特許 6851855 電動スライドドア制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6851855

(24)【登録日】2021年3月12日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】電動スライドドア制御装置

(51)【国際特許分類】

   E05F 15/655 20150101AFI20210322BHJP

   B60J 5/04 20060101ALI20210322BHJP

   B60J 5/06 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   E05F15/655

   B60J5/04 C

   B60J5/06 A

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-37454(P2017-37454)

(22)【出願日】2017年2月28日

(65)【公開番号】特開2018-141337(P2018-141337A)

(43)【公開日】2018年9月13日

【審査請求日】2019年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129643

【弁理士】

【氏名又は名称】皆川 祐一

(72)【発明者】

【氏名】脇谷 聡一郎

(72)【発明者】

【氏名】東 竜也

【審査官】 砂川 充

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１５６９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２１９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５６４４８６９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１６０９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−９８６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４０５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１８４４２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０５Ｆ １５／００−１５／７９

Ｂ６０Ｊ ５／００− ５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スライドドアをモータの駆動力で開閉可能であり、また、前記スライドドアを手動で開閉可能な電動スライドドアのための制御装置であって、
前記スライドドアが手動で開閉されるときに、前記スライドドアの移動方向の終端よりも手前の第１所定位置まで前記スライドドアが移動したことを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出に応じて前記モータに電流を供給し、前記第１所定位置よりも前記終端側の第２所定位置における前記スライドドアの移動速度が目標速度となるよう前記モータを制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、前記検出手段による検出に応じて前記第２所定位置における前記スライドドアの移動速度を予測し、その予測した移動速度が前記目標速度を下回る場合には、前記モータへの電流の供給は行わない、電動スライドドア制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動スライドドアのための制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ワンボックスタイプやミニバンタイプの車両には、後部サイドドアに前後方向のスライドにより開閉するスライドドアが採用されており、オプションまたはグレードによっては標準で、そのスライドドアをモータの駆動力により開閉する機能、いわゆる電動スライドドア（パワースライドドア）が装備されている。

【0003】

スライドドアの駆動機構の一例では、モータが電磁クラッチおよび減速機を介してプーリに接続されており、モータの駆動力によりプーリが回転されて、スライドドアに接続されているベルトが移動することにより、スライドドアが開方向および閉方向に移動（スライド）する。この駆動機構では、電磁クラッチの通電を制御することにより、スライドドアの移動速度を調節することができ、また、スライドドアの停止状態を維持することができる。電磁クラッチによりモータとプーリとを切り離せば、スライドドアを手動で開閉操作することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−１５２７４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電磁クラッチを廃止して、クラッチレスの構成を採用することにより、駆動機構のコストの低減を図ることができる。ただし、クラッチレスの駆動機構では、モータとプーリ（スライドドア）とが常に接続されているので、スライドドアを手動で開閉操作可能にするには、モータのフリクションおよび減速機の減速比を低く設定せざるを得ない。

【0006】

そのため、スライドドアを手動で開閉操作するモード（手動操作モード）では、操作者の力の入れ具合が大きかったり、坂道駐車でスライドドアの自重が操作方向に作用したりすると、スライドドアの移動速度が過大になるおそれがある。スライドドアの移動速度が過大になった場合、スライドドアが全開または全閉となって停止するときに、スライドドアの慣性にモータの慣性が重なって、その慣性による大きな衝撃がベルト、減速機およびプーリに加わり、それらの耐久性が低下する。

【0007】

本発明の目的は、スライドドアが過大な移動速度で移動方向の終端（全開状態または全閉状態）に到達することを抑制できる、電動スライドドア制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記の目的を達成するため、本発明に係る電動スライドドア制御装置は、スライドドアをモータの駆動力で開閉可能であり、また、スライドドアを手動で開閉可能な電動スライドドアのための制御装置であって、スライドドアが手動で開閉されるときに、スライドドアの移動方向の終端よりも手前の第１所定位置までスライドドアが移動したことを検出する検出手段と、検出手段による検出に応じてモータに電流を供給し、第１所定位置よりも終端側の第２所定位置におけるスライドドアの移動速度が目標速度となるようモータを制御する制御手段とを含む。

【0009】

この構成によれば、スライドドアが手動で開閉されるときに、スライドドアがその開閉による移動方向の終端よりも手前の第１所定位置に到達すると、それ以降は、モータに電流が供給されて、第１所定位置よりも終端側の第２所定位置におけるスライドドアの移動速度が目標速度となるようにモータが制御される。

