JP3798939B2

JP3798939B2 - Automatic opening / closing device for vehicle opening / closing body

Info

Publication number: JP3798939B2
Application number: JP2000387604A
Authority: JP
Inventors: 振家周
Original assignee: OI SEISAKUSHO CO., LTD.
Current assignee: OI SEISAKUSHO CO., LTD.
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: JP2002188361A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の開閉体の自動開閉装置に関し、特に車両後部に開閉自在に設けられたバックドアをモータ等の駆動源によって開閉する車両用開閉体の自動開閉装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような装置は、例えば実開平６−７１８５２号公報に開示されているものがある。すなわち、バックドアを、モータによって開閉し、ガスステーで補助付勢される車両用開閉体が開示されている。
【０００３】
このような開閉体において、全開位置と全閉位置との間で開閉体を中途停止させた場合、開閉体には、自重による閉モーメント及びガスステーの付勢力が作用し、減速装置を介してモータを逆転させ、開閉体を停止位置から移動させようとする。
【０００４】
また、スライドドアやスイングドアにおいては、車両が坂道に停車しているように、前後方向に傾斜した状態で、開閉体を全開位置と全閉位置との間で中途停止させた場合、傾斜の状況に応じ開閉体には自重による閉モーメントが作用し、減速装置を介してモータを逆転させ、開閉体を停止位置から移動させるおそれがある。
【０００５】
このような開閉体の中途停止時における開閉体の移動を防止するため、モータの停止時にクラッチを接続状態のままで、モータ駆動回路を閉回路に形成することが考えられる。これは開閉体から掛かる荷重に対抗するため、開閉体側からモータを回転しようとすると、モータには発電抵抗が発生し、ブレーキが掛かることを利用したものである。
しかし、バックドアの場合、該バックドアに作用する閉モーメント及びガスステーの付勢力が限度を越えて掛かった場合は制止しきれず、電気的には停止しているにもかかわらずバックドアが停止位置から移動する可能性があり、作動信頼性が低下するおそれがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の技術の課題に着目してなされたもので、バックドアを中途停止させたとき、バックドアが自重による閉モーメント及び補助付勢手段の作用を受けた状態であっても、モータが逆転されることを防止して、バックドアを確実に停止させ、作動信頼性の向上した車両用開閉体の自動開閉装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車体開口の上縁部に水平方向に支持されたヒンジピンを中心に上下方向に開閉可能に支持され且つ開閉装置により全閉位置と全開位置の間を開閉可能なるバックドアと、該バックドアの開閉移動を検出可能なると共に開閉移動する方向及び開度を検出可能なる移動検出手段と、前記バックドアを開閉移動させる駆動源に印加する電圧の大きさ及び正負の極性を制御する駆動制御装置とを有する車両用バックドアの自動開閉装置において、前記バックドアが、自重による閉モーメント及び補助付勢手段の作用を受けつつ全閉位置と全開位置との間の中途停止位置に停止するとき、前記駆動制御装置は、閉モーメント及び補助付勢手段の作用の方向と逆方向に直流モータに電圧を加え且つ移動検出手段の検出結果にもとづいてフィードバック制御してバックドアの停止が保たれるように所定の電圧を印加することを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、バックドアを中途停止させたとき、バックドアに自重による閉モーメント及び補助付勢手段が作用する状態にあっても、開閉装置が逆転されることを防止して、バックドアを確実に停止させるので、車両用開閉体の自動開閉装置の作動信頼性が向上する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用バックドアの自動開閉装置であって、
前記駆動制御装置は、停止操作後直ちに、バックドアの停止操作時の開度、停止操作直前のバックドアの速度または停止操作直前の直流モータの電流値から所定の条件に従い決定される電圧の大きさ及び正負の極性を直流モータに制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、駆動制御装置が駆動源に印加する電圧の大きさと正負の極性はバックドアの停止操作時の開度、停止操作直前のバックドアの速度または停止操作直前の駆動電流値から所定の条件に従い決定されるので、単純な制御で駆動源の逆転を防止してバックドアを確実に停止させることができ、駆動制御装置の簡素化が図れ、コストダウンにつながる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の車両用バックドアの自動開閉装置であって、前記駆動制御装置は、中途停止位置停止指示が出され且つ閉モーメントをキャンセルすべく所定の電圧が印加された後にバックドアの移動が確認された場合は、バックドアの停止が確認されるまで、バックドアの移動する方向と逆方向に直流モータに対して正負何れかの極性の印加電圧を所定値だけ印加することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、バックドアの状況に対応した方向に停止が確認されるまで電圧を駆動装置に印加するので、バックドアに掛かる外力に適正に対応することが出来、駆動源の逆転を防止して開閉体を確実に停止させることが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１に示される車両の車体１の後端部に設けられた開口２を塞ぐバックドア３が開口２の上縁部に配設されたヒンジ４により揺動自在に枢支されている。ヒンジ４は、水平方向に支持されたヒンジピン４ａを有し、バックドア３は、このヒンジピン４ａを中心として上下方向に開閉可能となっている。
【００１４】
バックドア３の下端部には、車体１側に固定されたストライカ（図示略）と噛み合うことにより、バックドア３を全閉位置Ｂに保持するドアロック装置５が配設されている。このドアロック装置５は、電動でロックの噛み合いを解除するリリースアクチュエータ（図示省略）を有する。
