JP7640338B2 - Vehicle opening/closing body control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用開閉体制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle opening/closing body control device.
特許文献1には、車両の開口部を開閉する開閉体としてのバックドアを電動で駆動する車両用開閉体制御装置が開示されている。この車両用開閉体制御装置では、バックドアが開状態のときに衣服等を吊しても、閉方向に移動しないように保持力を強くし、バックドアを閉めるときには保持力を弱くするように、ユーザが保持力を設定することができる。
しかし、特許文献1の車両用開閉体制御装置では、衣服等を吊すために保持力を強く設定した後、バックドアを閉める場合には、保持力を弱く設定し直す必要があり、利便性が低い。
However, in the vehicle opening/closing body control device of
本発明は、車体の開口部を開閉する開閉体について、開閉体が開状態の場合には保持力を強くし、ユーザが開閉体を手動で閉める場合には、ユーザが設定することなく、自動的に保持力を弱くすることができ、安全性を確保しつつ、利便性を向上させた車両用開閉体制御装置を提供することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide a vehicle opening/closing body control device that can increase the holding force of an opening/closing body that opens and closes an opening in a vehicle body when the opening/closing body is in the open state, and automatically decrease the holding force without the user having to set it when the opening/closing body is manually closed by the user, thereby ensuring safety and improving convenience.
本発明の一態様は、動力源として電動モータを有し、車体の開口部を開閉する開閉体を駆動する駆動部と、前記電動モータの回転数により前記開閉体の開閉位置を検出する位置検出部と、前記電動モータの回転速度により前記開閉体の開閉速度を検出する速度検出部と、前記開閉体を開方向又は閉方向に移動させるように、前記駆動部の前記電動モータを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記駆動部の前記電動モータを制御して前記開閉体を前記閉方向に移動させ、前記位置検出部で検出された前記開閉位置により前記開閉体が開状態となる位置で停止したと判定すると、第1ブレーキ力で前記電動モータを制動する第1ブレーキ制御を実行し、前記制御部は、前記第1ブレーキ制御中に、前記速度検出部で検出された前記閉方向への前記開閉速度が、第1所定速度以上となってから当該第1所定速度以下の第2所定速度よりも大きい状態を第1所定時間の間継続したと判定すると、前記第1ブレーキ力より小さい第2ブレーキ力で前記電動モータを制動する第2ブレーキ制御を実行する、車両用開閉体制御装置を提供する。 One aspect of the present invention provides a vehicle opening/closing body control device comprising: a drive unit having an electric motor as a power source and driving an opening/closing body which opens and closes an opening in a vehicle body; a position detection unit which detects the opening/closing position of the opening/closing body based on the rotational speed of the electric motor; a speed detection unit which detects the opening/closing speed of the opening/closing body based on the rotational speed of the electric motor; and a control unit which controls the electric motor of the drive unit to move the opening/closing body in an opening or closing direction, wherein the control unit controls the electric motor of the drive unit to move the opening/closing body in the closing direction, and when it is determined that the opening/closing body has stopped at a position where the opening/closing body is in an open state based on the opening/closing position detected by the position detection unit, it executes a first brake control to brake the electric motor with a first braking force, and when it is determined that, during the first brake control, the opening/closing speed in the closing direction detected by the speed detection unit has continued for a first predetermined time after becoming equal to or greater than a first predetermined speed and being greater than a second predetermined speed which is less than the first predetermined speed, it executes a second brake control to brake the electric motor with a second braking force which is smaller than the first braking force.
制御部は開閉体が開状態となる位置で停止したと判定すると相対的に強い第1ブレーキ力で電動モータを制動する。つまり、開閉体が開状態の場合には保持力を強くでき、例えば衣服を開閉体に吊した場合でも安全性を確保できる。また、制御部は開閉体の開閉速度が第1所定速度以上となってから第1所定速度以下の第2所定速度よりも大きい状態が第1所定時間継続した場合、ユーザが開閉体を手動で閉めようとしていると判断し、相対的に弱い第2ブレーキ力で電動モータを制動する。つまり、ユーザが開閉体を手動で閉めようとする場合には、ユーザが設定することなく、自動的に保持力を弱くすることができ、利便性を向上させることができる。 When the control unit determines that the opening/closing body has stopped at a position where it is in the open state, it brakes the electric motor with a relatively strong first braking force. In other words, when the opening/closing body is in the open state, the holding force can be made strong, and safety can be ensured, for example, even if clothes are hung on the opening/closing body. Furthermore, when the opening/closing speed of the opening/closing body becomes equal to or greater than a first predetermined speed and remains greater than a second predetermined speed that is equal to or less than the first predetermined speed for a first predetermined time, the control unit determines that the user is attempting to manually close the opening/closing body, and brakes the electric motor with a relatively weak second braking force. In other words, when the user attempts to manually close the opening/closing body, the holding force can be automatically weakened without the user having to set it, improving convenience.