【0010】

そのため、スライドドアが第１所定位置に到達するまでは、操作者の任意の速度でスライドドアを移動させることができ、スライドドアが第２所定位置に到達する時点では、スライドドアの移動速度が目標速度に収束する。これにより、操作者がスライドドアの素早い開閉（移動）を所望する場合にそれに応えることができながら、スライドドアが過大な移動速度で移動方向の終端に到達することを抑制できる。その結果、スライドドアが終端に到達するときに、スライドドアの慣性による大きな衝撃がスライドドアの駆動機構に加わることを抑制でき、駆動機構の耐久性の低下を抑制できる。

【0011】

また、スライドドアと車体との間での異物の挟み込みが万一生じた場合でも、その挟み込み時のスライドドアの移動速度が過大となることを抑制でき、異物に与えるダメージを低減することができる。

【0012】

スライドドアの駆動機構は、動力伝達経路上に電磁クラッチを備えていないクラッチレスの構成であってもよい。

【0013】

この場合、スライドドアが第２所定位置に到達する時点でのモータの回転速度を低減できるので、スライドドアが終端に到達するときに、モータの慣性による大きな衝撃が駆動機構に加わることを抑制できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、操作者がスライドドアの素早い開閉を所望する場合にそれに応えることができながら、スライドドアが過大な移動速度で移動方向の終端に到達することを抑制できる。そのため、スライドドアが終端に到達するときに、スライドドアの慣性による大きな衝撃がスライドドアの駆動機構に加わることを抑制でき、駆動機構の耐久性の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る電動スライドドア制御装置が搭載される車両の右側面図である。

【図2】スライドドアの開閉動作の制御に関する電気的構成を示すブロック図である。

【図3】スライドドアの手動による閉動作時の制御の流れを示すフローチャートである。

【図4】スライドドアの手動による閉動作時のドア速度の変化の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0017】

＜車両の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る電動スライドドア制御装置が搭載される車両１の右側面図である。

【0018】

車両１は、たとえば、ミニバンタイプの自動車である。図１には、車両１の右側面のみが示されているが、車両１の左右の両側面には、フロントドア開口２およびリヤドア開口３が形成されており、そのフロントドア開口２およびリヤドア開口３をそれぞれ開閉するヒンジドア４およびスライドドア５が設けられている。

【0019】

ヒンジドア４は、その前端部に配置されたヒンジを支点とする揺動により、フロントドア開口２を開閉する。ヒンジドア４の外表面には、ヒンジドア４を開閉するために操作されるアウトドアハンドル６が設けられている。

【0020】

スライドドア５は、図１に二点鎖線と実線とで示されるように、前後方向のスライドにより、リヤドア開口３を開閉する。スライドドア５の外表面には、スライドドア５を開閉するために操作されるアウトドアハンドル７が設けられている。

【0021】

なお、図示されないが、ヒンジドア４およびスライドドア５の車室内側の面にも、それぞれヒンジドア４およびスライドドア５を開閉するために操作されるドアハンドル（インドアハンドル）が設けられている。以下の説明において、スライドドア５のアウトドアハンドル７とインドアハンドルとを区別する必要がないので、これらを総称して「ドアハンドル７」という。

【0022】

＜電動スライドドア＞
図２は、スライドドア５の開閉動作の制御に関する電気的構成を示すブロック図である。

【0023】

車両１には、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が搭載されている。マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ、データフラッシュ（フラッシュメモリ）などが内蔵されている。図２には、スライドドア５の開閉動作を制御するためのＥＣＵ（スライドドアＥＣＵ）１１のみが示されているが、車両１には、各部を制御するため、複数のＥＣＵが搭載されている。スライドドアＥＣＵ１１を含む複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

【0024】

スライドドア５には、電動スライドドア（パワースライドドア）が採用されており、スライドドア５は、手動での開閉はもちろん、電動での開閉が可能である。スライドドア５には、電動開閉のためのドアスライドユニット２１が設けられている。ドアスライドユニット２１には、ドアモータ２２およびスライド機構２３が含まれる。