【００１５】
符号６は、一端部６ａを車体１に他端部６ｂをバックドア３に連結された伸縮自在な「補助付勢手段」であるガスステーであり、両端部６ａ，６ｂは、バックドア３の開閉に追従するため、ボールジョイントで構成されている。このガスステー６は、内部に圧縮されたガスが封入され伸長方向に付勢されており、バックドア３の開閉の補助付勢力を発生させるものである。すなわち、ガスステー６のバックドア３への連結部である他端部６ｂは、バックドア３のヒンジピン４ａを中心とした揺動運動を行う。一方、ガスステー６の車体１側の連結部である一端部６ａは枢支されているので、ガスステー６の他端部６ｂはバックドア３の揺動により一端部６ａを中心として円弧運動を行う。このとき、ガスステー６の他端部６ｂは、一端部６ａに対し揺動しつつ伸縮を行う。
【００１６】
図４に示すように、全開位置Ａと全閉位置Ｂとの間には、ガスステー６の付勢力とバックドア３に掛かる自重による閉モーメントとが均衡した状態となる中立位置Ｃが存在する。中立位置Ｃ以外の揺動位置において、バックドア３は、中立位置Ｃから全開位置Ａの間では開方向に、中立位置Ｃから全閉位置Ｂの間では閉方向に力を受ける。
【００１７】
バックドア３を全閉位置Ｂから開扉するときは、ドアロック装置５を解除し、バックドア３をガスステー６の中立位置Ｃを越えるまで持ち上げる。中立位置Ｃを越えたらバックドア３に掛かる自重による閉モーメントよりガスステー６の付勢力の方が大きくなるので、後は開き方向の操作力を加えなくてもバックドア３はガスステー６の付勢力で全開位置Ａまで自ら揺動する。
【００１８】
全開位置Ａから閉じ方向にバックドア３を揺動するときは、開き操作と逆にバックドア３をガスステー６の付勢力に抗して中立位置Ｃを越える位置まで揺動させる。中立位置Ｃを越えたらガスステー６の付勢力よりバックドア３に掛かる閉モーメントの方が大きくなるので、あとは閉じ方向の操作力を加えなくてもバックドア３は全閉位置Ｂまで自ら揺動する。このガスステー６の作用と連携することにより、後述する開閉装置８は駆動力が小さなものでもバックドア３の開閉が可能となっている。
【００１９】
車体１後端のルーフパネル７には、開閉装置８がブラケット８ａにより取り付けられており、室内側はトリム（図示略）で覆われている。ブラケット８ａには、正逆回転可能なモータ１０が取り付けられた減速機構１１が固定されている。
【００２０】
減速機構１１のケース１１ａ内には、図３に示すように、モータ１０の出力ギア１０ａに第１減速ギア１２の大径ギア部１２ａが噛み合っている。第１減速ギア１２の小径ギア部１２ｂには、駆動力の伝達を断接する電磁クラッチ１３の入力ギア部１３ａが噛み合っている。電磁クラッチ１３の出力ギア部１３ｂには、第２減速ギア１４の大径ギア部１４ａが噛み合っている。第２減速ギア１４の大径ギア部１４ａには、電気パルスを検出するロータリーエンコーダ１５の入力ギア１５ａが噛み合っている。第２減速ギア１４の小径ギア部１４ｂには、ピニオン１６の大径ギア部１６ａが噛み合っており、ピニオン１６は、出力ギア部１６ｂがケース１１ａより突出している。
【００２１】
ロータリーエンコーダ１５で検出された信号は、開閉装置８の作動制御に使われる。ロータリーエンコーダ１５の入力は、電磁クラッチ１３の出力ギア１３ｂ側である第２減速ギア１４から取っているので、電磁クラッチ１３を切断しモータ１０を駆動させない手動によるバックドア３の開閉の際の移動も検出可能となっている。
【００２２】
ラック１７の歯部１７ａは、ケース１１ａから突出するピニオン１６の出力ギア部１６ｂと噛み合い、保持部１８に長手方向に移動可能に保持されている。保持部１８は、減速機構１１のケース１１ａにピニオン１６と同一の回転中心で揺動可能に支持されており、カバー１９が外側から覆設されている。
【００２３】
ラック１７の一端部１７ｂは、バックドア３の上部に室内側に突出したアーム部材３ａと軸１７ｃとにより回転可能に連結されている。
【００２４】
図１に実線で示す全閉位置Ｂにおいて、操作スイッチ２４が開方向に操作されると、モータ１０が正転し減速機構１１を介しピニオン１６が正転する。すると、ピニオン１６に噛み合ったラック１７は、ピニオン１６の回転に伴い後方に移動する。このとき、ラック１７は、後方に移動すると同時に、バックドア３のヒンジピン４ａを中心とした揺動運動に伴い上方向にも移動し、バックドア３は中立位置Ｃを通過し全開位置Ａに到達する。
【００２５】
以上全閉位置Ｂから全開位置Ａに駆動する状況を説明したが、全開位置Ａから全閉位置Ｂに駆動するときは反対に進行するだけなので説明は省略する。
【００２６】
次に、駆動制御装置２５について説明する。図５は、本実施形態の駆動制御装置２５を示すブロック図であり、符号１０は駆動源であるモータ、符号１３は電磁クラッチ、符号２４は運転席近傍またはバックドア３近傍などの適宜な場所に設けられる操作スイッチ、符号２６は「電源」であるバッテリーである。符号１５は、バックドア３の移動を検知するロータリーエンコーダで、パルスの数としてバックドア３の移動を認識するものである。符号３３は、モータの駆動電流値を検出する電流計である。
【００２７】
駆動制御装置２５は、操作スイッチ２４やロータリーエンコーダ１５からの入力信号に応じて出力をコントロールする主制御部２７を有する。主制御部２７の入力側には、ロータリーエンコーダ１５からのパルス信号を演算処理して主制御部２７に送る演算部２８が設けられている。主制御部２７の出力側には、主制御部２７からの出力信号に応じモータ１０をコントロールする電圧制御部２９、開扉駆動部３０、閉扉駆動部３１と電磁クラッチをコントロールするクラッチ駆動部３２が設けられている。
【００２８】
操作スイッチ２４、ロータリーエンコーダ１５及び電流計３３は、入力装置として駆動制御装置２５に接続されている。また、モータ１０と電磁クラッチ１３とは、駆動制御装置２５に出力装置として接続されている。バッテリー２６は、モータ１０や駆動制御装置２５自身の電源として駆動制御装置２５に接続されている。
【００２９】
操作スイッチ２４は、開扉用スイッチ２４ａ及び閉扉用スイッチ２４ｂからなり、それぞれ駆動制御装置２５の主制御部２７に接続されている。停止操作は、作動中に再度開扉用スイッチ２４ａまたは閉扉用スイッチ２４ｂを操作する。なお、停止専用のスイッチを別に設けても良いが、開扉用スイッチ２４ａ及び閉扉用スイッチ２４ｂを再度操作するものの方が部品点数を少なく出来、有利である。
【００３０】
ロータリーエンコーダ１５は、バックドア３の位置だけでなく移動方向も検出可能な、位相が９０度異なる２個の位相パルス信号を発生可能である。該ロータリーエンコーダ１５は、バックドア３の移動に伴い、パルス信号を検出し、駆動制御装置２５の演算部２８に入力している。
