JP6303212B2

JP6303212B2 - 車両用ドアの開閉制御装置

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Publication number: JP6303212B2
Application number: JP2013210962A
Authority: JP
Inventors: 小島　文人; 文人小島; 泰之渡邉; 横森　和人; 和人横森
Original assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Current assignee: Mitsui Kinzoku ACT Corp
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2033-10-08
Also published as: JP2015074907A; US9812997B2; US20150096233A1

Description

本発明は、車体に設けられたドアを電動開閉し得る車両用ドアの開閉制御装置に関する。

従来、車両用ドアの開閉制御装置においては、車体後部に上下方向へ開閉可能に支持されたバックドアや車体側面に開閉可能に支持されたスライドドア等のドアを電動で開閉できることはもちろん、手動においても軽い操作力で開閉できるように構成している（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００５−８２０１９号公報特開２００１−１３２３２７号公報

しかし、特許文献１に記載されているような開閉制御装置を例えばバックドアに適用すると、バックドアを電動オープン作動により全開位置まで開けた際、駐車場の駐車スペースによってはバックドアが駐車場の天井等に衝突する虞がある。この場合、バックドアを全開位置の手前で停止させようと試みるものの、特に上下方向へ開閉するような形態のバックドアにあってはオープン方向への操作力軽減を図るため、バックドアに対してガスステーによるオープン方向への付勢力が付与されていることから、全開位置手前の位置で止めたバックドアは、ガスステーの付勢力をもって全開位置まで上昇移動して、結局のところ駐車場の天井等に衝突することとなる。このことから、車両ユーザからは、駐車環境に応じて、ドアを所望する全開位置付近に停止させることができるようにした技術が要望されている。

一方、特許文献２に記載の開閉制御装置にあっては、モータとドアとを繋ぐ動力伝達経路中に当該動力伝達経路を断続するクラッチ機構を設け、ドアが全閉位置と全開位置との間の中間位置にあるとき、クラッチ機構を半クラッチ状態とすることによって、ドアを中間位置に保持し、かつドアを手動により開閉移動させることができるようにすることで、上述の要望を満足し得るものであるが、その反面、クラッチ機構、及び当該クラッチ機構を半クラッチ状態に制御するための制御回路を必要とするため、構成が複雑になり消費電力の増大やコストの上昇を招く問題点を有する。

本発明は、上記課題に鑑み、簡単な構成によって、ドアを所望する全開位置付近に停止させることができるようにした車両用ドアの開閉制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、車体に設けられるドアを電動開閉するための車両用ドアの開閉制御装置において、前記ドアをオープン方向及びクローズ方向へ移動させ得るように前記ドアに連結されるモータと、前記モータに電気的に接続され、前記モータの回転及び停止制御を行うための制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ドアの電動開閉作動を指令する操作スイッチのオープン操作指令に基づいて切替制御されることで、前記ドアをオープン方向へ移動させる前記モータの正転駆動を可能にし、またクローズ操作指令に基づいて切替制御されることで、前記ドアをクローズ方向へ移動させる前記モータの逆転駆動を可能にするとともに、前記モータへの電源供給停止時で、かつ前記ドアが予め定めた全開付近開閉範囲内及び全閉付近開閉範囲内にあるとき、前記モータの両給電端子間の電気回路を短絡させて、前記モータの正転または逆転に対して回生ブレーキを付与可能な回生ブレーキ回路を形成し、切替制御される複数のスイッチング手段と、前記回生ブレーキ回路に設けられ、前記モータへの電源供給停止時に前記ドアの移動に伴う前記モータの回転により発生する逆起電力で流れる電流を一方向へのみ導通可能な単一のダイオードとを有し、前記モータへの電源供給停止時で、かつ前記ドアが前記全開付近開閉範囲内にあるとき、前記単一のダイオードに対して、前記ドアのオープン移動に伴う前記モータの正転により発生する逆起電力で流れる電流の向きが順方向となり、前記ドアのクローズ移動に伴う前記モータの逆転により発生する逆起電力で流れる電流の向きが逆方向となるように前記複数のスイッチング手段を切替制御することで、前記モータのオープン方向である正転に対して回生ブレーキを付与し、前記モータのクローズ方向である逆転に対して回生ブレーキを付与しない全開付近切替制御を行い、前記モータへの電源供給停止時で、かつ前記ドアが前記全閉付近開閉範囲内にあるとき、前記単一のダイオードに対して、前記ドアのクローズ移動に伴う前記モータの逆転により発生する逆起電力で流れる電流の向きが順方向となり、前記ドアのオープン移動に伴う前記モータの正転により発生する逆起電力で流れる電流の向きが逆方向となるように前記複数のスイッチング手段を切替制御することで、前記モータの前記正転に対して回生ブレーキを付与しないで、前記モータの前記逆転に対して回生ブレーキを付与する全閉付近切替制御を行うことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記制御装置は、さらに前記モータへの電源供給を停止し、前記ドアが前記全閉付近開閉範囲と前記全開付近開閉範囲との間の中間開閉範囲内にあるとき、前記複数のスイッチング手段を、前記モータの前記正転及び前記逆転の何れに対しても回生ブレーキを付与しない中間切替制御を行うことを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明において、前記複数のスイッチング手段は、前記モータに直列に接続されるオン・オフスイッチング手段を含み、前記制御装置は、前記ドアが前記全開付近開閉範囲内及び全閉付近開閉範囲内にあるとき、前記オン・オフスイッチング手段をオン制御にすることで前記回生ブレーキ回路を閉成し、前記ドアが前記中間開閉範囲内にあるとき、前記オン・オフスイッチング手段をオフ制御する前記中間切替制御することで前記回生ブレーキ回路を開成して、前記モータの前記正転及び前記逆転の何れに対しても回生ブレーキを付与しないことを特徴とする。

