JP3675202B2

JP3675202B2 - 開閉体制御装置

Info

Publication number: JP3675202B2
Application number: JP34053498A
Authority: JP
Inventors: 耕平野田; 智章今泉; 栄二伊丹; 良一福元; 勝久山田; 正夫大橋; 信太郎鈴木
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2018-11-30
Also published as: US6425206B1; JP2000160934A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開閉体を動作させ、固定部材に対して開閉を行う開閉体制御装置に関するものであり、特に、開閉体動作中の開閉体の速度制御に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、１ＢＯＸ等の車両においては、車両後部にスライドドア（開閉体）が設けられ、このスライドドアを運転席近傍に設けられた操作スイッチを運転者が操作することにより、自動的に開閉動作させる電動スライド（パワースライド装置ともいう）が採用されており、このような、電動スライドドアは、例えば、グランビア新型車解説書（１９９５年８月トヨタ自動車株式会社発行）の４−５３〜６２頁に開示されている。
【０００３】
これは、運転席からのスイッチ操作により、スライドドアを電気的に駆動してスライドドアの状態を全開または全閉になるよう動作させるものであって、スライドドアを駆動するモータとスライドドアとの間の動力伝達系にクラッチ機構を介在させ、クラッチ機構の内部にもつクラッチをオフした場合にはスライドドアの手動操作が可能であり、クラッチをオンした場合にはモータの駆動により自動駆動されるものである。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなスライドドアを手動操作により開または閉側に操作するときに勢い良く開けたり閉めたりする場合、スライドドアの全開または全閉位置ではドア速度が高くなり、スライドドアが全開または全閉状態になったときには大きな操作音が発生し、高級感が損なわれてしまう。
【０００５】
また、スライドドアを有する車両を下り坂等で停め、乗員の乗降を行う場合、スライドドアのハンドルに手をかけ、手動操作により開閉動作を行い、スライドドア全開から全閉までの過程の途中で、他に気を取られうっかりハンドルから手を離してしまった場合、スライドドアは自重により閉側に閉まっていき、スライドの移動により挟み込みが発生する場合が起こり得る。
【０００６】
このような場合、スライドドアの動きに対して単にブレーキをかけてドア速度を規制すると、手動操作時の操作性が悪くなってしまうものとなる。
【０００７】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、手動操作時により開閉体を操作した場合、安全性を向上させることを第１の技術的課題とし、全開または全閉状態となったときに大きな操作音が発生しないようにすることを第２の技術的課題とする。また、操作性良く開閉体を動作させることを第３の技術的課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、固定部材に対して開閉体を動作させ、該開閉体により開閉を行う開閉体制御装置において、該開閉体の移動を摩擦式抵抗により抑制可能なブレーキ機構と、
該開閉体が移動するときの移動方向、移動位置又は移動速度の少なくとも１つを検出する開閉体移動状態検出手段とを備え、
該ブレーキ機構は、該開閉体の手動操作時に該開閉体移動状態検出手段からの情報に基づいて作動可能であるようにしたことである。
【０００９】
これによれば、開閉体が移動する方向、移動位置（開閉体の位置）、開閉体速度の少なくとも１つを開閉体移動状態検出手段により検出し、開閉体移動状態検出手段からの情報に基づいてブレーキ機構を作動させるので、開閉体の移動方向、移動位置、移動速度に応じてブレーキ機構によりブレーキを作動させ、開閉体の移動状態に応じて開閉体の動きをブレーキ機構により規制することが可能となる。例えば、勢い良く開閉体の手動操作を行った場合でも、ブレーキ機構に規制することで開閉体速度が落ち安全性が確保される。また、開閉体が全開または全閉状態になったときに開閉体速度が抑えられるので、そのときの操作音は従来に比べ、抑えられ、従来の如く高級感が損なわれることはない。
【００１０】
この場合、開閉体の移動位置に対応した開閉体速度しきい値が設けられ、開閉体速度に基づく情報と開閉体速度しきい値との比較によりブレーキ機構を作動させるようにすれば、開閉体の移動位置に応じた適切な速度しきい値の設定により、開閉体動作中、所定位置ではその位置の速度となるよう、ブレーキ機構を作動させて開閉体を適切な速度で動作させることが可能となる。
【００１１】
また、開閉体が開方向に動作している場合には全開間際、閉方向に動作している場合には全閉間際、に開閉体速度しきい値を小とすれば、全開または全閉位置では速度が十分抑えられることにより、安全性が確保され、操作音が低減される。
【００１２】
更に、開閉体が動作を開始する場合、開け初め、閉め始めに開閉体速度しきい値を大とすれば、動作開始初期の操作性が悪くならないようにすることが可能となる。
【００１３】
更にその上、ブレーキ機構はデューティ制御により作動がなされるようにすれば、デューティ制御により、より細かい制御が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示されるように、スライドドア１は車両の側部ボデー２に形成された矩形のドア開口２１を開閉するものであって、車両前後方向（図１に示す左右方向）に延在するセンターガイドレール３および上下一対のアッパーガイドレール４１，ロアーガイドレール４２により車両前後方向にスライド自在に支持されている。