前記制御部は、前記第2ブレーキ制御中に、前記速度検出部で検出された前記開閉速度が、前記第2所定速度よりも小さい第3所定速度以下となったと判定すると、前記第1ブレーキ制御を再度実行してもよい。 The control unit may execute the first brake control again when it determines during the second brake control that the opening/closing speed detected by the speed detection unit is equal to or lower than a third predetermined speed that is smaller than the second predetermined speed.
制御部は、第2ブレーキ制御中の開閉体の開閉速度が第2所定速度よりも小さい第3所定速度以下となった場合、例えば、ユーザが開閉体の手動操作を中断したことで開閉体が停止して開閉速度がゼロとなった場合に、再び第1ブレーキ制御を実行することで、停止状態のドアの変位を防ぐことができる。 When the opening/closing speed of the opening/closing body during the second brake control falls below a third predetermined speed which is smaller than the second predetermined speed, for example, when the opening/closing body stops due to the user interrupting manual operation of the opening/closing body and the opening/closing speed falls to zero, the control unit can prevent displacement of the stopped door by executing the first brake control again.
前記制御部は、前記第2ブレーキ制御中に、前記速度検出部で検出された前記開閉速度が、前記第1所定速度よりも大きい第4所定速度以上となったと判定すると、前記駆動部の前記電動モータを駆動して前記開閉体を前記閉方向に移動させてもよい。 When the control unit determines during the second brake control that the opening/closing speed detected by the speed detection unit has become equal to or greater than a fourth predetermined speed that is greater than the first predetermined speed, the control unit may drive the electric motor of the drive unit to move the opening/closing body in the closing direction.
制御部は、第2ブレーキ制御中の開閉体の開閉速度が第1所定速度よりも大きい第4所定速度以上となった場合、つまり、ユーザの手動操作により開閉体の開閉速度(閉方向への移動速度)が速くなった場合に、開閉体を自動的に閉方向に移動させる(オート閉作動)。オート閉作動開始後は、ユーザは開閉体を手動操作する必要がない。つまり、第2ブレーキ制御中にユーザが手動操作で開閉体を閉じようとした場合に、最後まで手動操作を行う必要がなく、利便性を向上させることができる。 When the opening/closing speed of the opening/closing body during the second brake control becomes equal to or greater than a fourth predetermined speed that is greater than the first predetermined speed, in other words, when the opening/closing speed (movement speed in the closing direction) of the opening/closing body becomes faster due to manual operation by the user, the control unit automatically moves the opening/closing body in the closing direction (auto-close operation). After the auto-close operation starts, the user does not need to manually operate the opening/closing body. In other words, when the user attempts to manually close the opening/closing body during the second brake control, there is no need to perform the manual operation to the end, improving convenience.
前記制御部は、前記駆動部の前記電動モータにパルス幅変調信号を供給し、前記電動モータの両端を短絡するブレーキ期間と、前記電動モータの両端を開放するフリー期間とのデューティ比により、前記第1ブレーキ力と前記第2ブレーキ力を設定してもよい。 The control unit may supply a pulse width modulated signal to the electric motor of the drive unit, and set the first brake force and the second brake force based on a duty ratio between a brake period in which both ends of the electric motor are short-circuited and a free period in which both ends of the electric motor are open.
デューティ比の設定のみでブレーキ力を簡単に変更できるので、車種によって異なる開閉体の重量に適した第1及び第2ブレーキ力を設定できる。 The braking force can be easily changed simply by setting the duty ratio, so the first and second braking forces can be set to suit the weight of the opening and closing body, which varies depending on the vehicle model.
前記制御部は、前記第1ブレーキ制御の前記第1ブレーキ力の前記デューティを100%に設定してもよい。 The control unit may set the duty of the first brake force of the first brake control to 100%.
第1ブレーキ制御時、つまり、開閉体に作用する力が大きくなる開状態となる位置に開閉体が停止したときに、デューティ比を100%に設定した第1ブレーキ力で電動モータを制動することで、開閉体が閉方向に移動するのを確実に防止し、ユーザの安全性を確保できる。 During the first brake control, that is, when the opening/closing body stops at a position where the force acting on the opening/closing body is large and the opening/closing body is in an open state, the electric motor is braked by the first brake force with a duty ratio set to 100%, which reliably prevents the opening/closing body from moving in the closing direction and ensures the safety of the user.
前記制御部は、前記第2ブレーキ制御において、前記第2ブレーキ制御の開始から第2所定時間で0%となるように前記デューティ比を漸減させてもよい。 The control unit may, in the second brake control, gradually reduce the duty ratio so that it becomes 0% within a second predetermined time from the start of the second brake control.
第2ブレーキ制御におけるデューティ比を第2所定時間かけて0%まで漸減し、第2ブレーキ力を徐々に弱くしていくことで、ユーザが手動で開閉体を閉方向に移動させるために必要な力を小さくしていくことができ、利便性を向上させることができる。 By gradually decreasing the duty ratio in the second brake control to 0% over a second predetermined time period and gradually weakening the second brake force, the force required for the user to manually move the opening/closing body in the closing direction can be reduced, improving convenience.