【００３１】
演算部２８に入力されたパルス信号は、回転方向検出値、位置検出値、速度検出値に演算されて主制御部２７に入力される。速度検出値は、ロータリーエンコーダ１５からの位置検出値を単位時間的要素であるクロック信号の値で微分処理することにより得られる。電流計３３からは、駆動制御装置２５にバックドアの移動に伴い、モータ１０を駆動する駆動電流値が入力される。
【００３２】
主制御部２７からは、開扉駆動部３０または閉扉駆動部３１のいずれか一方に駆動制御信号が出力される。開扉駆動部３０または閉扉駆動部３１でモータ回転方向の極性が決定された駆動電流は、次に電圧制御部２９で適正な電圧に調整される。極性と電圧の調整された駆動電流は、電圧制御部２９からモータ１０に供給される。
【００３３】
主制御部２７からは、クラッチ駆動部３２に駆動信号が出力される。クラッチ駆動部３２からは、電磁クラッチ１３を駆動する駆動電流が電磁クラッチ１３に供給される。
【００３４】
次に、図６のフローチャートを参照してバックドア３の中途停止時の移動防止制御について説明する。
【００３５】
まず、ドア電動作動中に操作スイッチ２４を停止操作する（ステップＳ１）。
電磁クラッチ１３への電流供給は、継続した状態で、モータ１０に供給される駆動電流だけが停止され（ステップＳ２）、バックドア３が中途停止の状態になる（ステップＳ３）。バックドア３の中途停止後、停止位置に応じて、直ちに所定の条件により設定された電圧を印加する（ステップＳ４）。この設定された電圧の大きさと正負の極性は、バックドア３の停止操作時の開度と停止操作直前のバックドア３の速度と停止操作直前の駆動電流値より後述する所定の条件により決定される。
【００３６】
電圧印加後、バックドア３の移動する速度と方向をロータリーエンコーダ１５より速度検出値、回転方向検出値として検出し、バックドア３が電圧印加した極性の回動方向と逆方向に動くかを確認する（ステップＳ５）。
【００３７】
ステップＳ５において、バックドア３が電圧印加した極性の回動方向と逆方向に動かない場合では、バックドア３が電圧印加した極性の回動方向に動くかを確認する（ステップＳ７）。ステップＳ７でバックドア３が電圧印加した極性の回動方向に動かない場合は、バックドア３が完全に中途停止となっているので、処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ５において、バックドア３が電圧印加した極性の回動方向と逆方向に動く場合は、印加電圧を所定値αだけ増加させ、前回と同方向で再度印加する（ステップＳ６）
【００３９】
ステップＳ７でバックドア３が電圧印加した極性の回動方向に動く場合は、印加電圧を所定値αだけ減小させ、前回と同方向で再度電圧印加（ステップＳ８）し、バックドア３の動く方向と速度を再度確認する（ステップＳ９）。
【００４０】
ステップＳ９においてバックドア３が電圧再印加した極性の回動方向と逆方向に動く場合は、再度ステップＳ７の処理を行う。また、ステップＳ９において、バックドア３が電圧再印加した極性の回動方向に動く場合は、再度ステップＳ５の処理を行う。
【００４１】
つぎに、ステップＳ４における印加電圧を加減する条件をドア開度、モータ電流、ドア速度に分けて説明する。各条件は、ガスステー６の付勢力がモータ１０の駆動力に対し補助力となるか抵抗力となるかが重要な要素となっている。ここで、「ドア開度」とはバックドア３の位置が全閉位置Ｂ〜中立位置Ｃのときは中立位置Ｃに近い方がドア開度大となり、中立位置Ｃ〜全開位置Ａのときは全開位置Ａに近い方がドア開度大となる。
【００４２】
（ドア開度が大の場合の条件）
ドア開度が大であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、モータによるドアの作動方向（以下同じ）が開方向のときは、印加電圧は小で印加極性は開方向とする。ドア開度が大であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で作動方向が閉方向のときは、印加電圧は小で印加極性は開方向とする。ドア開度が大であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で作動方向が開方向のときは、印加電圧は大で印加極性は閉方向とする。ドア開度が大であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で作動方向が閉方向のときは、印加電圧は大で印加極性は閉方向とする。
【００４３】
（ドア開度が小の場合の条件）
ドア開度が小であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は大で印加極性は開方向とする。ドア開度が小であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は大で印加極性は開方向とする。ドア開度が小であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は小で印加極性は閉方向とする。ドア開度が小であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は小で印加極性は閉方向とする。
【００４４】
（モータ電流が大の場合の条件）
モータ電流が大であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は大で印加極性は開方向とする。モータ電流が大であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は小で印加極性は開方向とする。モータ電流が大であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は小で印加極性は閉方向とする。モータ電流が大であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は大で印加極性は閉方向とする。
【００４５】
（モータ電流が小の場合の条件）
モータ電流が小であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は小で印加極性は開方向とする。モータ電流が小であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は大で印加極性は開方向とする。モータ電流が小であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は大で印加極性は閉方向とする。モータ電流が小であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は小で印加極性は閉方向とする。
【００４６】