【0025】

スライド機構２３は、たとえば、ドアモータ２２の駆動力により回転されるプーリおよびプーリの回転に伴って走行移動するベルトなどを備え、ドアモータ２２の駆動力によりスライドドア５を前後方向にスライドさせる機構である。スライド機構２３は、その動力伝達経路上に電磁クラッチを備えない、いわゆるクラッチレスの構成を採用している。

【0026】

ドアスライドユニット２１にはさらに、ドア位置センサ２４およびモータ電流センサ２５が含まれる。

【0027】

ドア位置センサ２４は、たとえば、スライドドア５の移動に伴って回転する回転体（ローラなど）に関連して設けられ、その回転体の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。ドア位置センサ２４の検出信号は、スライドドアＥＣＵ１１に入力される。スライドドアＥＣＵ１１は、ドア位置センサ２４から入力されるパルス信号の数に基づいて、スライドドア５の位置を取得する。また、スライドドアＥＣＵ１１は、ドア位置センサ２４の検出信号から回転体の回転速度（回転数）を演算により取得し、さらに、その回転体の回転速度からスライドドア５の移動速度（以下、「ドア速度」という。）を演算により取得する。

【0028】

モータ電流センサ２５は、ドアモータ２２に供給される電流に応じた検出信号を出力する。モータ電流センサ２５の検出信号は、スライドドアＥＣＵ１１に入力される。スライドドアＥＣＵ１１は、モータ電流センサ２５の検出信号からドアモータ２２に流れる電流値を取得する。

【0029】

また、スライドドア５には、ドアクローザユニット３１が設けられている。ドアクローザユニット３１には、クローザモータ３２およびロック機構３３が含まれる。

【0030】

ロック機構３３は、スライドドア５にそれぞれ回動可能に設けられたラッチおよびラチェットを備え、ラッチが車体に設けられたストライカを拘束した状態で、ラチェットがラッチと係合することにより、スライドドア５を全閉状態で保持する機構である。

【0031】

より具体的には、スライドドア５が全開状態から閉方向に移動すると、その移動の途中で、ラッチに形成された係合溝に車体に設けられたストライカが受け入れられて、ラッチがハーフラッチ位置に回動する。これにより、ラッチがストライカを拘束するとともにラチェットがラッチと係合し、スライドドア５がいわゆる半ドア状態となる。スライドドア５が半ドア状態から閉方向にさらに移動すると、ラッチがハーフラッチ位置からフルラッチ位置に回動して、ラチェットとラッチとの係合が一旦外れた後に再び係合する。この係合により、ラッチの回動が規制されて、スライドドア５が全閉状態で保持される。

【0032】

ドアスライドユニット２１によるスライドドア５の閉方向への移動時（電動閉時）には、ラッチがハーフラッチ位置に回動すると、ドアモータ２２の駆動が停止される。そして、クローザモータ３２が駆動され、そのクローザモータ３２の駆動力により、ラッチがハーフラッチ位置からフルラッチ位置に回動する。ラッチのハーフラッチ位置からフルラッチ位置への回動に伴って、ストライカが移動し、スライドドア５が半ドア状態から全閉状態に遷移する。

【0033】

ドアクローザユニット３１にはさらに、ラッチの回動位置を検出するため、ハーフラッチスイッチ３４、フルラッチスイッチ３５およびラチェットスイッチ３６が含まれる。

【0034】

ハーフラッチスイッチ３４は、たとえば、ラッチがハーフラッチ位置に位置するときにオフ信号を出力し、ラッチがハーフラッチ位置以外の位置に位置するときにオン信号を出力する。

【0035】

フルラッチスイッチ３５は、たとえば、ラッチがフルラッチ位置に位置するときにオフ信号を出力し、ラッチがフルラッチ位置以外の位置に位置するときにオン信号を出力する。

【0036】

ラチェットスイッチ３６は、たとえば、ラチェットがラッチに係合した状態でオフ信号を出力し、ラチェットとラッチとの係合が解除された状態でオン信号を出力する。

【0037】

スライドドアＥＣＵ１１は、ハーフラッチスイッチ３４、フルラッチスイッチ３５およびラチェットスイッチ３６から出力される信号に基づいて、ラッチがハーフラッチ位置、フルラッチ位置またはハーフラッチ位置およびフルラッチ位置以外の位置のいずれに位置するかを取得する。