【００１６】
アッパーガイドレール４１は、ドア開口２１の上縁に沿って上縁近傍に配置され側部ボデー２に固定されている。また、ロアーガイドレール４２は、ドア開口２１の下縁に沿って下縁近傍に配置され側部ボデー２に固定されている。センターガイドレール３は、ドア開口２１より車両後部の側面ボデー２の中央室外面に固定されている。
【００１７】
スライドドア１には、ガイドレール３，４１，４２それぞれに摺動自在に案内される３組のガイドローラユニット５が取り付けられており、スライドドア１はガイドローラユニット５のもつローラ５ａが車両側に取り付けられたガイドレール３，４１，４２内部を摺動することで、ローラ５ａがガイドレール３，４１，４２内で案内されて、ドア開口２１をスライド移動して開閉する。この場合、ガイドレール３，４１，４２は互いに平行であって且つこれらのガイドレール３，４１，４２は車両の前後方向に延在しており、その前端はドア開口２１の閉時においてスライドドア１が側部ボデー２の室外面と面一となるようにスライドドア１を案内するため、室内方に向かって屈曲している。スライドドア１を動作させ、ドア開口２１の閉時において、スライドドア１の外面と車両後部の側面ボデー２の面は一致する。
【００１８】
次に、スライドドア１をスライド動作させる機構について図１および図６を参照して説明する。
【００１９】
スライドドア１はスライドドア後部に取り付けられるガイドローラユニット５にピン固定されるシュー１１を介してギヤドケーブル６がつながっており、このギヤドケーブル６がセンターガイドレール３後部に設けられたグロメット２３を介して車内へと導かれ、車両側部ボデー２の室内側に固定された駆動機構（アクチュエータ）８により押し引きされることにより、ギヤドケーブル６はセンターガイドレール３内に設けられたガイドパイプ３ａ内を摺動する（図６参照）。その結果、それぞれのガイドレール３，４１，４２内を３組のガイドローラユニット５は転がり、スライドドア１はガイドレール３，４１，４２に沿って開閉されるようになっている。
【００２０】
図２はスライドドア１を開閉駆動させる駆動機構８の構成を示しており、この図において図３はＡ−Ａ断面図、図４はＢ−Ｂ断面図、図５はＣ−Ｃ断面図を示している。駆動機構８は取付けブラケット８５を介して車両側部ボデー２の室内パネルの内側にネジ等の固定部材により取り付けられる。駆動機構８のハウジング８２は内部に減速機構が配設されており、減速機構を駆動する直流モータ８１が取り付けられ、固定されている。
【００２１】
直流モータ８１は外部ハーネスを介して給電がなされるとモータ内部のコイルに電流が流れ回転駆動する。モータ８１の回転はモータ出力軸に設けられたウォーム８１ａ（図６参照）により、ウォームに噛み合うウォームホイール（図示せず）に伝えられる。ウォームホイールはハウジング８２の内部に設けられており、モータ回転を減速させるものであって、その回転出力がハウジング８２に取り付けられたカバー８９に軸支される出力軸８７に伝わる。この出力軸８７にはセレーションが設けられており、セレーションが設けられた位置に内部中央にセレーションが設けられた出力ギヤ８３が配設され、出力軸８７の回転により出力軸８７と一体回転を成す出力ギヤ８３が回転される。この出力ギヤ８３の回転によりギヤドケーブル６は押し引きされ（開動作では図６に示す時計まわりに出力軸８７が回転することで引かれ、閉動作では反時計まわりに出力軸８７が回転することで押され）、スライドドア１が開閉動作する。この場合、スライドドア１を押し引きするギヤドケーブル６は出力ギヤ８３に係合しており、出力ギヤ８３を軸支するカバー８９には従動軸８８が軸支される。こうして、ギヤドケーブル６は出力ギヤ８３と従動ギヤ８４に挟まれ、両ギヤ８３，８４によりギヤドケーブル６は確実に噛合されている。
【００２２】
また、出力軸８７には軸方向にクラッチ機構ＣＬが設けられている。出力軸８７はハウジング８２およびカバー８９に圧入された軸受９０，９１により、回転自在に軸支されている。出力軸８７には上下２ケ所にセレーションが設けられており、このセレーションの設けられた位置にロータ９８および外歯を有する出力ギヤ８３が設けられている。
【００２３】
環状のコア９９には中心部に軸受９１が圧入され、ハウジング８２内に収められる。コア９９は、中心部に軸受９１が圧入される中心孔が設けられ、外径に円周状凹部を有している。この円周状凹部に外部よりハーネスを介して給電が可能な出力軸８７と同軸で円周状に巻かれた環状のコイル８０が配設される。また、コア９９の円周状凹部の開口を閉塞するようにコア９９と同軸でロータ９８が設けられている。ロータ９８は外周縁と同径となるように、リング状の磁石９７が固定される。この磁石９７は外周面において８０組のＮ／Ｓ極がそれぞれ交互となるよう磁化された状態でロータ９８に固定されており、ロータ９８と磁石９７は出力軸８７の回転に伴い一体回転する。磁石９７に対向して設けられ、磁石９７に形成されたＮ／Ｓ極性により信号が切り換わるホール素子を用いた回転位置検出センサが周方向に２つ並んで配設され、位相が互いに９０°ずれた波形を出力する。これらのセンサは、本実施形態においてはモータ８１の回転状態、即ち、モータ回転によりスライドドア１がどれだけ開いた状態になったかを検出するセンサとして機能するため、ドアセンサ４３，４４と称するものとする。そのセンサにより得られた信号はハーネスを介して外部に出力されるようになっている（図４参照）。
【００２４】