第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、前記ドアは、オープン方向付勢手段の付勢力によりオープン方向へ付勢されるものであり、前記制御装置は、車両環境検出手段の検出値に基づいて、前記全開付近開閉範囲をクローズ方向へ拡大させる範囲変更処理及び／又は前記全閉付近開閉範囲を開方向へ拡大させる範囲変更処理を行うことを特徴とする。

第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記制御装置は、前記ドアの開閉移動に基づいて出力される信号に基づいて現在のドア位置を計測可能であると共に、前記全開付近開閉範囲内での開放停止位置を任意に設定可能で、かつ当該設定した前記開放停止位置を記憶可能であって、前記ドアが前記モータの正転駆動によりオープン方向へ移動して前記開放停止位置に達した時点で前記全開付近切替制御を行うことを特徴とする。

本発明によると、回生ブレーキ回路に単一のダイオードを設けるだけの簡単な構成によって、ドアを所望する全開位置付近に停止させることができると共に、全開位置付近に停止させたドアを必要に応じて手動操作で閉じることができ、さらには、ドアを所望する全閉位置付近に停止させることができると共に、全閉位置付近に停止させたドアを必要に応じて手動操作で開けることができる。

本発明に係わるドアを備えた車両後部の側面図である。デフォルト状態での制御装置の回路図である。電動オープン操作時における制御装置の回路図である。電動クローズ操作時における制御装置の回路図である。ドアが全閉付近開閉範囲内にあるときの制御装置の回路図である。ドアが全開付近開閉範囲内にあるときの制御装置の回路図である。ドアが中間開閉範囲内にあるときの制御装置の回路図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、車体後部に設けた開口の上縁に左右方向のヒンジ軸を有する図示略のドアヒンジをもって上下方向へほぼ９０度回転可能に枢支され、開口を開閉するためのバックドア（以下、ドアと記す）１を備えた車両の後部分の側面図である。

図１において、符号２は、車両の車体、符号３は、ドア１と車体２との間に伸縮自在に設けられるオープン方向付勢手段を構成するガスステー、符号４は、車体後部側面内側に設置されるモータ５を含む電動駆動装置、符号６は、モータ５を制御するための制御装置である。

ガスステー３は、ドア１のオープン操作力を軽減するため、ドア１に対してオープン方向への付勢力を常時付与可能であって、一端部が車体２に枢着され、他端部がドア１に枢着される。

ドア１が図１に実線で示す全閉位置１Ａと当該全閉位置１Ａから予め定めた第１角度開いた第１開位置１Ｂとの間を全閉付近開閉範囲Ｒ１とし、第１開位置１Ｂよりもさらに大きく開いた第２開位置１Ｃと２点鎖線で示す全開位置１Ｄとの間を全開付近開閉範囲Ｒ２とし、第１開位置１Ｂと第２開位置１Ｃとの間を中間開閉範囲Ｒ３と定義すると、ドア１に作用するオープン方向へのガスステー３の付勢力は、ガスステー３の支持点の位置関係から、全開付近開閉範囲Ｒ２＞中間開閉範囲Ｒ３＞全閉付近開閉範囲Ｒ１の関係になる。なお、ガスステー３の仕様設定は、常温の場合において、ドア１が全開付近開閉範囲Ｒ２内にある場合には、ドア１を全開位置１Ｄまで持ち上げ可能な力であり、ドア１が中間開閉範囲Ｒ３内にある場合には、ドア１が自重により閉移動する力と平衡する力であり、ドア１が全閉付近開閉範囲Ｒ１にある場合には、ドア１が自重により閉移動可能な力となるように設定される。