【0038】

また、スライドドアＥＣＵ１１には、ドアハンドルスイッチ４１のオン／オフ信号が入力される。ドアハンドルスイッチ４１は、モーメンタリ動作式のスイッチであり、ユーザによりドアハンドル７（図１参照）を手前に引き寄せる操作（以下、単に「操作」という。）がなされている間はオン信号を出力し、その操作がなされていない間はオフ信号を出力する。

【0039】

たとえば、スライドドア５の全閉状態でドアハンドル７の操作がなされると、スライドドアＥＣＵ１１により、スライドドア５の位置および移動速度ならびにドアモータ２２に流れる電流の電流値などに基づいて、スライドドア５が開動作するように、車両１に搭載されているバッテリからドアモータ２２に供給される電流が制御される。また、スライドドア５が全開状態でドアハンドル７の操作がなされると、スライドドアＥＣＵ１１により、ドアモータ２２に流れる電流の電流値などに基づいて、スライドドア５が閉動作するように、車両１に搭載されているバッテリからドアモータ２２に供給される電流が制御される。また、ロック機構３３のラッチをハーフラッチ位置からフルラッチ位置に変位させるために、スライドドアＥＣＵ１１により、バッテリからクローザモータ３２に供給される電流が制御される。

【0040】

＜手動閉動作制御＞
図３は、スライドドア５の手動による閉動作時の制御の流れを示すフローチャートである。図４は、その閉動作時のドア速度の変化の一例を示す図である。

【0041】

車両１のイグニッションスイッチがオンであり、スライドドア５が全開状態、全閉状態または開閉途中での一時保持状態で停止しているときに、スライドドアＥＣＵ１１により、図３に示される手動閉動作制御が実行される。

【0042】

手動閉動作制御では、スライドドア５が手動で閉方向に動かされているか否か、つまりスライドドア５の閉方向への手動操作がなされているか否かが判別される（ステップＳ１１）。ドアハンドル７が操作されて、ドアハンドルスイッチ４１からオン信号が出力され、かつ、ドア位置センサ２４の検出信号からスライドドア５の閉方向の移動が検出されると、スライドドア５の閉方向への手動操作がなされていると判別される。

【0043】

スライドドア５の閉方向への手動操作がなされていない間は、その手動操作がなされたか否かの判別が一定の周期で繰り返される。

【0044】

スライドドア５の閉方向への手動操作がなされている場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、スライドドア５が半ドア状態となる所定位置Ａ、言い換えれば、ロック機構３３のラッチの回動位置がハーフラッチ位置となるときのスライドドア５の所定位置Ａよりも閉方向上流側の所定位置Ｃに到達したか否かが判別される（ステップＳ１２）。

【0045】

スライドドア５が所定位置Ｃに到達すると、ドア位置センサ２４の検出信号から所定位置Ｃにおけるドア速度Ｖｃが演算により取得される（ステップＳ１３）。

【0046】

その後、スライドドア５が所定位置Ａと所定位置Ｃとの間の所定位置Ｂに到達したか否かが判別される（ステップＳ１４）。

【0047】

スライドドア５が所定位置Ｂに到達すると、ドア位置センサ２４の検出信号から所定位置Ｂにおけるドア速度Ｖｂが演算により取得される（ステップＳ１５）。

【0048】

そして、所定位置Ａにおけるドア速度の目標値である目標速度をＶａとし、所定位置Ａと所定位置Ｂとの間の距離をＤｂとし、所定位置Ｂと所定位置Ｃとの間の距離をＤｃとして、次式（１）に従って、ラッチ制御電流値Ｉが設定される（ステップＳ１６）。

【0049】

Ｉ＝α｛Ｖｂ＋（Ｖｂ−Ｖｃ）＊（Ｄｂ／Ｄｃ）−Ｖａ｝ ・・・（１）
ただし、α：制御電流補正係数

【0050】

ラッチ制御電流値Ｉの設定に応じて、そのラッチ制御電流値Ｉの電流がドアモータ２２に供給される（ステップＳ１７）。ドアモータ２２への電流の供給により、ドアモータ２２の駆動力がスライドドア５に制動力として伝達される。そのため、図４に実線で示されるように、スライドドア５が所定位置Ｂを所定位置Ａ側に越えた後は、ドア速度が目標速度Ｖａに向けて低下する。