更に、このロータ９８は磁性体材料から成り立っており、ロータ９８には磁石９７が固定された内径に円周状の凸部９８ａが形成されている。軸方向においてこのロータ９８に形成された凸部９８ａとリング部材９５に形成された凸部９５ａが同径位置に設けられ、軸方向に所定の空隙をもって通常は対向しているものとする。
【００２５】
一方、リング部材９５において、凸部９５ａが形成された内径には電磁力発生時に電磁力を強める磁性体材料から成る環状のアマーチャ１００が設けられている。そして、コア９９内に設けられたコイル８０に外部から電流を流すことにより、コア９９、ロータ９８、アマーチャ１００との間で磁気的な閉ループが形成される。よって、この電磁力によりロータ９８の凸部９８ａとリング部材９５の凸部９５ａとが電磁力の発生により軸方向に吸引され、ロータ９８とリング部材９５とは一体回転することが可能となり、コア９９、コイル８０、ロータ９８、アマーチャ１００、リング部材９５は電磁クラッチとして機能する。
【００２６】
更に、リング部材９５の凸部９５ａが形成された反対面には板バネ９４を介してハブ９３が設けられている。リング部材９５とハブ９３とはリベット９６により固定されている。具体的には、板バネ９４を介してリング部材９５とアマーチャ１００をリベット９６によりかしめると共に、板バネ９４を介してハブ９３をかしめることにより、リング部材９５とハブ９３とは一体となり、リング部材９５の回転によりハブ９３は回転する。
【００２７】
ハブ９３にはダンパを介在させてギヤ９２が嵌合しており、モータ８１が回転した場合、ウォームホイールの回転をダンパで衝撃を吸収し、ギヤ９２で受けるようになっている。
【００２８】
このような構成によって、スライドドア１を電動で開閉動作させる場合には、まずコイル８０に通電する。コイル８０に外部から電流を流すと、コア８０、ロータ９８、アマーチャ１００との間で磁気的な閉ループが形成され、電磁力によりロータ９８の凸部９８ａとリング部材９５の凸部９５ａとが電磁力により軸方向に吸引され、電磁クラッチＣＬがオンした状態となり、ロータ９８とリング部材９５とは一体回転で回転する。このように、電気的にクラッチをオン（ロータ９８の凸部９８ａとリング部材９５の凸部９５ａとを電磁力により吸引させ、両者が一体となった）状態にして、モータ８１を駆動する。この状態の基で、モータ８１の回転はモータ出力軸に設けられたウォーム８１ａにより減速機構のウォームホイールに伝わる。ウォームホイールの回転はハブ９３およびギヤ９２の間に介在するダンパにより衝撃を吸収してギヤ９２の外歯で受け、ギヤ９２と一体回転するリング部材９５を介してクラッチオンとなっているので、その時の回転力はロータ９８に伝わる。ロータ９８に伝わった力は出力軸８７を回転させる。その結果、出力軸８７と一体回転を行う出力ギヤ８３を回転させ、出力ギヤ８３の回転により従動ギヤ８４がギヤドケーブル６の反対側に配設されることで、ギヤドケーブル６を確実に噛合させた状態の基でギヤドケーブル６を動作させ、スライドドア１を開閉動作させることができる。
【００２９】
一方、手動操作によりスライドドア１を開閉するときには、コイル８０およびモータ８１に給電しないようにすれば、クラッチＣＬがオフ（ロータ９８の凸部９８ａとリング部材９５の凸部９５ａとが一定の空隙を保ち、動力伝達系の機械的接続がなされていない状態）となり、スライドドア１の手動動作により出力ギヤ８３およびロータ９８は回転するが、モータ８１に接続される動力伝達経路は遮断され、手動によりスライドドア１の開閉を行うことができる。
【００３０】
次に、この駆動機構８に付加されるブレーキ機構ＢＫについて説明する。このブレーキ機構ＢＫは図２に示すように、ギヤドケーブル６が動く過程に設けられる。これは、ギヤドケーブル６の動きを規制し、スライドドア１の電気的な動作がなされていないとき、ケーブル動作時にブレーキをかけるよう作用する。
【００３１】
ギヤドケーブル６にはブレーキ軸７１に設けられたブレーキギヤ７３およびブレーキ機構ＢＫの従動軸７２に設けられた従動ギヤ７４が両側から噛合しており、両ギヤ７３，７４はセレーション結合がされ、ブレーキ軸７１および従動軸７２と一体回転を行う。また、両ギヤ７３，７４はカバー８９に設けられた軸受６１，６２およびハウジング８２に設けられた軸受６３，７５により軸支され、回転可能となっている。ブレーキ軸７１は途中にフランジ部が形成されており、このフランジ部が軸受７５の軸方向端面にワッシャーを介して当接して一方向の動きが規制される。ブレーキ軸７１には更にハウジング８２に対して固定されるブラケット７６に軸受７５が圧入されている。ブラケット７６には内部に凹部を有し、この凹部にコイル７８が配設された円筒状の磁性体から成るコア７７が溶接されている。こうしてコア７７がブラケット７６の片側面に固定されている。一方、コア７７のコイル７８が配設される凹部の内側には段部が形成され、この段部にはコイル７８が配設される開口を塞ぐよう、ＳＵＳから成る環状の金属板８３および金属板８３に重ねて摩擦板８４が配設される。金属板８３と摩擦板８４とが段部に配設された状態において、コア７７の一端面から摩擦板８４が若干はみ出す。更に、摩擦板８４が設けられるコア７７の凹部開口端を閉塞するよう、磁性体から成る円板状のアマーチャ８０がコア７７と同軸で取り付けられる。このアマーチャ８０とブレーキ軸７１とにはセレーションが結合され、ブレーキ軸７１がギヤドケーブル６の移動によりギヤ面の噛合により動かされたとき、一体回転する。尚、この場合、従動ギヤ７４がブレーキギヤ７３の反対側に配設されることから、ギヤドケーブル６の噛合は確実になされる。
【００３２】
また、ブレーキ軸７１にはアマーチャ８０を摩擦板８４側に付勢するようスプリング７９がブレーキ軸７１の外周に設けられ、このスプリング７９を圧縮させた状態でブレーキ軸７１の端部近傍に設けられた溝部にリング部材８６が嵌着されている。これにより、ブレーキ軸７１はフランジ部で一方向の動き（抜け）が係止されていることから、スプリング７９の付勢力により、アマーチャ８０は摩擦板８４に接するようコア７７側に押圧されている。