前記制御部は、前記第1所定時間における前記開閉体の前記開閉速度である平均速度を算出し、前記平均速度に応じて前記第2所定時間を設定してもよい。 The control unit may calculate an average speed, which is the opening/closing speed of the opening/closing body during the first predetermined time, and set the second predetermined time according to the average speed.
開閉速度の平均値である平均速度に応じて、第2所定時間、つまり第2ブレーキ力を漸減する時間を設定することにより、ユーザの手動操作による開閉体の開閉速度に合わせて第2ブレーキ力を弱くしていくことができ、ユーザが開閉体の手動操作をスムーズに行うことができる。 By setting the second predetermined time, i.e., the time for gradually decreasing the second braking force, according to the average speed, which is the average value of the opening and closing speed, the second braking force can be weakened in accordance with the opening and closing speed of the opening and closing body by manual operation by the user, allowing the user to manually operate the opening and closing body smoothly.
前記制御部は、前記第2ブレーキ制御中に、前記デューティ比が0%となったと判定すると、前記駆動部の前記電動モータを駆動して前記開閉体を前記閉方向に移動させてもよい。 When the control unit determines that the duty ratio becomes 0% during the second brake control, the control unit may drive the electric motor of the drive unit to move the opening/closing body in the closing direction.
制御部は、第2ブレーキ制御中にデューティ比が0%、つまり第2ブレーキ力がゼロとなった場合に、開閉体を自動的に閉方向に移動させる(オート閉作動)。オート閉作動開始後は、ユーザは開閉体を手動操作する必要がない。つまり、第2ブレーキ制御が開始されてある程度の時間が経過すれば、ユーザは最後まで手動操作で開閉体を閉じる必要がなく、利便性を向上させることができる。 When the duty ratio becomes 0% during the second brake control, i.e., when the second brake force becomes zero, the control unit automatically moves the opening/closing body in the closing direction (auto-close operation). After the auto-close operation starts, the user does not need to manually operate the opening/closing body. In other words, once a certain amount of time has passed since the second brake control started, the user does not need to manually close the opening/closing body to the end, improving convenience.
前記制御部は、前記第2ブレーキ制御における前記第2ブレーキ力を一定に設定してもよい。 The control unit may set the second brake force in the second brake control to a constant value.
本発明に係る車両用開閉体制御装置によれば、開閉体が開状態の場合には保持力を強くし、ユーザが開閉体を手動で閉める場合には、ユーザが設定することなく、自動的に保持力を弱くすることができ、安全性を確保しつつ、利便性を向上させることができる。 The vehicle opening/closing body control device of the present invention can strengthen the holding force when the opening/closing body is in the open state, and can automatically weaken the holding force without the user having to set it when the user manually closes the opening/closing body, thereby improving convenience while ensuring safety.
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る車両用開閉体制御装置100を備える車両(本実施形態では乗用車)の車体1の後部を示す。図2は、車両用開閉体制御装置100のブロック図である。
Figure 1 shows the rear of a
車体1の後部には開口部2が形成されている。開口部2は、開閉体であるバックドア3(開閉体)によって開閉される。バックドア3は、図示しない上方部分の回転軸を中心として、開口部2を完全に開放する全開位置と、完全に閉鎖する全閉位置との間を回動可能に設けられている。バックドア3は、スピンドルドライブ機構5(駆動部)の駆動により、全開位置に向かう方向(開方向)又は全閉位置に向かう方向(閉方向)に回動する。
An
スピンドルドライブ機構5は、バックドア3の両側にそれぞれ設けられる第1スピンドルドライブ機構5Aと、第2スピンドルドライブ機構5Bとで構成されている。各スピンドルドライブ機構5A,5Bは、車体1とバックドア3の間に接続されている。
The