（ドア速度が速い場合の条件）
ドア速度が速い場合であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は小で印加極性は開方向とする。ドア速度が速い場合であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は大で印加極性は開方向とする。ドア速度が速い場合であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は大で印加極性は閉方向とする。ドア速度が速い場合であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は小で印加極性は閉方向とする。
【００４７】
（ドア速度が遅い場合の条件）
ドア速度が遅い場合であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は大で印加極性は開方向とする。ドア速度が遅い場合であって、ドア位置が全閉位置〜中立位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は小で印加極性は開方向とする。ドア速度が遅い場合であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が開方向のときは、印加電圧は小で印加極性は閉方向とする。ドア速度が遅い場合であって、ドア位置が中立位置〜全開位置で、作動方向が閉方向のときは、印加電圧は大で印加極性は閉方向とする。
【００４８】
以上のような条件でドア開度、モータ電流、ドア速度は印加電圧の大きさと正負の極性を決定する。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、バックドアを中途停止させたときバックドアに自重による閉モーメント及び補助付勢手段が作用する状態にあっても、開閉装置が逆転されることを防止して、バックドアを確実に停止させるので、車両用開閉体の自動開閉装置の作動信頼性が向上する。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、駆動制御装置が駆動源に印加する電圧の大きさと正負の極性はバックドアの停止操作時の開度、停止操作直前のバックドアの速度または停止操作直前の駆動電流値から所定の条件に従い決定されるので、単純な制御で駆動源の逆転をを防止してバックドアを確実に停止させることができ駆動制御装置の簡素化が図れ、コストダウンにつながる。
【００５２】
請求項３記載の発明によれば、バックドアの状況に対応した方向に停止が確認されるまで電圧を駆動装置に印加するので、バックドアに掛かる外力に適正に対応することが出来、駆動源の逆転を防止して開閉体を確実に停止させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる開閉装置が取り付けられた車両の側面図。
【図２】図１における矢視II線図。
【図３】図１におけるIII-III線断面図。
【図４】バックドアから開閉装置に掛かる力と開度の関係を示す説明図。
【図５】本発明の実施形態に係わる開閉体の駆動制御装置のブロック図。
【図６】本発明の実施形態に係わる開閉体の動作の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１車体
３バックドア（開閉体）
６ガスステー（補助付勢手段）
８開閉装置
１０モータ（駆動源）
２５駆動制御装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for automatically opening and closing of the closing body of a vehicle such as an automobile, as an automatic opening and closing device of a closure for a vehicle for opening and closing the backdoor provided openably in the car both rear in Japanese by a driving source such as a motor It is.
[0002]
[Prior art]
An example of such an apparatus is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-71852. That is, a vehicular opening / closing body is disclosed in which a back door is opened / closed by a motor and assisted by a gas stay.
[0003]
In such a closing member, when premature stopping the closing member between a fully open position and a fully closed position, the opening and closing body, acts biasing force of the closing moment and gas stay due to its own weight, through the reduction gear motor Is reversed and the opening / closing body is moved from the stop position.
[0004]
For sliding doors and swing doors, if the open / close body is stopped halfway between the fully open position and the fully closed position with the vehicle tilted in the front-rear direction so that the vehicle is stopped on a slope, Depending on the situation, a closing moment due to its own weight acts on the opening / closing body, and there is a possibility that the opening / closing body may be moved from the stop position by reversing the motor via the reduction gear.
