイッチ１２をオフ操作すると、ダンパー２の付勢力とドア１の自重とがバランスする停止角度α１にドア１を回動させた後、クラッチ４２をオフするようにした。これによりクラッチオフ状態でバックドア１を途中で停止することができ、ユーザがドア１を手で強く押すだけで、簡単に閉めることができる。この結果、アーム３等の構成部品が変形するおそれもない。
（２）クラッチオフ状態で、バックドア１が予め定めた基準となる停止角度α１（基準停止角度α０）で停止しない場合に、新たに停止角度α１を設定し、ドア１が平衡状態となるまでモータ駆動によりドア１を回動するようにした。これによりダンパー特性が変化し、停止角度α１が基準停止角度α０からずれた場合にも、ドア１を平衡状態で停止することができる。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、バックドア１のオート作動時にメインスイッチ１２をオフすることにより途中停止指令を入力するようにしたが、他の入力手段により途中停止指令を入力してもよい。ダンパー２によりバックドア１を開き方向へ付勢するようにしたが、付勢手段はこれに限らない。モータ駆動によりバックドア１を開閉するようにしたが、他のアクチュエータを用いてもよい。
【００３１】
上記実施の形態では、途中停止指令が入力された場合に、車両毎に定められた基準停止位置α０にバックドア１を回動した後、途中停止可能な停止位置α１に向けて徐々にバックドア１を回動するようにした。しかし、バックドアの自重により閉じ方向に作用する回動力とダンパー２の付勢力とが平衡状態となることにより途中停止可能な停止位置α１にバックドア位置（ドア回動角α）を制御するのであれば、アクチュエータ制御手段としてのコントロールユニット５（マイコン１０，リレー１５，１６，トランジスタ１７）の構成は上述したものに限らない。また、バックドア１が停止位置α１に制御された後にクラッチ４２を解除（オフ）するのであれば、クラッチ制御手段としてのコントロールユニット５（マイコン１０，トランジスタ１７）の構成は上述したものに限らない。
【００３２】
上記実施の形態は、上下方向に回動可能なバックドア１に適用したが、ドア１の回動方向はこれに限らない。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のバックドアの制御装置に限定されない。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態によるバックドアの制御装置の全体構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態によるバックドアの制御装置の制御構成例を示すブロック図である。
【図３】ドア位置を検出するエンコーダのパルス波形の一例を示す図である。
【図４】図２のマイコンにおける処理動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１  バックドア
２  ダンパー
５  コントロールユニット
１０  マイコン
１２  メインスイッチ
４１  モータ
４２  クラッチ
【図１】
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【図２】
2007032106.tif 000004
【図３】
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【図４】
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