【００３３】
このような構成において、コイル７８に外部からハーネス７０を介して通電を行うことにより、ブレーキ軸７１に対して周方向に巻かれたコイル７８に電流が流れ、コイル７８、コア７７、アマーチャ８０の間に閉ループの磁気回路が形成されるので、電磁力の作用により摩擦板８０がコイル側、即ち、摩擦板８４の方に吸引される。このように、アマーチャ８０が摩擦板８４側に吸引され、非回転側のコア７７とブレーキ軸７１と一体で回転するアマーチャ８０の間にはギヤドケーブル６が移動して相対回転が生じた場合、その回転を規制することが可能となる。つまり、これはコイル７８、コア７７、アマーチャ８０で構成される電磁クラッチ（ブレーキクラッチ）の作動によりブレーキ軸７１にブレーキをかけ規制することが可能になる。
【００３４】
この場合、コイル７８に流す電流の量や、通電時間によってアマーチャ８０と一体回転するブレーキ軸７１の回転を規制することで、ブレーキギヤ７３の回転が抑制されるので、その結果として、ブレーキギヤ７３と噛み合うギヤドケーブル６の移動が規制され、ギヤドケーブル６にブレーキ力が作用することになる。
【００３５】
以上、スライドドア１の開閉を行う駆動機構８のクラッチ機構ＣＬおよびブレーキ機構ＢＫについて説明してきたが、ここで、スライドドア１の動作について概要を説明する。
【００３６】
スイッチ操作により電気的な動作を行うスライドドア１（電動スライドドア）は、運転席近傍にある操作スイッチを操作する（操作スイッチを押す）ことにより、スライドドア１の自動全開閉を行うと共に、手動によりスライドドア１を全閉状態から少し開閉すると自動的に全開または全閉を行うものである。具体的に開動作では、キャンセルスイッチ（電動によるスライド制御を行わないスイッチ）４ａがオフの時、操作スイッチ開（操作スイッチは開／閉の２段階スイッチでも良い）を押すと、スライドドア１がラッチ状態の時は自動的にラッチを解除し、操作スイッチを押し続けている間は自動的にスライドドアを全開まで開ける動作を行う。一方、キャンセルスイッチ４ａがオフ（スライド制御可の状態）の時、操作スイッチ閉を押し続けている間は自動的にスライドドアを閉方向に動作させ、閉じきりではクローザＣＺによりスライドドア１を全閉させる動作を行う。
【００３７】
また、キャンセルスイッチ４ａがオフの時、スライドドア全閉から手動で開けると全開まで開ける動作を行うと共に、キャンセルスイッチ４ａがオフの時、スライドドア全開から手動で閉めるか、若しくはドアハンドルを引くと自動的にドアを全閉まで閉める動作を行うものである。
【００３８】
本実施形態においては、スライドドア１の駆動伝達系が電気的に断たれ、スライドドア１がフリーの状態になった時（スライドドア１を電気的に動作させる駆動機構のクラッチがオフ状態となり、スライドドア１が手動操作により自由に動く状態）に車両が下り坂等で傾斜した状態にある場合、スライドドア１は自重により動き出し、このスライドドア１の移動による挟み込みを防止するため、スライドドア１がある一定の速度以上にならないようにしたブレーキ機構ＢＫを備えている。
【００３９】
次に、図７を参照しながら、制御装置ＣＮの内部構成および外部接続について説明する。コントローラ３０は各種スイッチ、センサからの信号を入力インターフェース３１により受け、これらの信号を基にスライドドア１の開閉制御を行うものである。スライドドア１を駆動させる駆動機構８では、コントローラ３０からの出力信号により駆動回路３２がドライブされ、ギヤドケーブル６を押し引きすることにより、スライドドア１を開閉させる。ギヤドケーブル６の動きを規制するブレーキ機構ＢＫはＰＷＭ制御回路３３により制御されるようになっている。
【００４０】
そこで、車両状態を検出するＳＷおよびセンサについて説明すると、キャンセルＳＷ（スイッチ）４ａはオンでパワースライド制御を無効にするスイッチであり、操作スイッチ４ｂはドア開でスライドドア１を自動的に開させ、ドア閉でスライドドア１を自動的に閉するスイッチである。ポールスイッチ４ｄはドアクローザＣＺのアクチュエータ内に設けられスライドドア１がハーフラッチ位置（ラッチ状態が不完全である）、フルラッチ位置（ラッチ状態が完全である）であるかを検出するスイッチ、カーテシＳＷ４ｅはオンでスライドドア開、オフでスライドドア閉状態を検出するスイッチ、タッチＳＷ４ｆはスライドドア１が閉まる位置に設けられタッチスイッチが押されているかまたは断線しているかを検出するスイッチ、ＰＫＢ（パーキングブレーキ）ＳＷ４ｊはパーキングブレーキが引かれているかを検出するスイッチ、ジャンクションＳＷ４ｃは、ジャンクションが接続されているかを検出、またはドア全閉時にジャンクションスイッチを介してラッチレリーズ（ラッチを解除する）ＲＲを行うアクチュエータに電源供給を行うスイッチである。その他、車両状態を検出するために、ＩＧ（イグニッション）信号４ｇ、シフトＰ信号４ｈ、フットブレーキ４ｉ、Ｅ／Ｇ信号４ｌ、車速を検出する車速センサ４ｋからの信号、スライドドア１の開閉状態を検出するドアセンサ４３，４４からの信号が、入力インターフェースに入力されている。
【００４１】
一方、ドアクローザＣＺはスライドドア１閉時のハーフラッチ状態から全閉までの動作を行うものであり、ラッチレリーズＲＲはスライドドア１開時にラッチ解除を行う。
【００４２】