なお、ガスステー３の付勢力は、環境温度によってガス圧が変化することを考慮して、本実施形態においては、全閉付近開閉範囲Ｒ１及び全開付近開閉範囲Ｒ２の範囲を環境温度に適した範囲に変更可能な構成を備えている。これについては、後述する。

図１に実線で示す前述のドア１の全閉位置１Ａは、ドア１に設けた図示略のドアラッチ装置が車体２に固着された図示略のストライカに噛合した位置、第１開位置１Ｂは、全閉位置１Ａから第１角度（本実施形態においてはほぼ２０度）開いた位置、第２開位置１Ｃは、全閉位置１Ａから第２角度（本実施形態においてはほぼ６０度）開いた位置、また全開位置１Ｄは、全閉位置１Ａからほぼ９０度開いてそれ以上開き方向への移動が阻止された位置を指す。したがって、本実施形態において、常温では、全閉付近開閉範囲Ｒ１は、開角度が０度より大きく２０度未満の範囲に設定され、全開付近開閉範囲Ｒ２は、開角度が６０度より大きく９０度未満の範囲に設定される。

電動駆動装置４は、正逆回転可能なモータ５と、モータ５の回転を減速する図示略の減速機構とを備え、減速機構における出力部とドア１とを連結杆４１により連結することによって、運転席近傍に設けられた操作スイッチ、リモートコントロールキースイッチ、またはドア１の適所に設けられたスイッチ等のドア１の電動開閉作動を指令する操作スイッチ１６が操作されると、モータ５に車体２に搭載されたバッテリ７の電源が供給されることにより、モータ５が正転（オープン方向）または逆転（クローズ方向）し、当該回転を減速機構及び連結杆４１を介してドア１に伝達することで、ドア１をオープン方向またはクローズ方向へ電動開閉作動させる。また、電動駆動装置４は、モータ５の回転をドア１に伝達可能とする動力伝達経路を断続させるための電磁クラッチ等のクラッチ機構を備えない構成にあって、手動操作によるドア１の開閉作動を可能とする構成を備えている。すなわち、操作スイッチ１６の非操作時にあって、モータ５への電源供給が停止されている場合、ドア１を手動操作によりオープン方向へ移動させると、当該移動に連動してモータ５が正転し、また同じくクローズ方向へ移動させると、当該移動に連動してモータ５が逆転する構成を備える。

電動駆動装置４のモータ５または減速機構の回転部分には、その回転角度を検出するドア移動検出手段をなすロータリエンコーダ等の回転センサ８が設けられ、当該回転センサ８から出力されるパルス信号は、制御装置６の制御回路部に送信される。

制御装置６の制御回路部は、制御プログラムを記憶しているＲＯＭと、ＣＰＵのワークエリアとして機能するＲＡＭとともに一体型のワンチップＣＰＵとして構成され、ＲＯＭに記憶された制御プログラムにより一連の制御処理を実行すると共に、回転センサ８からのパルス信号を計数することで、その計数値に基づいて現在のドア１位置を計測し、当該計測したドア１位置に基づいて後述の各スイッチング手段９、１１、１２、１３の切替制御を行う。さらに、制御装置６は、所定の操作（例えば、操作スイッチ１６をオープン操作したあとの停止操作等）が実行されることによって、全開付近開閉範囲Ｒ２内での開放停止位置（全開位置１Ｄの手前位置）をユーザーの好みに応じた任意の位置に設定可能で、かつ当該設定した開放停止位置を記憶可能なメモリを有しており、さらにドア１がモータ５の正転駆動によりオープン方向へ移動してユーザーが設定した開放停止位置に達すると、モータ５への電源供給を停止して、ドア１を設定した開放停止位置に停止させる機能をも備えている、なお、回転センサ８としては、ドア１の移動量と移動方向とを検出するために、位相が９０度異なる２個の２相パルス信号を発生しうるロータリエンコーダが好適である。