[0005]
In order to prevent such movement of the opening / closing body during the middle stop of the opening / closing body, it is conceivable to form the motor drive circuit in a closed circuit while the clutch is kept connected when the motor is stopped. In order to counter the load applied from the opening / closing body, when the motor is rotated from the opening / closing body side, a power generation resistance is generated in the motor, and the brake is applied.
However, in the case of a back door, if the closing moment acting on the back door and the urging force of the gas stay are applied beyond the limits, the back door cannot be stopped completely, and the back door is stopped even though it is electrically stopped. There is a possibility that the operation reliability will be lowered.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has such a was made in view of the problems of the prior art, when was abruptly stopped back door, there in a state in which the back door is subjected to the action of the closing moment and auxiliary biasing means by its own weight However, it is an object of the present invention to provide an automatic opening / closing device for a vehicle opening / closing body that prevents the motor from rotating in reverse, reliably stops the back door , and has improved operational reliability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a bag which is supported so as to be able to open and close in the vertical direction around a hinge pin supported in the horizontal direction at the upper edge of the vehicle body opening, and which can be opened and closed between the fully closed position and the fully opened position by the opening and closing device. door and the Naru detectable movement detecting means the direction and opening to open and close movement with Naru can detect opening and closing movement of the back door, the size and sign of the polarity of the voltage applied to the drive source for opening and closing movement of the back door An automatic opening / closing device for a vehicle back door having a drive control device for controlling the back door , wherein the back door is stopped halfway between a fully closed position and a fully open position while receiving a closing moment due to its own weight and an action of an auxiliary biasing means. when stopped at the position, the drive control device, to the detection result of the closing moment and the voltage to the DC motor in the direction opposite to the direction of action of the auxiliary biasing means addition and movement detection means convex Feedback control stops the backdoor Te is characterized by applying a predetermined voltage to be maintained.
[0008]
According to the invention of claim 1, wherein, when brought into premature stop back door, even in a state in which acts closing moment and the auxiliary biasing means due to the weight to the back door, to prevent the closing device is reversed Te, so to stop the back door reliably, operational reliability of the automatic opening and closing device of a closure for a vehicle is improved.
[0009]
The invention according to claim 2 is an automatic opening / closing device for a vehicle back door according to claim 1,
The drive control unit immediately after the stop operation, the back door opening during stop operation, the voltage determined according to a predetermined condition from the current value of the DC motor speed or stop operation immediately before the back door immediately before the stop operation size It is characterized by controlling the positive and negative polarities to a DC motor .
[0010]
According to the second aspect of the present invention, magnitude and positive or negative polarity backdoor stop operation when the opening degree of the voltage drive control device is applied to the driving source, speed or stop operation immediately before the back door immediately before the stop operation Therefore, the back door can be stopped reliably by preventing the reverse rotation of the drive source with simple control, the drive control device can be simplified, and the cost can be reduced. .
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an automatic opening / closing device for a vehicle back door according to the first or second aspect, wherein the drive control device is instructed to cancel the closing moment when a midway stop position stop instruction is issued. If the movement of the back door after the voltage is applied has been confirmed, to the stop of the back door is confirmed, positive or negative polarity of the applied voltage to the DC motor in a direction opposite to the direction of movement of the back door Is applied by a predetermined value .
[0012]
According to the third aspect of the invention, since applied to the drive unit voltage to the stop in a direction corresponding to the back door status is confirmed, it is possible to respond properly to the external force applied to the back door, the drive source Therefore, the opening / closing body can be stopped reliably.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A back door 3 that closes an opening 2 provided at the rear end of a vehicle body 1 shown in FIG. 1 is pivotally supported by a hinge 4 provided at the upper edge of the opening 2. The hinge 4 has a hinge pin 4a supported in the horizontal direction, and the back door 3 can be opened and closed in the vertical direction around the hinge pin 4a.
[0014]
A door lock device 5 that holds the back door 3 in the fully closed position B by being engaged with a striker (not shown) fixed to the vehicle body 1 side is disposed at the lower end of the back door 3. The door lock device 5 has a release actuator (not shown) that electrically releases the engagement of the lock.
[0015]
Reference numeral 6 denotes a gas stay which is an extendable “auxiliary urging means” in which one end 6 a is connected to the vehicle body 1 and the other end 6 b is connected to the back door 3, and both ends 6 a and 6 b are open and close of the back door 3. In order to follow, it is composed of a ball joint. The gas stay 6 is filled with compressed gas inside and energized in the extending direction, and generates an auxiliary energizing force for opening and closing the back door 3. That is, the other end portion 6 b which is a connecting portion of the gas stay 6 to the back door 3 performs a swinging motion around the hinge pin 4 a of the back door 3. On the other hand, since the one end portion 6a which is the connecting portion of the gas stay 6 on the vehicle body 1 side is pivotally supported, the other end portion 6b of the gas stay 6 performs an arc motion around the one end portion 6a by the swinging of the back door 3. At this time, the other end 6b of the gas stay 6 expands and contracts while swinging with respect to the one end 6a.
[0016]
As shown in FIG. 4, between the fully open position A and the fully closed position B, there is a neutral position C where the urging force of the gas stay 6 and the closing moment due to its own weight applied to the back door 3 are balanced. At the swing position other than the neutral position C, the back door 3 receives a force in the opening direction between the neutral position C and the fully open position A, and in the close direction between the neutral position C and the fully closed position B.