制御装置ＣＮは、このような概略各種スイッチ（キャンセルＳＷ，ドア開ＳＷ，ドア閉ＳＷ，ポールＳＷ，カーテシＳＷ，タッチＳＷ，ＩＧＳＷ，ＰＫＢ信号）、センサ（車速センサ，ドアセンサ）からの信号および車両の状態信号（ＩＧ信号，シフトＰ信号，フットブレーキ信号，Ｅ／Ｇ信号）が入力され、これらの信号を基に、コントローラ３０は車両の状態を判断し、駆動回路３２を介してスライドドア１のスライドモータ８１およびクラッチＣＬを動作させると共に、コントローラ３０はＰＷＭ制御回路３３に信号を出力し、ＰＷＭ制御回路３３からＰＷＭ信号を出力してブレーキ機構ＢＫを作動させる。
【００４３】
次に、図８を参照して、スライドドア１を動作させる制御装置ＣＮのコントローラ３０における処理について説明する。制御装置ＣＮはバッテリーから電源が供給されると、図８に示すメインルーチンを実行する。尚、ここでは、本発明の要所部分に限って説明を行うことにする。
【００４４】
図８において、最初、ステップＳ１０１ではイニシャル処理が行われる。ここでは、ＲＯＭ、ＲＡＭの状態がチェックされると共に、この処理に必要なメモリに初期値が設定された後、本システムが正常に動作するか否かといったチェックがなされる。ステップＳ１０２ではスライドドア１の状態が全閉であるか否かがチェックされる。ドア全閉状態は、ポールＳＷ４ｄおよびカーテシＳＷ４ｅの状態から判断され、ポールＳＷ４ｄがラッチ状態（ハーフラッチ状態またはフルラッチ状態）のときカーテシＳＷ４ｅがオフ（ドア閉）状態のときで判断される。ステップＳ１０２においてスライドドア１が全閉になった場合には、ステップＳ１０３において入力処理を行う。入力処理は、制御装置ＣＮの入力インターフェース３１に入力される現在の車両状態を示す各種センサ、各種スイッチ（図７参照）が入力された後、これらの信号がコントローラ３０に入力され、コントローラ内の必要なメモリに記憶される。
【００４５】
その後、ステップＳ１０４ではスライドドア１の電気的動作（パワースライド動作）をキャンセルするキャンセルＳＷ４ａがおされたか否かがチェックされる。ここで、キャンセルＳＷ４ａが押されている場合（オン状態）には、ステップＳ１２０においてスライドドア１の動きを制御する加速防止制御を行い、ステップＳ１０３に戻る。しかし、キャンセルＳＷ４ａが押されていない場合（オフ状態）には、ステップＳ１０５において今度はパワースライド動作中であるかがチェックされる。このパワースライド動作中であるかの判定ではパワースライド開動作および閉動作フラグの状態を見て判定しており、パワースライド動作中でない場合にはステップＳ１１５に移るが、パワースライド動作中である場合にはステップＳ１０６を実行し、ステップＳ１０６において挟み込み検知処理を行う。この挟み込み検知処理ではスライドドア１の移動に伴う車体側（ピラー）への挟み込みを検知する。
【００４６】
挟み込み検知処理が行われた後、ステップＳ１０７において開または閉の操作スイッチ４ｂが押されたかがチェックされる。ここで、操作スイッチ４ｂが押されていない場合には、ステップＳ１０８において、クラッチＣＬはオンの状態でパワースライド開および閉動作フラグをクリアすると共に、モータ８１をオフしてパワースライド動作を停止した後、ステップＳ１０３に戻る。
【００４７】
ステップＳ１０５においてパワースライド動作中でない場合にはステップＳ１１５に移るが、ここでは操作スイッチ４ｂが開側に押されたかがチェックされ、開側に押された瞬間を検知し、ステップＳ１１６においてパワースライド開動作中のフラグをセットしてパワースライド開動作を開始し、ステップＳ１０３に戻る。
【００４８】
一方、ステップＳ１１５の条件が成立しない場合（開側に操作スイッチ４ｂが押された瞬間以外）には、今度は操作スイッチ４ｂが閉側に押されたかがチェックされる。ここで、操作スイッチ４ｂが閉側に押された瞬間を検知し、ステップＳ１１８においてクラッチ接続処理を行う。このクラッチ接続処理はスライドドア１を電動駆動する場合に操作スイッチ４ｂが操作された場合、手動操作によってスライドドア１が所定距離の所まで移動した場合に、駆動機構８のコイル８０に通電を行い、電磁力を発生させてクラッチＣＬを接続（ロー９８とリング部材９５が一体回転する状態にする）し、電動によるパワースライド動作を行う。この場合、スライドドア１の移動するドア速度が所定速度より速くなっていないかを見て、速くなっている場合にはスライドドア１の閉方向の動きに対して、ブレーキ機構ＢＫによりブレーキをかけ、スライドドア１の移動速度を落としてからクラッチＣＬを接続するというものである。クラッチ接続処理がなされた後には、ステップＳ１１９においてパワースライド閉動作フラグをセットし、ステップＳ１０３に戻る。
【００４９】
ステップＳ１０７において開または閉側に操作スイッチ４ｂが押されているときには、ステップＳ１０９以降の処理を行う。ステップＳ１０９ではパワー閉動作中にジャンクションＳＷ４ｃがオフからオンになったか、つまり、車体側のスライドドア１が当接する部位に設けられているフィメール端子とスライドドア側に設けられているフィメール端子と接合するメール端子とがスライドドア閉動作中に接続した（具体的には、クローザＣＺが動作する前のスライドドア１の状態が全閉から１０数ｍｍ手前で殆ど閉まっている）かがチェックされ、ジャンクションＳＷ４ｃがオフからオンになった場合には、ステップＳ１１０においてスライド動作からクローザ動作へと以降して、スライドドア１を不完全な閉状態から完全な閉状態に閉じきるドア閉じきり制御を行い、ステップＳ１１１においてモータ８１をオフ、クラッチＣＬをオフ、パワースライド閉動作フラグをクリアして、パワースライド動作を停止した後に、ステップＳ１０３に戻る。
【００５０】