ここで、スピンドルドライブ機構5を、図3を参照して簡単に説明する。スピンドルドライブ機構5は、動力源としての電動モータ6が収容される第1ハウジング7と、スピンドル10等が収容される第2ハウジング8とで構成されている。第1ハウジング7の一端部には、バックドア3に設けたジョイントボール3aが回転自在に連結されるドア側連結部7aが設けられている。電動モータ6の回転軸6aは、減速ギア機構9を介して第2ハウジング8内のスピンドル10に接続されている。スピンドル10にはスピンドルナット11が螺合し、スピンドルナット11の前方部分の外周には筒状のプッシュロッド12の後端が固定されている。プッシュロッド12の先端には、径方向に間隔を空けて同軸上に配置される筒状の内筒14の端部が固定されている。第2ハウジング8には、プッシュロッド12を進退可能にガイドするガイド筒部15aと、内筒14を進退可能にガイドする外筒15が設けられている。ガイド筒部15aの外周には圧縮コイルばね13が配置され、その外周側には内筒14及び外筒15が順次配置されている。圧縮コイルばね13は、長手方向には、第2ハウジング8の後端部分と内筒14の先端部分の間に配置されている。プッシュロッド12の先端には、車体に設けたジョイントボール1aに回動自在に連結される車体側連結部12aが設けられている。
Here, the
スピンドルドライブ機構5では、電動モータ6を正回転駆動し、スピンドル10を回転させ、スピンドルナット11を前方へと移動させると、プッシュロッド12を介して内筒14が外筒15から前方へと突出する。これにより、バックドア3が開方向に回動する。逆に、電動モータ6を逆回転駆動し、スピンドルナット11を後方へと移動させると、内筒14が外筒15内へと後退する。これにより、バックドア3が閉方向に回動する。
In the
一方、電動モータ6を駆動していない状態で、バックドア3が外力によって開方向又は閉方向に変位すると、外筒15内を内筒14、プッシュロッド12及びスピンドルナット11が進退移動し、スピンドル10が回動して電動モータ6の回転軸6aを回転させる。
On the other hand, when the
すなわち、スピンドルドライブ機構5の進退動作と電動モータ6の回転とは連動しているため、電動モータ6の回転動作を抑制するブレーキ制御を行うことにより、スピンドルドライブ機構5の進退動作を制動することができる。
In other words, since the forward and backward movement of the
電動モータ6の回転軸6aの回転は、図2にのみ図示する回転数センサ16によって検出される。回転数センサ16で検出される電動モータ6の回転軸6aの回転数は、制御装置17に入力される。
The rotation of the
電動モータ6への電力供給には、図4Aから図5Bに示すHブリッジ回路が使用されている。Hブリッジ回路には、オープン側ハイサイドスイッチ18、クローズ側ローサイドスイッチ19、クローズ側ハイサイドスイッチ20及びオープン側ローサイドスイッチ21を備える。そして、これらのスイッチ18~21をオン又はオフに設定することで、フリー状態、正回転状態、逆回転状態、ブレーキ状態に切り換えることができる。
The H-bridge circuit shown in Figures 4A to 5B is used to supply power to the
図4Aに示すように、フリー状態では、Hブリッジ回路のすべてのスイッチ18~121がオフに設定される。 As shown in FIG. 4A, in the free state, all switches 18 to 121 in the H-bridge circuit are set to off.
図4Bに示すように、正回転状態では、オープン側ハイサイドスイッチ18とクローズ側ローサイドスイッチ19がオンに設定され、クローズ側ハイサイドスイッチ20とオープン側ローサイドスイッチ21がオフに設定される。この状態で電力を供給すると、電動モータ6が正回転し、バックドア3が開方向に回動する。
As shown in FIG. 4B, in the forward rotation state, the open-side high-
図5Aに示すように、逆回転状態では、オープン側ハイサイドスイッチ18とクローズ側ローサイドスイッチ19がオフに設定され、クローズ側ハイサイドスイッチ20とオープン側ローサイドスイッチ21がオンに設定される。この状態で電力を供給すると、電動モータ6が逆回転し、バックドア3が閉方向に回動する。
As shown in FIG. 5A, in the reverse rotation state, the open side
図5Bに示すように、ブレーキ状態では、オープン側ハイサイドスイッチ18とクローズ側ハイサイドスイッチ20をオフに設定し、オープン側ローサイドスイッチ21とクローズ側ローサイドスイッチ19をオンに設定する。オープン側ローサイドスイッチ21とクローズ側ローサイドスイッチ19をオフに設定し、オープン側ハイサイドスイッチ18とクローズ側ハイサイドスイッチ20をオンに設定してもブレーキ状態を実現できる。ブレーキ状態では、電動モータ6が短絡されるので、電動モータ6の回転軸6aが外力により回転すると、ショートブレーキ(短絡制動)状態となる。
As shown in FIG. 5B, in the brake state, the open-side high-
制御装置17(制御部)は、認証処理部41、位置検出部42、速度検出部43、及びモータ制御部44を備える。制御装置17は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)のような記憶装置を含むハードウェアと、それに実装されたソフトウェアにより構築できる。
The control device 17 (control unit) includes an
認証処理部41は、レシーバECU32(Electronic Control Unit)を介して電子キー33と通信し、認証処理を実行する。
The
位置検出部42は回転数センサ16から入力される、電動モータ6の回転軸6aの回転数からスピンドル10の回転数を算出し、外筒15に対する内筒14(プッシュロッド12)の相対位置、つまり全開位置から全閉位置までの間のバックドア3の位置(開閉位置)を検出する。
The
速度検出部43は、回転数センサ16から入力される電動モータ6の回転軸6aの回転数に基づいて、スピンドル10の回転速度を算出し、外筒15に対する内筒14(プッシュロッド12)の進退速度、つまり開方向又は閉方向へのバックドア3の回動の速度を検出する。
The
モータ制御部44は、ドア開スイッチ24(図1に示すように本実施形態ではバックドア3に設けられている)からの入力信号に基づいて、スピンドルドライブ機構5の電動モータ6を駆動して、バックドア3を開放方向へ回動させる開放作動を実行する。この際、モータ制御部44は、Hブリッジ回路を図4Bに示す正回転状態に設定する。
The
また、モータ制御部44は、ドア閉スイッチ23(図1に示すように本実施形態ではバックドア3に設けられている)からの入力信号に基づいて、スピンドルドライブ機構5の電動モータ6を駆動して、バックドア3を閉方向へと回動させる閉鎖作動を実行する。この際、モータ制御部44は、Hブリッジ回路を図5Aに示す逆回転状態に設定する。
The
さらに、モータ制御部44は、後述するように、電動モータ6の両端を短絡することにより、つまり図5Bに示すブレーキ状態とすることで、スピンドルドライブ機構5を制動するブレーキ制御を実行する。
Furthermore, as described below, the