[0017]
When the back door 3 is opened from the fully closed position B, the door lock device 5 is released and the back door 3 is lifted until it exceeds the neutral position C of the gas stay 6. When the neutral position C is exceeded, the urging force of the gas stay 6 becomes greater than the closing moment due to its own weight applied to the back door 3, so that the back door 3 is urged by the urging force of the gas stay 6 without applying an operating force in the opening direction. It swings itself to the fully open position A.
[0018]
When the back door 3 is swung in the closing direction from the fully open position A, the back door 3 is swung to a position exceeding the neutral position C against the urging force of the gas stay 6, contrary to the opening operation. When the neutral position C is exceeded, the closing moment applied to the back door 3 is greater than the biasing force of the gas stay 6, so that the back door 3 swings to the fully closed position B without applying any closing operation force. To do. By cooperating with the action of the gas stay 6, the back door 3 can be opened and closed even when the opening / closing device 8 described later has a small driving force.
[0019]
An opening / closing device 8 is attached to the roof panel 7 at the rear end of the vehicle body 1 by a bracket 8a, and the interior side is covered with a trim (not shown). A speed reduction mechanism 11 to which a motor 10 capable of rotating in the forward and reverse directions is attached is fixed to the bracket 8a.
[0020]
As shown in FIG. 3, the large-diameter gear portion 12 a of the first reduction gear 12 meshes with the output gear 10 a of the motor 10 in the case 11 a of the reduction mechanism 11. An input gear portion 13 a of an electromagnetic clutch 13 that connects and disconnects transmission of driving force is engaged with the small-diameter gear portion 12 b of the first reduction gear 12. A large-diameter gear portion 14 a of the second reduction gear 14 is engaged with the output gear portion 13 b of the electromagnetic clutch 13. The large-diameter gear portion 14a of the second reduction gear 14 meshes with the input gear 15a of the rotary encoder 15 that detects electric pulses. The small diameter gear portion 14b of the second reduction gear 14 is engaged with the large diameter gear portion 16a of the pinion 16, and the output gear portion 16b of the pinion 16 protrudes from the case 11a.
[0021]
The signal detected by the rotary encoder 15 is used for controlling the operation of the opening / closing device 8. Since the input of the rotary encoder 15 is taken from the second reduction gear 14 on the output gear 13 b side of the electromagnetic clutch 13, the movement when the back door 3 is opened and closed manually without disconnecting the electromagnetic clutch 13 and driving the motor 10. Can also be detected.
[0022]
The tooth portion 17a of the rack 17 meshes with the output gear portion 16b of the pinion 16 protruding from the case 11a, and is held by the holding portion 18 so as to be movable in the longitudinal direction. The holding portion 18 is supported by the case 11a of the speed reduction mechanism 11 so as to be swingable at the same rotation center as that of the pinion 16, and a cover 19 is covered from the outside.
[0023]
One end 17b of the rack 17 is rotatably connected to the upper portion of the back door 3 by an arm member 3a projecting indoors and a shaft 17c.
[0024]
In the fully closed position B indicated by the solid line in FIG. 1, when the operation switch 24 is operated in the opening direction, the motor 10 rotates forward and the pinion 16 rotates forward via the speed reduction mechanism 11. Then, the rack 17 engaged with the pinion 16 moves rearward as the pinion 16 rotates. At this time, the rack 17 moves rearward and simultaneously moves upward along with the swinging motion around the hinge pin 4a of the back door 3, and the back door 3 passes through the neutral position C and reaches the fully open position A. To do.
[0025]
The situation of driving from the fully-closed position B to the fully-open position A has been described above. However, when driving from the fully-open position A to the fully-closed position B, only the process proceeds in the opposite direction, and the description is omitted.
[0026]
Next, the drive control device 25 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing the drive control device 25 of the present embodiment, where reference numeral 10 denotes a motor as a drive source, reference numeral 13 denotes an electromagnetic clutch, reference numeral 24 denotes an appropriate place such as the vicinity of the driver's seat or the back door 3. An operation switch provided on the battery 26 is a battery as a “power source”. Reference numeral 15 denotes a rotary encoder that detects the movement of the back door 3, and recognizes the movement of the back door 3 as the number of pulses. Reference numeral 33 denotes an ammeter that detects a drive current value of the motor.
[0027]
The drive control device 25 includes a main control unit 27 that controls output in accordance with input signals from the operation switch 24 and the rotary encoder 15. On the input side of the main control unit 27, there is provided a calculation unit 28 that performs calculation processing on the pulse signal from the rotary encoder 15 and sends it to the main control unit 27. On the output side of the main control unit 27, a voltage control unit 29 that controls the motor 10 according to an output signal from the main control unit 27, a door opening drive unit 30, a door closing drive unit 31, and a clutch drive unit 32 that controls the electromagnetic clutch. Is provided.
[0028]
The operation switch 24, the rotary encoder 15 and the ammeter 33 are connected to the drive control device 25 as an input device. Further, the motor 10 and the electromagnetic clutch 13 is connected as an output device to the drive control unit 25. The battery 26 is connected to the drive control device 25 as a power source for the motor 10 and the drive control device 25 itself.