一方、ステップＳ１０９において、ジャンクションＳＷ４ｃがオフからオンにならない（閉じきり状態でない）場合には、ステップＳ１１２において今度はパワー開動作中にスライドドア１が全開になったかがチェックされる。ここで、ステップＳ１１２の条件が成立しない場合（パワースライド開動作中にドア全開にならない場合）には何も行わずにステップＳ１０３に戻るが、ドアがパワースライド動作により全開になった場合には、ステップＳ１１３においてモータ８１をオフ、クラッチＣＬをオフ、パワースライド開動作フラグをオフしてパワースライド動作を停止する。その後、この状態ではスライドドア１が全開位置となっているため、ステップＳ１１４において車両が傾斜状態で開状態になってドアがフリーな状態になった場合に保持する位置（車両側のロアーガイドレールに設けられたチェックスプリングの作用により、スライドドア１を支えるガイドローラユニット５のローラ５ａが係止される保持位置）まで戻すよう断続的にブレーキをかけるブレーキ制御を行う。これにより、図１３の（ａ）のように車両が傾斜状態にあってもクラッチＣＬをオフしてスライドドア１の状態がフリーな状態になっても、係止部近くまでローラ５ａの位置をもってくることができ、開状態のスライドドア１がチェックスプリングの係止部を乗り越えないようにできる。これにより、確実にチェックスプリングの係止部でローラ５ａが止まり、坂道等でも確実にスライドドア１を保持することが可能となる。
【００５１】
次に、図９に示す割込処理について説明する。制御装置ＣＮにはドアセンサ４３，４４からの信号が入力されており、この信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが入力された場合、自動的にメインルーチン対して割込みの処理がなれるものである。この処理において、ステップＳ２０１ではドアセンサ４３（ＤＳ１）のエッジ方向とその時のもう１つのセンサ４４（ＤＳ２）の電位レベルにより、ドアの移動方向を確定する（フローの注釈参照）。その後、スライドドア１が全閉状態から開方向に動いたか（信号がオンからオフに変化したか）がチェックされ、スライドドア１が全閉状態から開いた場合に、ドア全閉位置としてドア位置をリセットし、ＤＳ１のエッジと１つ前のＤＳ１のエッジとの間の時間を取得し、その逆数を計算することでドア速度を得る。
【００５２】
この処理ではスライドドア１が開いた瞬間、現在どの位置にスライドドア１があるかを記憶しているドア位置カウンタの値をリセットして、全閉状態で初期化を行う。しかし、スライドドア１が全閉状態から開かない場合にはリセットを行わず、ステップＳ２０３において、ドアの移動方向によりドア位置カウンタを開方向ではインクリメント、閉方向ではデクリメントし、逐次ドア状態を記憶し、その後、ステップＳ２０５においてエッジ間距離は一定であることから、エッジ間隔時間の逆数をとってドア速度の算出を行う。
【００５３】
具体的には、ＤＳ１のエッジを検知すると、ＤＳ２の状態を読み取り、ＤＳ１の立ち下がりエッジでＤＳ２がハイ（高電位Ｈ）、またはＤＳ１の立ち上がりエッジでＤＳ２がロー（低電位Ｌ）の時はドア開方向、ＤＳ１の立ち下がりエッジでＤＳ２がローまたはＤＳ１の立ち上がりエッジでＤＳ２がハイの時はドア閉方向に１パルス動いたことを検知し、ドア全閉位置を初期化して原点とし、ＤＳ１にエッジが入る毎にドア位置のカウント数を増減しドア位置を認識する。
【００５４】
これにより、ドアセンサ４３，４４からのエッジが入力される毎にこの処理がなされ、ドア情報としてスライドドア１のドア位置、ドア速度、移動方向に関する情報が割込処理により得られるようになっている。
【００５５】
次に、本発明を示すスライドドア１の加速防止制御について、図１０を参照して説明する。尚、この処理は所定周期（例えば、４ｍｓ）で実行されるものとする。ステップＳ３０１ではドア速度の状態を逐次更新しながら記憶し、前回（４ｍｓ前）のドア速度を記憶するメモリに今回のドア速度の情報が入り更新される。次のステップＳ３０２では、割込処理により得られたドア情報（スライドドア１の移動方向、移動位置、移動速度）の読み出しが行われ、ステップＳ３０３ではドア速度が零、つまり、スライドドア１が停止状態にあるかがチェックされる。スライドドア１が動作していない場合（停止状態）には、ステップＳ３２２においてブレーキ機構ＢＫによりブレーキをかける必要がないので、デューティオン時間を零とする。尚、ここでのブレーキ機構ＢＫによるブレーキ作動は、ＰＷＭ制御回路３３を介してデューティ制御によりなされるものであり、デューティオン時間（ブレーキ作動時間を示し、ここでは、最大８０とする）とデューティオフ時間のデューティ比によりなされる。
【００５６】
一方、ステップＳ３０３において、ドア速度が零ではない状態（スライドドア１が動作している場合）にステップＳ３０４以降を行う。ステップＳ３０４ではドア速度しきい値が参照される。このしきい値参照とは、図１２に示すように、予めスライドドアの全閉から全開までのドア位置にドア速度しきい値を設け、ドア開動作においては速度しきい値が全閉に近い程大となり、全開に近い程小とすることにより、全閉状態からスライドドア１を開けたとき操作初期にはスライドドア１のドア速度が高く設定され、全開間際では速度が充分に遅くなるようにしている。また、ドア閉動作の場合には速度しきい値が全閉に近い程小となり、全開に近い程大とすることにより、全開状態からスライドドア１を閉めたとき操作初期にはスライドドア１のドア速度が高く設定され、全閉間際では速度が充分に遅くなるように設定している。
【００５７】