さらに、制御装置６の制御回路部は、車体２に設置された車両環境検出手段をなす温度センサ１７、傾斜センサ１８、大気圧センサ又は日射センサ等の検出値を入力し、当該検出値に基づいて、範囲設定変更すべく全閉付近開閉範囲Ｒ１又は全開付近開閉範囲Ｒ２の範囲を演算して、全閉付近開閉範囲Ｒ１又は全開付近開閉範囲Ｒ２を環境温度及び駐車路面角度に適した範囲に変更する範囲変更処理を行う。なお、車両環境検出手段は、温度センサ１７、傾斜センサ１８、大気圧センサ、日射センサに限定されるものでなく、ガスステー３のガス圧やドア１の開方向への付勢力に影響を及ぼすような環境を検出するもの全てを含むものである。

例えば、温度センサ１７が予め定めた温度以上の高温を検出している状態（ガスステー３のガス圧が高圧となって、ドア１に作用する開方向への付勢力、すなわちリフト力が大きくなっている状態）及び車両傾斜センサ１８が予め定めた車両前上がり傾斜角度以上の角度を検出している状態）においては、温度センサ１７及び車両傾斜センサ１８の検出値に基づいて、全開付近開閉範囲Ｒ２を閉方向へ拡大させる範囲変更処理を行う。また、温度センサ１７が予め定めた温度以下の低温を検出している状態（ガスステー３のガス圧が低圧となって、ドア１に作用する開方向への付勢力、すなわちリフト力が小さくなっている状態）及び車両傾斜センサ１８が予め定めた車両前下がり傾斜角度以上の角度を検出している状態）においては、温度センサ１７及び車両傾斜センサ１８の検出値に基づいて、全閉付近開閉範囲Ｒ１を開方向へ拡大させる範囲変更処理を行う。

モータ５は、ブラシ付き直流モータであって、供給される電流の向きに応じて正転駆動または逆転駆動し、正転駆動した場合にはドア１をオープン方向へ移動させ、逆転方向へ回転した場合にはドア１をクローズ方向へ移動させる。

図２〜７は、制御装置６におけるモータ５の駆動回路の一例を示す。なお、駆動回路の各スイッチング手段９、１１、１２、１３は、制御装置６の制御回路部に切替制御されるように電気配線により接続されるが、電気配線は、図面の簡素化を図るため省略している。

制御装置６の駆動回路は、バッテリ７に電気的に接続される機械式のリレーにより構成されるオン・オフスイッチング手段９と、オン・オフスイッチング手段９に電気的に接続され、回路の電流を検出するための電流検出用シャント抵抗１０と、電流検出用シャント抵抗１０とモータ５のプラス側給電端子５ａとの間の電気回路に直列接続される機械式のリレーにより構成されるオープンスイッチング手段１１と、電流検出用シャント抵抗１０とモータ５のマイナス側給電端子５ｂとの間の電気回路に直列接続される機械式のリレーにより構成されるクローズスイッチング手段１２と、オープンスイッチング手段１１とモータ５のプラス側給電端子５ａとの間の電気回路に直列接続されるオン・オフスイッチング手段１３と、ＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）により構成される駆動用スイッチング手段１４と、オープンスイッチング手段１１及びクローズスイッチング手段１２に電気的に直列接続され、一方向（順方向）へのみ導通可能なダイオード１５とを含む。

オン・オフスイッチング手段９は、操作スイッチ１６が操作されていない状態でオフ状態にあり、操作スイッチ１６がオープン操作またはクローズ操作の何れに操作されるとオン状態に切り替わり、駆動回路へのバッテリ７の電源供給を可能にする。

オープンスイッチング手段１１は、駆動回路への電源供給が停止されている場合、制御装置６がドア１の全閉位置１Ａを検出しているときにはデフォルト状態（可動接点１１ａがＡ接点１１ｂに電気的に接続した状態）、ドア１が全閉付近開閉範囲Ｒ１にあることが検出されているときには切替状態（可動接点１１ａがＢ接点１１ｃに電気的に接続した状態）、ドア１が全開付近開閉範囲Ｒ２、中間開閉範囲Ｒ３にあることが検出されているときにはデフォルト状態にそれぞれ切替制御され、また、操作スイッチ１６がオープン操作されて駆動回路への電源供給が開始されたときには切替状態に制御され、操作スイッチ１６がクローズ操作されて駆動回路への電源供給が開始されたときにはデフォルト状態に維持される。