[0029]
The operation switch 24 includes a door opening switch 24 a and a door closing switch 24 b, and is connected to the main control unit 27 of the drive control device 25. In the stop operation, the door opening switch 24a or the door closing switch 24b is operated again during operation. Although a switch dedicated to stopping may be provided separately, it is advantageous to operate the door opening switch 24a and the door closing switch 24b again because the number of parts can be reduced.
[0030]
The rotary encoder 15 can generate not only the position of the back door 3 but also the moving direction, and can generate two phase pulse signals whose phases are different by 90 degrees. As the back door 3 moves, the rotary encoder 15 detects a pulse signal and inputs it to the calculation unit 28 of the drive control device 25.
[0031]
The pulse signal input to the calculation unit 28 is calculated as a rotation direction detection value, a position detection value, and a speed detection value and input to the main control unit 27. The speed detection value is obtained by differentiating the position detection value from the rotary encoder 15 with the value of the clock signal which is a unit time element. A drive current value for driving the motor 10 is input to the drive control device 25 from the ammeter 33 as the back door moves.
[0032]
A drive control signal is output from the main control unit 27 to either the door opening drive unit 30 or the door closing drive unit 31. The drive current whose polarity in the motor rotation direction is determined by the opening drive unit 30 or the closing drive unit 31 is then adjusted to an appropriate voltage by the voltage control unit 29. The drive current whose polarity and voltage are adjusted is supplied from the voltage control unit 29 to the motor 10.
[0033]
A drive signal is output from the main control unit 27 to the clutch drive unit 32. A drive current for driving the electromagnetic clutch 13 is supplied from the clutch drive unit 32 to the electromagnetic clutch 13.
[0034]
Next, the movement prevention control when the back door 3 is stopped halfway will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0035]
First, the operation switch 24 is stopped while the door is electrically operated (step S1).
While the current supply to the electromagnetic clutch 13 is continued, only the drive current supplied to the motor 10 is stopped (step S2), and the back door 3 is stopped halfway (step S3). After the back door 3 is stopped halfway, a voltage set according to a predetermined condition is immediately applied according to the stop position (step S4). The magnitude and positive / negative polarity of the set voltage are determined according to predetermined conditions described later from the opening degree at the time of stopping the back door 3, the speed of the back door 3 immediately before the stopping operation, and the driving current value immediately before the stopping operation. Is done.
[0036]
After the voltage is applied, the speed and direction of movement of the back door 3 are detected by the rotary encoder 15 as a speed detection value and a rotation direction detection value to check whether the back door 3 moves in the direction opposite to the rotation direction of the polarity to which the voltage is applied. (Step S5).
[0037]
In step S5, the back door 3 is in the case does not move in the rotational direction opposite to the direction of the polarity voltage is applied, to check movement in the rotational direction of the polarity of the back door 3 is voltage application (step S7). When the back door 3 does not move in the rotation direction of the polarity to which the voltage is applied in step S7, the back door 3 is completely stopped halfway, so the processing is terminated.
[0038]
In step S5, when the back door 3 moves in the direction opposite to the rotation direction of the polarity to which the voltage is applied, the applied voltage is increased by a predetermined value α and applied again in the same direction as the previous time (step S6).
[0039]
When the back door 3 moves in the rotation direction of the polarity to which the voltage is applied in step S7, the applied voltage is decreased by a predetermined value α, and the voltage is applied again in the same direction as the previous time (step S8), and the back door 3 moves. The direction and speed are confirmed again (step S9).
[0040]
In step S9, when the back door 3 moves in the direction opposite to the rotation direction of the polarity to which the voltage is reapplied, the process of step S7 is performed again. In step S9, when the back door 3 moves in the rotation direction of the polarity to which the voltage is reapplied, the process of step S5 is performed again.
[0041]
Next, the conditions for adjusting the applied voltage in step S4 will be described separately for door opening, motor current, and door speed. Each condition is an important factor whether the urging force of the gas stay 6 becomes an auxiliary force or a resistance force with respect to the driving force of the motor 10. Here, the “door opening” means that when the position of the back door 3 is from the fully closed position B to the neutral position C, the closer to the neutral position C, the larger the door opening, and when the back door 3 is from the neutral position C to the fully open position A. The one closer to the fully open position A has a larger door opening.
[0042]
(Conditions when the door opening is large)
Door opening a large door position is at the fully closed position and the neutral position, operating direction of the door by the motor (hereinafter the same) is when the opening direction, the applied voltage is applied polarity small is the opening direction. When the door opening is large, the door position is the fully closed position to the neutral position, and the operation direction is the closing direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the opening direction. When the door opening is large, the door position is in the neutral position to the fully open position, and the operation direction is the open direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the closed direction. When the door opening degree is large, the door position is in the neutral position to the fully open position, and the operation direction is the closing direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the closing direction.
[0043]
(Conditions when the door opening is small)
When the door opening is small, the door position is the fully closed position to the neutral position, and the operation direction is the open direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the open direction. When the door opening is small, the door position is the fully closed position to the neutral position, and the operation direction is the closing direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the opening direction. When the door opening is small, the door position is from the neutral position to the fully open position, and the operation direction is the open direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the closed direction. When the door opening is small, the door position is in the neutral position to the fully open position, and the operation direction is the closing direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the closing direction.