次のステップＳ３０５では、ドア速度とステップＳ３０４で求めた速度しきい値とが比較され、デューティオン時間の場合分けが行われる。ステップＳ３０５でドア速度が速度しきい値より低い場合には、ステップＳ３１５に移り、ステップＳ３１５において（１）オン時間を大きく減少するが、ドア速度が速度しきい値以上である場合には、ステップＳ３０６において前回（４ｍｓ前）のスライドドア１のドア速度と現在のドア速度の偏差により減速量を算出する。その後、ステップＳ３０７においてこの算出された減速量によりスライドドア１の減速がなされているかがチェックされる。ここで、スライドドア１が減速されていない場合にはステップＳ３１４に移り、ステップＳ３１４においてデューティオン時間を大きく増加する（状態５）。一方、スライドドア１の動きが減速されている場合には、ステップＳ３０８以降を行う。ステップＳ３０８ではドア速度とステップＳ３０４で求めた速度しきい値の偏差を速度差とし、ステップＳ３０９において減速量と速度差の関係により、更に場合分けがなされ、減速量の方が速度差に比べ大きいか等しい場合にはステップＳ３１３に移り、ステップＳ３１３においてデューティオン時間を小さく減少する（状態２）。一方、減速量の方が速度差に比べ、小さい場合にはステップＳ３１０において、今度は減速量の２倍と速度差が比較される。ここで、減速差の２倍の方が速度差より大きいかまたは等しい場合にはステップＳ３１２に移り、ステップＳ３１２においてデューティオン時間を保持する（状態３）が、減速量の２倍が速度差より小さい場合にはステップＳ３１１において、デューティオン時間を小さく増加させる（状態４）。
【００５８】
つまり、ステップＳ３０５からステップＳ３１５では、図１１に示すように前回のドア速度と現在のドア速度を比較し、所定時間ｔ（ここでは、４ｍｓ）後にどれだけスライドドア１のドア速度を速度しきい値に近づけるようにブレーキを作動させて落としたいかによりデューティオン時間を設定しており、状態１から状態５でデューティオン時間の場合分けを行っている。尚、これは電圧補正前の状態を示す。
【００５９】
その後、ステップＳ３１６では増減されたデューティオン時間を最大値（開方向：３４２０、閉方向：２７００）で制限をかけ、急激にスライドドア１の動きにブレーキが作用することがないようにしている。ステップＳ３１７ではデューティオン時間を基準電圧により補正したものをオンカウント数（これが、ブレーキを作動させる時間となる）としており、具体的には、開方向／閉方向で補正前デューティ増分値が大・小の場合で、３６０・９０／２２５・４５と設定されており、また、補正前デューティの最大値に従い上限の制限がかけられ、スライドドア１に対して急にブレーキが作用しない値に予め設定されている。この補正前デューティ増分値と制御装置ＣＮにかかる電源電圧値によりデューティのオン時間が決定されるが、このオン時間は補正前デューティ増加値／（電源電圧値・係数Ｋ）の算出式により算出される。その後、ステップＳ３１８ではオン時間（オンカウント数）の上限（カウント数：８０）の制限がかけられ、以上により求められたデューティオン時間でコントローラ３０からＰＷＭ制御回路３３に出力がなされる。尚、この状態では、ＰＷＭ制御回路３３に対してはデューティオン時間に合致したデューティ出力がなされるが、まだここではブレーキ機構ＢＫに対してブレーキ作動が許可されていない状態となる。
【００６０】
次のステップＳ３１９では、ドア速度がデューティ制御を止める出力オフしきい値（ドア回転が３０００rpm相当のドア速度０．１４４ｍ／ｓ）と比較される。ここで、ドア速度がそのしきい値より小さければスライドドア１の動きに対してブレーキを作用させる必要がないことから、ステップＳ３２３でデューティ出力をオフ（禁止）するが、そうでない場合にはステップＳ３２０において今度はドア速度とデューティ制御を行う出力オンしきい値（ドア回転が５０００rpm相当のドア速度０．２４１ｍ／ｓ）とが比較され、出力オンしきい値より低い場合には、ブレーキ作動を行う必要がないことからステップＳ３２３においてデューティ出力をオフ（禁止）する。一方、ステップＳ３２０においてドア速度が出力オンしきい値以上である場合には、ステップＳ３２１においてデューティ出力をオン（許可）、つまり、ブレーキ機構ＢＫのコイル７８に対して、ステップＳ３１１〜Ｓ３１５により設定されたデューティオン時間によりデューティ制御することで、ブレーキ機構ＢＫのブレーキ操作が行われる。
【００６１】
つまり、ここでの加速防止制御は、スライドドア１の位置によってドア速度しきい値を設定し、ドア速度をその速度しきい値に近づけるようにブレーキ機構ＢＫを作動させてブレーキトルクを制御するようにしており、図１２のようにドア開動作時の開け切り（全開状態）、ドア閉動作時の閉め切り（全閉状態）時にドア速度を比較的遅くするために速度しきい値を低くし、動作の閉め始め、開け始めでは操作性を良くするためにスライドドア１の動きにブレーキがあまりかからないように、速度しきい値を高く設定している。
【００６２】
また、ドア速度を速度しきい値に近づける場合において、ブレーキクラッチにかける信号（電圧値）はＰＷＭ制御によって変化させており、電圧パルスの１周期の時間を固定してその１周期を８０分割し、その中で何カウントオンするかによって実電圧を制御する。
【００６３】
この場合、デューティオン時間は、図１１に示すように現在のドア速度と一つ前に取り込んだドア速度しきい値を比較し、現在のドアスピードがしきい値よりも小さいか同じ時はＯＮ時間を大きく減少させ（状態１）、スライドドア１の減速が次の周期（４ｍｓ）後にはしきい値と同じになるくらいより大きい場合にはオン時間を小さく減少させ（状態２）、減速が次の８ｍＳ後にはしきい値と同じになるくらいより大きいならＯＮ時間を保持する（状態３）。また、現在のドア速度が前のドア速度と同じか小さい場合にはオン時間を小さく増加させ（状態４）、現在のドア速度が前のドア速度より大きい場合はオン時間を大きく増加させる（状態５）ように設定している。この場合、５パターンのオン時間増減値は大きすぎると、直ぐに強いブレーキがかかるので操作性が悪くなり、逆に小さすぎると必要な時にブレーキ力がすぐには上がらないので、ドア速度が上がりすぎてしまうので、このデューティオン時間の設定値はこの両方を満たすように設定している。
【００６４】