【0051】

なお、式（１）中の「Ｖｂ＋（Ｖｂ−Ｖｃ）＊（Ｄｂ／Ｄｃ）−Ｖａ」が負の値となる場合、つまり所定位置Ｂと所定位置Ｃとの間でのドア速度の変化量から予測される所定位置Ａでのドア速度が目標速度Ｖａを下回る場合には、ドアモータ２２への電流の供給は行われない。これにより、スライドドア５の移動がドアモータ２２の駆動力でアシストされることを防止できる。

【0052】

その後、ロック機構３３のラッチがハーフラッチ位置に変位したか否かが判別される（ステップＳ１８）。たとえば、ハーフラッチスイッチ３４およびラチェットスイッチ３６の両方からオフ信号が出力されると、ラッチがハーフラッチ位置に変位したと判別される。

【0053】

ラッチがハーフラッチ位置まで変位すると（ステップＳ１８のＹＥＳ）、スライドドア５が半ドア状態となり、ドアモータ２２への電流の供給が停止される（ステップＳ１９）。

【0054】

ドアモータ２２への電流の供給の停止に応じて、クローザモータ３２への電流の供給が開始される（ステップＳ２０：クローザ作動）。

【0055】

クローザモータ３２の駆動力により、ラッチがハーフラッチ位置からフルラッチ位置に向けて変位する。その後、ラッチがフルラッチ位置に変位したか否かが判別される（ステップＳ２１）。たとえば、フルラッチスイッチ３５およびラチェットスイッチ３６の両方からオフ信号が出力されると、ラッチがフルラッチ位置に変位したと判別される。

【0056】

ラッチがフルラッチ位置まで変位すると（ステップＳ２１のＹＥＳ）、スライドドア５が全閉状態となり、クローザモータ３２への電流の供給が停止されて（ステップＳ２２：クローザ停止）、手動閉動作制御が終了される。

【0057】

＜作用効果＞
以上のように、スライドドア５が手動で閉方向に操作されるときに、スライドドア５が所定位置Ｂに到達すると、それ以降は、ドアモータ２２にラッチ制御電流値Ｉの電流が供給されて、所定位置Ｂよりも閉方向下流側の所定位置Ａにおけるドア速度が目標速度Ｖａとなるようにドアモータ２２が制御される。

【0058】

そのため、スライドドア５が所定位置Ｂに到達するまでは、操作者の任意の速度でスライドドア５を移動させることができ、スライドドア５が所定位置Ａに到達する時点では、ドア速度が目標速度Ｖａに収束する。これにより、操作者がスライドドア５の素早い開閉（移動）を所望する場合にそれに応えることができながら、スライドドア５が過大な移動速度で所定位置Ａに到達することを抑制できる。その結果、スライドドア５が所定位置Ａを越えてスライドドア５が全閉状態となる終端（フルラッチ位置）に到達するときに、スライドドア５の慣性による大きな衝撃がスライド機構２３に加わることを抑制でき、スライド機構２３の耐久性の低下を抑制できる。

【0059】

また、スライドドア５と車体との間での異物の挟み込みが万一生じた場合でも、その挟み込み時のスライドドア５の移動速度が過大となることを抑制でき、異物に与えるダメージを低減することができる。

【0060】

さらには、スライド機構２３がクラッチレスの構成であっても、スライドドア５が所定位置Ａに到達する時点でのドアモータ２２の回転速度を低減できるので、スライドドア５が全閉状態となる終端に到達するときに、ドアモータ２２の慣性による大きな衝撃がスライド機構２３に加わることを抑制できる。

【0061】

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

【0062】

たとえば、スライドドア５が電動で開閉する電動開閉モードとスライドドア５を手動で開閉する手動開閉モードとを切り替えるためのメインスイッチが設けられた構成では、メインスイッチの操作により手動開閉モードが選択されている場合に、図３に示される手動閉動作制御が実行されてもよい。

【0063】

また、スライドドア５の手動による閉動作時に限らず、スライドドア５の手動による開動作時にも手動閉動作制御と同様の制御が行われてもよい。

【0064】

前述の実施形態では、スライドドアＥＣＵ１１がそれ単独で１つのＥＣＵとして構成されているが、１つのＥＣＵにスライドドアＥＣＵ１１の機能と他のＥＣＵの機能とが組み込まれてもよい。

【0065】

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0066】

５：スライドドア
１１：スライドドアＥＣＵ（電動スライドドア制御装置、検出手段、制御手段）
２２：ドアモータ（モータ）
２４：ドア位置センサ（検出手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】