[0044]
(Conditions when motor current is large)
When the motor current is large, the door position is the fully closed position to the neutral position, and the operation direction is the open direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the open direction. When the motor current is large, the door position is from the fully closed position to the neutral position, and the operating direction is the closed direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the open direction. When the motor current is large, the door position is from the neutral position to the fully open position, and the operation direction is the open direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the closed direction. When the motor current is large, the door position is from the neutral position to the fully open position, and the operating direction is the closing direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the closing direction.
[0045]
(Conditions when motor current is small)
When the motor current is small, the door position is the fully closed position to the neutral position, and the operation direction is the open direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the open direction. When the motor current is small, the door position is from the fully closed position to the neutral position, and the operating direction is the closed direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the open direction. When the motor current is small, the door position is from the neutral position to the fully open position, and the operation direction is the open direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the closed direction. When the motor current is small, the door position is from the neutral position to the fully open position, and the operating direction is the closing direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the closing direction.
[0046]
(Conditions when the door speed is high)
When the door speed is high and the door position is from the fully closed position to the neutral position and the operation direction is the open direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the open direction. When the door speed is high and the door position is from the fully closed position to the neutral position and the operation direction is the closed direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the open direction. When the door speed is high and the door position is in the neutral position to the fully open position and the operation direction is the open direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the closed direction. When the door speed is high and the door position is in the neutral position to the fully open position and the operation direction is the closing direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the closing direction.
[0047]
(Conditions when the door speed is slow)
When the door speed is slow and the door position is from the fully closed position to the neutral position and the operation direction is the open direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the open direction. Even if the door speed is slow, at the door position is a fully closed position and the neutral position, when the operating direction is a closing direction, the applied voltage is applied polarity small is the opening direction. When the door speed is low and the door position is from the neutral position to the fully open position and the operation direction is the open direction, the applied voltage is small and the applied polarity is the closed direction. When the door speed is slow and the door position is in the neutral position to the fully open position and the operation direction is the closing direction, the applied voltage is large and the applied polarity is the closing direction.
[0048]
Under the above conditions, the door opening degree, the motor current, and the door speed determine the magnitude of the applied voltage and the positive / negative polarity .
[0050]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, even in a state in which acts closing moment and the auxiliary biasing means due to the weight to the back door when was abruptly stopped backdoor, to prevent the closing device is reversed Since the back door is reliably stopped, the operation reliability of the automatic opening / closing device for the vehicle opening / closing body is improved.
[0051]
According to the second aspect of the present invention, magnitude and positive or negative polarity backdoor stop operation when the opening degree of the voltage drive control device is applied to the driving source, speed or stop operation immediately before the back door immediately before the stop operation Since the drive current value is determined according to a predetermined condition, the reverse of the drive source can be prevented with simple control, the back door can be stopped reliably, the drive control device can be simplified, and the cost can be reduced. .
[0052]
According to the third aspect of the invention, since applied to the drive unit voltage to the stop in a direction corresponding to the back door status is confirmed, it is possible to respond properly to the external force applied to the back door, the drive source Therefore, the opening / closing body can be stopped reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a vehicle to which a switchgear according to an embodiment of the present invention is attached.
FIG. 2 is an arrow II diagram in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the force applied to the opening / closing device from the back door and the opening degree.
FIG. 5 is a block diagram of a drive control device for an opening / closing body according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of operation of the opening / closing body according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Car body 3 Back door (opening / closing body)
6 Gas stay (auxiliary biasing means)
8 Opening and closing device 10 Motor (drive source)
25 Drive controller

Claims

A back door that is supported to be able to open and close in the vertical direction around a hinge pin supported in the horizontal direction at the upper edge of the vehicle body opening, and that can be opened and closed between a fully closed position and a fully open position by an opening and closing device, and opening and closing the back door A movement detecting means capable of detecting movement and detecting a direction and opening degree of opening / closing movement, and a drive control device for controlling the magnitude and positive / negative polarity of a voltage applied to a driving source for opening / closing the back door. In an automatic opening / closing device for a vehicle back door ,
The back door, when stopping midway stop position between the fully closed position and a fully open position while under the action of the closing moment and the auxiliary biasing means due to its own weight, the drive control device is closed moment and auxiliary biasing means A vehicle characterized in that a voltage is applied to the DC motor in a direction opposite to the direction of the action of the motor and a predetermined voltage is applied so as to keep the back door stopped by performing feedback control based on the detection result of the movement detecting means. Automatic open / close device for backdoor .

An automatic opening / closing device for a vehicle back door according to claim 1,
The drive control unit immediately after the stop operation, the back door opening during stop operation, the voltage determined according to a predetermined condition from the current value of the DC motor speed or stop operation immediately before the back door immediately before the stop operation size An automatic opening / closing device for a vehicle back door , wherein the positive and negative polarities are controlled by a DC motor .

An automatic opening / closing device for a vehicle back door according to claim 1 or 2,
The drive control apparatus, if the movement of the back door after a predetermined voltage is applied so as to cancel and closing moments midway stop position stop command is issued is confirmed, to the stop of the back door is confirmed, An automatic opening / closing device for a vehicular back door , wherein an applied voltage having a positive or negative polarity is applied to a direct current motor in a direction opposite to a direction in which the back door moves.