更に、ＰＷＭ制御させる前の電圧値によって、同じオン時間であっても最終的なトルクは違ってくるので、決定したオン時間を電源電圧値で割ることによって、電圧値の影響を補正しているので、コントローラ３０に供給される電源電圧に基づいた正確な制御が可能となり、このような制御により、ブレーキ機構ＢＫの作用による制御でドア速度を規制してやることで全閉または全開状態になった場合でのドア速度が遅くなり、安全性が確保され、そのときの操作音を従来に比べ抑えることが可能になり、ドア速度が遅くなることからドア操作時の挟み込みによる危険がなくなり安全性が向上し、必要以上にブレーキによってドアの操作を束縛しないという操作性を向上させることができる。
【００６５】
【効果】
本発明によれば、固定部材に対して開閉体を動作させ、該開閉体により開閉を行う開閉体制御装置において、該開閉体の移動を摩擦式抵抗により抑制可能なブレーキ機構と、該開閉体が移動するときの移動方向、移動位置又は移動速度の少なくとも１つを検出する開閉体移動状態検出手段とを備え、該ブレーキ機構は、該開閉体の手動操作時に該開閉体移動状態検出手段からの情報に基づいて作動可能であるので、開閉体の移動方向、移動位置、移動速度に応じてブレーキ機構によりブレーキを作動させ、開閉体の移動状態に応じて開閉体の動きをブレーキ機構により規制することができる。例えば、勢い良く開閉体の手動操作を行った場合でも、ブレーキ機構により開閉体速度が落ちるので安全性が確保される。また、開閉体が全開または全閉状態になったときに開閉体速度が抑えられるので、そのときの操作音は従来に比べ、抑えられるため、従来の如く高級感が損なわれることはなくなる。
【００６６】
この場合、開閉体の移動位置に対応した開閉体速度しきい値が設けられ、開閉体速度に基づく情報と開閉体速度しきい値との比較によりブレーキ機構を作動させるようにすれば、開閉体の移動位置に応じた適切な速度しきい値の設定により、開閉体動作中、所定位置ではその位置の速度となるよう、ブレーキ機構を作動させて開閉体を適切な速度で動作させることができる。
【００６７】
また、開閉体が開方向に動作している場合には全開間際、閉方向に動作している場合には全閉間際、に開閉体速度しきい値を小とすれば、全開または全閉位置では速度が十分抑えられることにより、安全性が確保され、操作音が低減される。
【００６８】
更に、開閉体が動作を開始する場合、開け初め、閉め始めに開閉体速度しきい値を大とすれば、動作開始初期の操作性が悪くならない。
【００６９】
更にその上、ブレーキ機構はデューティ制御により作動がなされるようにすれば、デューティ制御により、より細かい制御が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における開閉体制御装置（スライドドア制御装置）を車両に取り付けたときの取付図である。
【図２】図１に示す駆動機構の要所部分拡大図である。
【図３】図２に示す駆動機構のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２に示す駆動機構のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２に示す駆動機構のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図２に示す駆動機構のモータからスライドドアまでの動力伝達系を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態における制御装置の内部構成および外部接続図である。
【図８】図７に示すコントローラの処理を示すメインフローチャートである。
【図９】図７に示すコントローラの割込処理を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示す加速防止制御のフローチャートである。
【図１１】スライドドアのドア速度と速度しきい値の関係により、デューティ制御のブレーキオン時間を決める説明図である。
【図１２】スライドドアの開および閉作動におけるドア位置と速度しきい値の関係を示す図である。
【図１３】車両が傾斜状態にある場合にスライドドアをガイドレールに沿って移動するローラユニットの構成を示し、（ｂ）はローラユニットのローラとローラを所定位置で係止するチェックスプリングの関係を示した図である。
【符号の説明】
１スライドドア（開閉体）
２側部ボデー（固定部材）
８駆動機構
４３，４４回転位置検出センサ（開閉体移動状態検出手段）
ＢＫブレーキ機構
ＣＬクラッチ機構
ＣＮ制御装置

Claims

固定部材に対して開閉体を動作させ、該開閉体により開閉を行う開閉体制御装置において、
該開閉体の移動を摩擦式抵抗により抑制可能なブレーキ機構と、
該開閉体が移動するときの移動方向、移動位置又は移動速度の少なくとも１つを検出する開閉体移動状態検出手段とを備え、
該ブレーキ機構は、該開閉体の手動操作時に該開閉体移動状態検出手段からの情報に基づいて作動可能であることを特徴とする開閉体制御装置。
前記開閉体に移動位置に対応した前記移動位置に対応した開閉体速度しきい値が設けられ、該開閉体速度に基づく情報と該開閉体速度しきい値との比較により前記ブレーキ機構を作動させることを特徴とする請求項１記載の開閉体制御装置。
前記開閉体が開方向に動作している場合の全開間際と、該開閉体が閉方向に作動している場合の全閉間際とは、前記開閉体速度しきい値が小となっていることを特徴とする請求項２記載の開閉体制御装置。
前記開閉体が開方向に動作している場合であって、該開閉体の開け初め又は該開閉体の閉め始めに前記開閉体速度しきい値が大となっていることを特徴とする請求項２記載の開閉体制御装置。
前記ブレーキ機構はデューティ制御により作動することを特徴とする請求項１乃至４記載の開閉体制御装置。