図5Bに示すブレーキ状態と図4Aに示すフリー状態とを交互に繰り返すことで、ブレーキ状態とする期間(ブレーキ期間)とフリー状態の期間(フリー期間)とのデューティ比によりスピンドルドライブ機構5に対するブレーキ力を調節できる。ブレーキ期間のデューティ比が高い程、スピンドルドライブ機構5に対して強いブレーキ力を作用させることができる。より具体的には、ブレーキ期間のデューティ比が100%のときに、スピンドルドライブ機構5に作用するブレーキ力は最大となり、ブレーキ期間のデューティ比が0%のときにスピンドルドライブ機構5に作用するブレーキ力は最小となる。
By alternately repeating the brake state shown in FIG. 5B and the free state shown in FIG. 4A, the brake force on the
以下、図6から図7Bを参照して、制御装置17によって実行されるスピンドル駆動機構5の制御を説明する。
The control of the
図6を参照すると、ステップS1において、モータ制御部44は、ドア開スイッチ24がオンに設定されると、スピンドル駆動機構5を制御して、より具体的には電動モータ6を正回転駆動してバックドア3を開方向に移動させる(オート開作動)。
Referring to FIG. 6, in step S1, when the door
次に、ステップS2において、位置検出部42が検出する開閉位置によりバックドア3が所定の開状態となる位置で停止したと判定されると、ステップS3の処理を実行する。ここで「所定の開状態となる位置」は、全開位置であってもよいが、全開位置までは到達しないがそれに近い開放状態の位置であってもよい。
Next, in step S2, when it is determined that the
ステップS3の第1ブレーキ制御では、相対的に強い第1ブレーキ力でスピンドルドライブ機構5の電動モータ6を制動する。具体的には、ブレーキ期間のデューティ比が100%に設定される。
In the first brake control of step S3, the
ステップS4でブレーキ力低減制御が実行される。このブレーキ力低減制御は、ステップS5においてバックドア3が所定の閉状態となる位置(例えば全閉位置)で停止するまで継続される。
In step S4, braking force reduction control is executed. This braking force reduction control continues until the
以下、図7A及び図7Bを参照する。 Please refer to Figures 7A and 7B below.
まず、ステップS21において、速度検出部43がバックドア3の開閉速度を検出する。
First, in step S21, the
次に、ステップS22において、ステップS21で検出した開閉速度が、第1所定速度(例えば10rps)以上でなければステップS33の処理を実行し、第1所定速度以上であればステップS23の処理を実行する。第1所定速度はユーザが手動でバックドア3を閉じようとしている可能性があると判定できる速度に設定される。
Next, in step S22, if the opening/closing speed detected in step S21 is not equal to or greater than a first predetermined speed (e.g., 10 rps), the process of step S33 is executed, and if it is equal to or greater than the first predetermined speed, the process of step S23 is executed. The first predetermined speed is set to a speed at which it can be determined that the user may be attempting to manually close the
ステップS33、つまりステップS21で検出した開閉速度が第1所定速度以上ではなく、ユーザが手動でバックドア3を閉じようとしている可能性がないと判定できる場合には、図6のステップS3に戻り、第1ブレーキ制御が実行される。
In step S33, that is, if it is determined that the opening/closing speed detected in step S21 is not equal to or greater than the first predetermined speed and there is no possibility that the user is attempting to manually close the
ステップS23は、速度検出部43で検出するバックドア3の開閉速度が第1所定時間の間、継続して第2所定速度より大きいかが判断される。ステップS23の判断が成立する場合にはステップS24の処理が実行され、成立しない場合にはステップS33の処理が実行される。
In step S23, it is determined whether the opening/closing speed of the
第2所定速度は第1所定速度以下に設定される。例えば、第1所定速度を10rpsに設定する場合は、第2所定速度を5rpsに設定できる。なお、第2所定速度を、第1所定速度と同じ速度に設定してもよい。つまり、開閉速度が第1所定速度以上となった後に、第1所定時間の間、継続して第1所定速度より大きいかを判断するようにしてもよい。第1所定時間は、例えば100~1000msecに設定される。第1所定時間と第2所定速度は、ユーザが手動でバックドア3を閉じようとしていると判定できるように設定される。つまり、ステップS23においてそのように判定される場合にはステップS24の処理が実行される。一方、ステップS23においてそのように判定できない場合、つまりバックドア3の開閉速度が、最初は第1所定速度を上回ったが、その後は比較的短時間で小さくなり、バックドア3をユーザが閉じようとしていないと判定できる場合には、ステップS33の処理が実行される。
The second predetermined speed is set to be equal to or lower than the first predetermined speed. For example, when the first predetermined speed is set to 10 rps, the second predetermined speed can be set to 5 rps. The second predetermined speed may be set to the same speed as the first predetermined speed. In other words, after the opening/closing speed becomes equal to or higher than the first predetermined speed, it may be determined whether it continues to be higher than the first predetermined speed for the first predetermined time. The first predetermined time is set to, for example, 100 to 1000 msec. The first predetermined time and the second predetermined speed are set so that it can be determined that the user is attempting to manually close the