クローズスイッチング手段１２は、駆動回路への電源供給が停止されている場合、制御装置６がドア１の全閉位置１Ａを検出しているときにはデフォルト状態（可動接点１２ａがＢ接点１２ｃに電気的に接続した状態）、ドア１が全閉付近開閉範囲Ｒ１にあることが検出されているときには切替状態（可動接点１２ａがＡ接点１２ｂに電気的に接続した状態）、ドア１が全開付近開閉範囲Ｒ２、中間開閉範囲Ｒ３にあることが検出されているときにはデフォルト状態にそれぞれ切替制御され、また、操作スイッチ１６がオープン操作されて駆動回路への電源供給が開始されたときには切替状態に切替制御され、操作スイッチ１６がクローズ操作されて駆動回路への電源供給が開始されたときにはデフォルト状態に維持される。

オン・オフスイッチング手段１３は、駆動回路への電源供給が停止されている場合、ドア１が全閉位置１Ａ及び中間開閉範囲Ｒ３内にあるときにはオフ状態（オープンスイッチング手段１１とモータ５のプラス側給電端子５ａとの間の電気回路を切断し、後述の回生ブレーキ回路を開成する状態）にあり、操作スイッチ１６がオープン操作またはクローズ操作の何れかへ操作されるか、またはドア１が全閉付近開閉範囲Ｒ１内または全開付近開閉範囲Ｒ２内にあるときオン状態に切り替わり、オープンスイッチング手段１１とモータ５との間の電気回路を接続し、回生ブレーキ回路を閉成可能な状態とする。

駆動用スイッチング手段１４は、制御回路によりＰＷＭ（Ｐulse Ｗidth Ｍodulation）制御されることにより、モータ５の回転速度、すなわちドア１の開閉速度を目標速度になるように制御する。

次に、制御装置６における駆動回路の各状態での切替制御について説明する。
ドア１が全閉位置１Ａにある場合には、図２に示すように、各スイッチング手段９、１１、１２、１３はデフォルト状態にある。また、全閉付近開閉範囲Ｒ１及び全開付近開閉範囲Ｒ２のそれぞれの範囲は、温度センサ１７及び傾斜センサ１８の検出値に基づく制御装置６による範囲変更処理によって設定変更される。したがって、当該設定変更によって、全閉付近開閉範囲Ｒ１又は全開付近開閉範囲Ｒ２の範囲が拡大された場合には、中間開閉範囲Ｒ３は自ずと縮小される。

ドア１が全閉位置１Ａにあるとき、操作スイッチ１６がオープン操作されると、制御装置６は、操作スイッチ１６のオープン信号を受信したことに基づいて、図３に示すように、オン・オフスイッチング手段９をオン状態、オープンスイッチング手段１１を切替状態（可動接点１１ａがＢ接点１１ｃに接続）、クローズスイッチング手段１２を切替状態（可動接点１２ａがＡ接点１２ｂに接続）、またオン・オフスイッチング手段１３をオン状態にそれぞれ切替制御する。これにより、図３に実線矢印で示すオープン駆動回路（オン・オフスイッチング手段９→電流検出用シャント抵抗１０→オープンスイッチング手段１１（Ｂ接点１１ｃ）→オン・オフスイッチング手段１３→プラス側給電端子５ａ→モータ５→マイナス側給電端子５ｂ→クローズスイッチング手段１２（Ａ接点１２ｂ）→駆動スイッチング手段１４→ＧＮＤ）は、オン状態となることから、ドア１は、モータ３の正転駆動によって全閉位置１Ａからオープン方向へ電動移動する。

ドア１がオープン方向へ電動作動している最中、全閉付近開閉範囲Ｒ１内で操作スイッチ１６が停止操作されると、制御装置６は、操作スイッチ１６からの停止信号に基づいて、図５に示すように、オン・オフスイッチング手段９をオフ状態、オープンスイッチング手段１１及びクローズスイッチング手段１２をそれぞれ切替状態、オン・オフスイッチング手段１３をオン状態とする全閉付近切替制御を行う。これにより、制御装置６には、モータ５の両給電端子５ａ、５ｂ間の電気回路を短絡させることにより、モータ５の逆転に対して回生ブレーキを付与可能とするダイオード１５を含む回生ブレーキ回路が形成される。