ステップS24では、第1所定時間におけるバックドア3の開閉速度の平均値(平均速度)が算出される。次に、ステップS25において、第2所定時間が算出される。第2所定時間は第1所定時間におけるバックドア3の平均速度が、大きい程長く設定され、小さい程短く設定される。第2所定時間は、例えば100~5000msecの範囲で設定される。
In step S24, the average value (average speed) of the opening and closing speed of the
次に、ステップS26において、第2ブレーキ制御が実行される。ステップS26で第2ブレーキ制御が実行されるのは、前述のようにステップS23において、ユーザが手動でバックドア3を閉じようとしていると判定された場合である。第2ブレーキ制御では、第1ブレーキ制御の相対的に強い第1ブレーキ力を、第2ブレーキ制御の開始から第2所定時間でゼロになるように漸減する。本実施形態では、第1ブレーキ力では100%であるブレーキ期間のデューティ比が、第2ブレーキ制御の開始から第2所定時間で0%となるように、ブレーキ期間のデューティ比を漸減する。
Next, in step S26, the second brake control is executed . The second brake control is executed in step S26 when it is determined in step S23 that the user is attempting to manually close the
ステップS27~S32の処理は、第2ブレーキ制御中に実行される。 The processing of steps S27 to S32 is performed during the second brake control.
ステップS27において、速度検出部43で検出するバックドア3の開閉速度が、第3所定速度以下であればステップS28の処理が実行され、第3所定速度以下でなければステップS29の処理が実行される。
In step S27, if the opening/closing speed of the
第3所定速度は第2所定速度よりも小さく設定される。例えば、第1所定速度が10rps、第2所定速度が5rpsにそれぞれ設定される場合、第3所定速度は0rpsに設定される。第3所定速度は、バックドア3の開閉速度が小さくなり、ユーザがバックドア3を手動で閉じる操作を中断したと判定できるように設定される。つまり、ステップS27において、そのように判定される場合にステップS28の処理が実行され、そのようには判定できない場合にステップS29の処理が実行される。
The third predetermined speed is set to be smaller than the second predetermined speed. For example, if the first predetermined speed is set to 10 rps and the second predetermined speed is set to 5 rps, the third predetermined speed is set to 0 rps. The third predetermined speed is set so that the opening and closing speed of the
ステップS28の処理、つまりユーザがバックドア3を手動で閉じる操作を中断したと判定できる場合の処理としては、図6のステップS3に戻り、第1ブレーキ制御が実行される。
In step S28, that is, when it is determined that the user has stopped the operation to manually close the
ステップS29においては、つまりユーザがバックドア3を手動で閉じる操作を中断していないと判定できる場合、速度検出部43で検出するバックドア3の開閉速度が第4所定速度以上であるかが判断される。ステップS29の判断が成立する場合にはステップS30の処理が実行され、成立しない場合にはステップS31の処理が実行される。
In step S29, that is, when it is determined that the user has not interrupted the operation of manually closing the
第4所定速度は第1所定速度よりも大きく設定される。例えば、第1所定速度を10rpsに設定する場合、第4所定速度を20rpsに設定できる。第4所定速度は、例えばユーザの手動操作によりバックドア3の開閉速度(閉方向への移動速度)が速くなったと判定できるように設定される。つまり、ステップS29においてそのように判定される場合にステップS30の処理が実行され、そのように判定されない場合にステップS31の処理が実行される。
The fourth predetermined speed is set to be greater than the first predetermined speed. For example, if the first predetermined speed is set to 10 rps, the fourth predetermined speed can be set to 20 rps. The fourth predetermined speed is set so that it can be determined that the opening/closing speed (movement speed in the closing direction) of the
ステップS30においては、例えばユーザの手動操作によりバックドア3の開閉速度(閉方向への移動速度)が速くなったと判定できる場合には、モータ制御部44は、スピンドル駆動機構5を制御して、より具体的には電動モータ6を逆回転駆動してバックドアを閉方向に移動させる(オート閉作動)。
In step S30, if it is determined that the opening/closing speed (movement speed in the closing direction) of the