具体的には、ドア１が全閉付近開閉範囲Ｒ１にあるときに形成される回生ブレーキ回路は、図５に点線矢印で示すように、モータ５→マイナス側給電端子５ｂ→クローズスイッチング手段１２→ダイオード１５（順方向）→電流検出用シャント抵抗１０→オープンスイッチング手段１１→オン・オフスイッチング手段１３→プラス側給電端子５ａ→モータ５をそれぞれ直列に繋ぐ閉回路により形成される。そして、ダイオード１５は、モータ５の逆転（クローズ方向への回転）により発生する逆起電力で流れる電流の向き（図５に点線矢印で示す方向）に対しては、順方向となるため、図５に示す点線矢印で示す電流の流れを可能にしてドア１が全閉付近開閉範囲Ｒ１にあるときに形成される回生ブレーキ回路を短絡させ、またモータ５の正転（オープン方向への回転）により発生する逆起電力で流れる電流の向き（図５に点線矢印で示す方向と反対方向（一点鎖線で示す方向））に対しては、逆方向となるため、図５に示す一点鎖線で示す電流の流れを阻止して、ドア１が全閉付近開閉範囲Ｒ１にあるときに形成される回生ブレーキ回路を短絡させない。これにより、ドア１のクローズ方向に対しては、モータ５による回生ブレーキが発生するが、オープン方向に対してはモータ５による回生ブレーキが発生しない。

したがって、ドア１を全閉付近開閉範囲Ｒ１内に止めたときには、例えば、寒冷地等でガスステー３の付勢力が弱まった状態にあっても、モータ５による回生ブレーキにより、ドア１が自重をもってガスステー３の付勢力に抗してクローズ方向へ移動することを抑止可能となる。また、オープン方向へはモータ５による回生ブレーキが発生しないので、ドア１を必要に応じて手動で開けることが可能となる。

また、ドア１を電動作動でオープン方向へ移動させている最中、ドア１が駐車場、車庫の天井等にぶつかる虞があるなどの理由から、ドア１を全開付近開閉範囲Ｒ２内にある全開位置１Ｄの手前位置で停止させたい場合には、ドア１を停止させたい位置に達した時点で、操作スイッチ１６を停止操作する。

制御装置６は、操作スイッチ１６からの停止信号に基づいて、図６に示すように、オン・オフスイッチング手段９をオフ状態、オープンスイッチング手段１１及びクローズスイッチング手段１２をそれぞれデフォルト状態、オン・オフスイッチング手段１３をオン状態とする全開付近切替制御を行う。これにより、制御装置６には、モータ５の両給電端子５ａ、５ｂ間の電気回路を短絡させることにより、モータ５の正転に対して回生ブレーキを付与可能なダイオード１５を含む回生ブレーキ回路が形成される。

具体的には、ドア１が全開付近開閉範囲Ｒ２内にあるときに形成される回生ブレーキ回路は、図６に点線矢印で示すように、モータ５→プラス側給電端子５ａ→オン・オフスイッチング手段１３→オープンスイッチング手段１１→ダイオード１５（順方向）→電流検出用シャント抵抗１０→クローズスイッチング手段１２→マイナス側給電端子５ｂ→モータ５をそれぞれ直列に繋ぐ閉回路により形成される。そして、ダイオード１５は、モータ５の正転により発生する逆起電力で流れる電流の向き（図６に点線矢印で示す方向）に対しては、順方向となるため、図６に示す点線で示す電流の流れを可能にしてドア１が全開付近開閉範囲Ｒ２内にあるときに形成される回生ブレーキ回路を短絡させ、またモータ５の逆転により発生する逆起電力で流れる電流の向き（図６に点線矢印で示す方向と反対方向（一点鎖線で示す方向））に対しては、逆方向となるため、図６に示す一点鎖線で示す電流の流れを阻止して、ドア１が全開付近開閉範囲Ｒ２内にあるときに形成される回生ブレーキ回路を短絡させない。これにより、ドア１のオープン方向に対しては、モータ５による回生ブレーキが発生するが、クローズ方向に対してはモータ５による回生ブレーキが発生しない。

したがって、ドア１が全開位置手前、すなわち全開付近開閉範囲Ｒ２内にあるときには、ドア１に対してガスステー３のオープン方向への付勢力が作用しても、モータ５の正転方向への回生ブレーキにより、ドア１のオープン方向への移動を阻止して、ドア１を所望の開放位置に停止させることができる。また、モータ５の逆転には回生ブレーキが発生しないので、ドア１を必要に応じて手動操作で閉じることができる。

また、ユーザーによって、制御装置６に予め前述の開放停止位置が設定されて記憶されている場合には、操作スイッチ１６を停止操作した場合と同様に、ドア１が電動オープン作動により開放停止位置に達した時点で、全閉付近切替制御を行ってモータ５の正転方向に対して回生ブレーキを付与して、ドア１を開放停止位置に停止させることができる。

また、ドア１をオープン方向またはクローズ方向へ電動操作している最中、ドア１が中間開閉範囲Ｒ３内にあるとき操作スイッチ１６を停止操作すると、制御装置６は、操作スイッチ１６の停止信号を受信したことに基づいて、図７に示すように、オン・オフスイッチング手段９をオフ状態、オープンスイッチング手段１１及びクローズスイッチング手段１２を共にデフォルト状態、またオン・オフスイッチング手段１３をオフ状態とする中間切替制御を行う。これにより、ドア１が中間開閉範囲Ｒ３内にあるときには、回生ブレーキ回路が開成されることから、モータ５の正転及び逆転の何れに対しても回生ブレーキは付与されないため、ドア１を必要に応じて手動操作でオープン方向及びクローズ方向へ自由に移動させることができる。

ドア１が開いている状態で、操作スイッチ１６がクローズ操作されると、制御装置６は、操作スイッチ１６のクローズ信号を受信したことに基づいて、図４に示すように、オン・オフスイッチング手段９をオン状態、オープンスイッチング手段１１及びクローズスイッチング手段１２を共にデフォルト状態、またオン・オフスイッチング手段１３をオン状態に制御する。これにより、図４に実線矢印で示すクローズ駆動回路（オン・オフスイッチング手段９→電流検出用シャント抵抗１０→クローズスイッチング手段１２→マイナス側給電端子５ｂ→モータ５→プラス側給電端子５ａ→オン・オフスイッチング手段１３→オープンスイッチング手段１１→駆動用スイッチング手段１４→ＧＮＤ）は、オン状態となることから、ドア１は、モータ３の逆転駆動によって開放位置からクローズ方向へ移動する。

以上により、本発明に係る車両用ドアの開閉制御装置は、ドア１が予め定めた全開位置付近の全開付近開閉範囲Ｒ２内にあるとき、モータ５のオープン方向である正転に対して回生ブレーキを付与し、モータ５のクローズ方向である逆転に対して回生ブレーキを付与しない全開付近切替制御を行うため、ドア１が全開付近開閉範囲Ｒ２内にあれば、ドア１を全開位置１Ｄに達する前の所望する開放位置にガスステー３の付勢力に抗して停止させることができるから、ドア１が天井、壁等の障害物に衝突することを未然に防止することができる。

また、回生ブレーキ回路中に単一のダイオード１５を設けるだけの簡単な構成によって、ドア１が全開付近開閉範囲Ｒ２内にあるときには、ドア１を全開位置付近に停止させることに加えて、ドア１を必要に応じて手動操作で閉じることができ、さらにはドア１が全閉付近開閉範囲Ｒ１内にあるときには、ガスステー３の付勢力が弱まった状態にあっても、ドア１を全閉位置付近に停止させることができると共に、ドア１を必要に応じて手動操作で開けることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、上記実施形態に対して、次のような種々の変形や変更を施すことが可能である。
（１）ドア１を、車体の側面に上下方向のヒンジ軸により開閉自在に枢着されるサイドドア、前後方向へ開閉可能に支持されるスライドドアとする。

（２）オープンスイッチング手段１１、クローズスイッチング手段１２を機械式のリレーに代えて、ＦＥＴ等の無接点式のスイッチング素子とする。

１バックドア（ドア）
２車体
３ガスステー（オープン方向付勢手段）
４電動駆動装置
５モータ
５ａプラス側給電端子
５ｂマイナス側給電端子
６制御装置
７バッテリ
８回転センサ
９オン・オフスイッチング手段
１０電流検出用シャント抵抗
１１オープンスイッチング手段
１１ａ可動接点
１１ｂＡ接点
１１ｃＢ接点
１２クローズスイッチング手段
１２ａ可動接点
１２ｂＡ接点
１２ｃＢ接点
１３オン・オフスイッチング手段
１４駆動用スイッチング手段
１５ダイオード
１６操作スイッチ
１７温度センサ（車両環境検出手段）
１８傾斜センサ
Ｒ１全閉付近開閉範囲
Ｒ２全開付近開閉範囲
Ｒ３中間開閉範囲
４１連結杆