ステップS31においては、例えばユーザの手動操作によりバックドア3の開閉速度が速くなったと判定できない場合には、現時点でのブレーキ期間のデューティ比が0%であるか否かが判断される。ステップS31において、ブレーキ期間のデューティ比が0%であれば、ステップS32において、ステップS30と同様にオート閉作動が実行される。一方、ステップS31において、ブレーキ期間のデューティ比が0%でなければ、ステップS26に戻り、第2ブレーキ制御が継続される。
In step S31, for example, if it cannot be determined that the opening/closing speed of the
以上の制御によれば、バックドア3が開状態となる位置で停止したと判定されると、相対的に強い第1ブレーキ力で電動モータ6を制動する(第1ブレーキ制御)。つまり、バックドア3が開状態の場合には保持力を強くでき、例えば衣服をバックドア3に吊した場合でも安全性を確保できる。また、バックドア3の開閉速度が第1所定速度以上となってから第1所定速度以下の第2所定速度よりも大きい状態が第1所定時間継続した場合、ユーザが開閉体を手動で閉めようとしていると判断し、相対的に弱い第2ブレーキ力で電動モータ6を制動する(第2ブレーキ制御)。つまり、ユーザがバックドア3を手動で閉めようとする場合には、ユーザが設定することなく、自動的に保持力を弱くすることができ、利便性を向上させることができる。
According to the above control, when it is determined that the
第2ブレーキ制御中のバックドア3の開閉速度が第2所定速度よりも小さい第3所定速度以下となった場合、例えば、ユーザがバックドア3の手動操作を中断したことで開閉体が停止して開閉速度がゼロとなった場合に、再び第1ブレーキ制御を実行することで、停止状態のバックドア3の変位を防ぐことができる。
If the opening/closing speed of the
第2ブレーキ制御中のバックドア3の開閉速度が第1所定速度よりも大きい第4所定速度以上となった場合、つまり、ユーザの手動操作によりバックドア3の開閉速度が速くなった場合に、バックドア3を自動的に閉方向に移動させる(オート閉作動)。オート閉作動開始後は、ユーザはバックドア3を手動操作する必要がない。つまり、第2ブレーキ制御中にユーザが手動操作でバックドア3を閉じようとした場合に、最後まで手動操作を行う必要がなく、利便性を向上させることができる。
When the opening/closing speed of the
第1及び第2ブレーキ力は、デューティ比の設定のみで簡単に変更できるので、車種によって異なる開閉体の重量に適した第1及び第2ブレーキ力を設定できる。 The first and second brake forces can be easily changed simply by setting the duty ratio, so the first and second brake forces can be set to suit the weight of the opening and closing body, which varies depending on the vehicle model.
第1ブレーキ制御時、つまり、開閉体に作用する力が大きくなる開状態となる位置にバックドア3が停止したときに、デューティ比を100%に設定した第1ブレーキ力で電動モータ6を制動することで、開閉体が閉方向に移動するのを確実に防止し、ユーザの安全性を確保できる。
During the first brake control, that is, when the
第2ブレーキ制御におけるデューティ比を第2所定時間かけて0%まで漸減し、第2ブレーキ力を徐々に弱くしていくことで、ユーザが手動でバックドア3を閉方向に移動させるために必要な力を小さくしていくことができ、利便性を向上させることができる。
By gradually decreasing the duty ratio in the second brake control to 0% over a second predetermined time period and gradually weakening the second brake force, the force required for the user to manually move the
開閉速度の平均値である平均速度に応じて、第2所定時間、つまり第2ブレーキ力を漸減する時間を設定することにより、ユーザの手動操作によるバックドア3の開閉速度に合わせて第2ブレーキ力を弱くしていくことができ、ユーザがバックドア3の手動操作をスムーズに行うことができる。
By setting the second predetermined time, i.e., the time for gradually decreasing the second braking force, according to the average speed, which is the average value of the opening and closing speed, the second braking force can be weakened according to the opening and closing speed of the
第2ブレーキ制御中にデューティ比が0%、つまり第2ブレーキ力がゼロとなった場合に、バックドア3を自動的に閉方向に移動させる(オート閉作動)。オート閉作動開始後は、ユーザは開閉体を手動操作する必要がない。つまり、第2ブレーキ制御が開始されてある程度の時間が経過すれば、ユーザは最後まで手動操作でバックドア3を閉じる必要がなく、利便性を向上させることができる。
When the duty ratio becomes 0% during the second brake control, i.e., when the second brake force becomes zero, the
図8に示す本実施形態における制御の一例では、時間t1に開始された第1ブレーキ制御中に、時間t2~t3(第1所定時間)の間、開閉速度が第1所定速度以上となり、時間t3から第2ブレーキ制御が開始される。その後、時間t4にブレーキ期間のディューティ比が0%まで減少し、時間t4からオート閉作動が開始される。 In one example of control in this embodiment shown in Figure 8, during the first brake control that is started at time t1, the opening and closing speed is equal to or greater than the first predetermined speed between times t2 and t3 (first predetermined time), and the second brake control is started from time t3. After that, at time t4, the duty ratio of the brake period is reduced to 0%, and the auto-close operation is started from time t4.