Claims

車体に設けられるドアを電動開閉するための車両用ドアの開閉制御装置において、
前記ドアをオープン方向及びクローズ方向へ移動させ得るように前記ドアに連結されるモータと、
前記モータに電気的に接続され、前記モータの回転及び停止制御を行うための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ドアの電動開閉作動を指令する操作スイッチのオープン操作指令に基づいて切替制御されることで、前記ドアをオープン方向へ移動させる前記モータの正転駆動を可能にし、またクローズ操作指令に基づいて切替制御されることで、前記ドアをクローズ方向へ移動させる前記モータの逆転駆動を可能にするとともに、前記モータへの電源供給停止時で、かつ前記ドアが予め定めた全開付近開閉範囲内及び全閉付近開閉範囲内にあるとき、前記モータの両給電端子間の電気回路を短絡させて、前記モータの正転または逆転に対して回生ブレーキを付与可能な回生ブレーキ回路を形成し、切替制御される複数のスイッチング手段と、
前記回生ブレーキ回路に設けられ、前記モータへの電源供給停止時に前記ドアの移動に伴う前記モータの回転により発生する逆起電力で流れる電流を一方向へのみ導通可能な単一のダイオードとを有し、
前記モータへの電源供給停止時で、かつ前記ドアが前記全開付近開閉範囲内にあるとき、前記単一のダイオードに対して、前記ドアのオープン移動に伴う前記モータの正転により発生する逆起電力で流れる電流の向きが順方向となり、前記ドアのクローズ移動に伴う前記モータの逆転により発生する逆起電力で流れる電流の向きが逆方向となるように前記複数のスイッチング手段を切替制御することで、前記モータのオープン方向である正転に対して回生ブレーキを付与し、前記モータのクローズ方向である逆転に対して回生ブレーキを付与しない全開付近切替制御を行い、
前記モータへの電源供給停止時で、かつ前記ドアが前記全閉付近開閉範囲内にあるとき、前記単一のダイオードに対して、前記ドアのクローズ移動に伴う前記モータの逆転により発生する逆起電力で流れる電流の向きが順方向となり、前記ドアのオープン移動に伴う前記モータの正転により発生する逆起電力で流れる電流の向きが逆方向となるように前記複数のスイッチング手段を切替制御することで、前記モータの前記正転に対して回生ブレーキを付与しないで、前記モータの前記逆転に対して回生ブレーキを付与する全閉付近切替制御を行うことを特徴とする車両用ドアの開閉制御装置。
前記制御装置は、さらに前記モータへの電源供給を停止し、前記ドアが前記全閉付近開閉範囲と前記全開付近開閉範囲との間の中間開閉範囲内にあるとき、前記複数のスイッチング手段を、前記モータの前記正転及び前記逆転の何れに対しても回生ブレーキを付与しない中間切替制御を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用ドアの開閉制御装置。
前記複数のスイッチング手段は、前記モータに直列に接続されるオン・オフスイッチング手段を含み、
前記制御装置は、前記ドアが前記全開付近開閉範囲内及び全閉付近開閉範囲内にあるとき、前記オン・オフスイッチング手段をオン制御にすることで前記回生ブレーキ回路を閉成し、前記ドアが前記中間開閉範囲内にあるとき、前記オン・オフスイッチング手段をオフ制御する前記中間切替制御することで前記回生ブレーキ回路を開成して、前記モータの前記正転及び前記逆転の何れに対しても回生ブレーキを付与しないことを特徴とする請求項２記載の車両用ドアの開閉制御装置。
前記ドアは、オープン方向付勢手段の付勢力によりオープン方向へ付勢されるものであり、
前記制御装置は、車両環境検出手段の検出値に基づいて、前記全開付近開閉範囲をクローズ方向へ拡大させる範囲変更処理及び／又は前記全閉付近開閉範囲を開方向へ拡大させる範囲変更処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用ドアの開閉制御装置。
前記制御装置は、前記ドアの開閉移動に基づいて出力される信号に基づいて現在のドア位置を計測可能であると共に、前記全開付近開閉範囲内での開放停止位置を任意に設定可能で、かつ当該設定した前記開放停止位置を記憶可能であって、前記ドアが前記モータの正転駆動によりオープン方向へ移動して前記開放停止位置に達した時点で前記全開付近切替制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用ドアの開閉制御装置。