図9に示す本実施形態における制御の一例では、時間t1’に開始された第1ブレーキ制御中に、時間t2’~t3’(第1所定時間)の間、開閉速度が第1所定速度以上となり、時間t3’から第2ブレーキ制御が開始される。その後、ブレーキ期間のデューティ比が0%まで減少する前に、時間t4’に開閉速度が第4所定速度以上となり、時間t4’からオート閉作動が開始される。 9, during the first brake control started at time t1', the opening/closing speed becomes equal to or higher than the first predetermined speed during the period from time t2' to t3' (first predetermined time), and the second brake control starts at time t3'. After that, before the duty ratio of the brake period decreases to 0%, the opening/closing speed becomes equal to or higher than the fourth predetermined speed at time t4', and the automatic closing operation starts at time t4'.
図10A及び図10Bに示すブレーキ力低減制御の変形例では、ステップS26の第2ブレーキ制御における第2ブレーキ力を漸減するのではなく、第1ブレーキ力より弱い一定値に設定される。そのため、図7AのステップS24,25の処理と、図7BのステップS31,32の処理は実行されない。また、ステップS29においてバックドア3の開閉速度が第4所定速度以上でない場合には、ステップS26に戻り、第2ブレーキ制御が継続される。
In the modified brake force reduction control shown in Figures 10A and 10B, the second brake force in the second brake control of step S26 is not gradually reduced, but is set to a constant value weaker than the first brake force. Therefore, the processing of steps S24 and S25 in Figure 7A and the processing of steps S31 and S32 in Figure 7B are not executed. Also, if the opening/closing speed of the
1 車体
2 開口部
3 バックドア(開閉体)
5 スピンドルドライブ機構(駆動部)
6 電動モータ
7 第1ハウジング
8 第2ハウジング
9 減速ギア機構
10 スピンドル
11 スピンドルナット
12 プッシュロッド
13 圧縮コイルばね
14 内筒
15 外筒
16 回転数センサ
17 制御装置(制御部)
18 オープン側ハイサイドスイッチ
19 クローズ側ローサイドスイッチ
20 クローズ側ハイサイドスイッチ
21 オープン側ローサイドスイッチ
23 ドア閉スイッチ
24 ドア開スイッチ
32 レシーバECU
33 電子キー
41 認証処理部
42 位置検出部
43 速度検出部
44 モータ制御部
100 車両用開閉体制御装置
1
5 Spindle drive mechanism (drive unit)
6
18 Open side
33
Claims (9)
前記電動モータの回転数により前記開閉体の開閉位置を検出する位置検出部と、
前記電動モータの回転速度により前記開閉体の開閉速度を検出する速度検出部と、
前記開閉体を開方向又は閉方向に移動させるように、前記駆動部の前記電動モータを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記駆動部の前記電動モータを制御して前記開閉体を前記閉方向に移動させ、前記位置検出部で検出された前記開閉位置により前記開閉体が開状態となる位置で停止したと判定すると、第1ブレーキ力で前記電動モータを制動する第1ブレーキ制御を実行し、
前記制御部は、前記第1ブレーキ制御中に、前記速度検出部で検出された前記閉方向への前記開閉速度が、第1所定速度以上となってから当該第1所定速度以下の第2所定速度よりも大きい状態を第1所定時間の間継続したと判定すると、前記第1ブレーキ力より小さい第2ブレーキ力で前記電動モータを制動する第2ブレーキ制御を実行する、車両用開閉体制御装置。 a drive unit having an electric motor as a power source and driving an opening/closing body that opens and closes an opening in a vehicle body;
a position detection unit that detects an open/close position of the opening/closing body based on the number of revolutions of the electric motor;
a speed detection unit that detects an opening/closing speed of the opening/closing body based on a rotation speed of the electric motor;
a control unit that controls the electric motor of the drive unit so as to move the opening/closing body in an opening direction or a closing direction,
the control unit controls the electric motor of the drive unit to move the opening/closing body in the closing direction, and when it is determined that the opening/closing body has stopped at a position where the opening/closing body is in an open state based on the opening/closing position detected by the position detection unit, executes a first brake control to brake the electric motor with a first brake force;
A control device for a vehicle opening/closing body, wherein when the control unit determines during the first brake control that the opening/closing speed in the closing direction detected by the speed detection unit has continued to be greater than a first predetermined speed and then greater than a second predetermined speed less than the first predetermined speed for a first predetermined time, the control unit executes a second brake control to brake the electric motor with a second brake force smaller than the first brake force.
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