車両用ドア開閉操作装置
【課題】変位体の変位位置が中立領域に入ったことを検知する検知部のフェイルセーフが考慮された車両用ドア開閉操作装置を提供する
【解決手段】ラッチを引込状態にさせるクローズ領域と、ラッチを開放状態にするリリース領域と、クローズ領域と前記リリース領域との間に位置する中立領域とを含む移動領域の間でモータからの動力によって移動変位する変位体を備える車両用ドア開閉操作装置。変位体が中立領域のローズ領域側の第１境界部を通過した時に切り替わる第１検知信号を出力する第１検知部と、変位体が中立領域のリリース領域側の第２境界部を通過した時に切り替わる第２検知信号を出力する第２検知部とが備えられている。
【解決手段】ラッチを引込状態にさせるクローズ領域と、ラッチを開放状態にするリリース領域と、クローズ領域と前記リリース領域との間に位置する中立領域とを含む移動領域の間でモータからの動力によって移動変位する変位体を備える車両用ドア開閉操作装置。変位体が中立領域のローズ領域側の第１境界部を通過した時に切り替わる第１検知信号を出力する第１検知部と、変位体が中立領域のリリース領域側の第２境界部を通過した時に切り替わる第２検知信号を出力する第２検知部とが備えられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラッチとストライカとの係合状態を確立させるクローズ操作と、ラッチとストライカとの係合状態を解除するリリース操作をアクチュエータの動作に基づく回動変位によって行うことができる車両用ドア開閉操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、アクチュエータの出力軸を正方向に回動させることにより施錠操作を行い、逆方向に回動させることにより開錠操作を行う自動車用ドアロック操作装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、正逆回転可能のモータ動力を受ける変位体としてのドリブンギヤを一方向に変位させることでラッチを回動させてストライカを引込むクローズ動作を行い、ドリブンギヤを他方向に変位させることでラッチとポールとの係合を解除するようにポールを回動させるリリース動作を行う車両用ドアクローザ装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６２−１９７５８３号公報
【特許文献２】特開２００７−２５８９号公報（段落番号００３９−００４９、図７，図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来装置では、セクタギヤのようなモータ動力を受ける変位体を中立領域を基準にリリース方向に変位させることでラッチとストライカの噛み合いを解除するリリース機能と、変位体を中立領域を基準にクローズ方向に駆動することでラッチがストライカを引込むクローズ機能とを備えることになる。その際、リリース機能又はクローズ機能を実行した後に、モータ動力により変位体を中立領域に変位させる場合、モータ停止制御のためにスイッチなどの中立検知部が必要となる。しかしながら、この中立検知部が故障した場合、変位体を変位終端まで移動させてしまう恐れがある。つまり、クローズ動作の実行後に中立領域で停止されず、リリース動作に移行してしまって、施錠されたドアが開錠される可能性がある。また、リリース動作の実行後に中立領域で停止されず、クローズ動作に移行してしまって、開錠されたドアが再び施錠される可能性がある。
上記実状に鑑み、本発明の目的は、変位体の変位位置が中立領域に入ったことを検知する検知部のフェイルセーフが考慮された車両用ドア開閉操作装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明による車両用ドア開閉操作装置は、ストライカの引込みと開放とを行うラッチと、ラッチ操作機構を介して前記ラッチを操作するとともに、前記ラッチを引込状態にさせるクローズ領域と、前記ラッチを開放状態にするリリース領域と、前記クローズ領域と前記リリース領域との間に位置する中立領域とを含む移動領域の間でアクチュエータからの動力によって移動変位する変位体と、前記アクチュエータを制御することで前記ストライカに対して及ぼす前記ラッチの作用を選択的に実現する制御ユニットとを備えており、前記制御ユニットに接続されているとともに前記変位体が前記中立領域の前記クローズ領域側の第１境界部を通過した時に切り替わる第１検知信号を出力する第１検知部と、前記制御ユニットに接続されているとともに前記変位体が前記中立領域の前記リリース領域側の第２境界部を通過した時に切り替わる第２検知信号を出力する第２検知部とを備えている。
【０００５】
この構成によれば、ドアを施錠するためのクローズ動作が行われた後の中立復帰動作の際には、通常は、第１検知部による第１境界部の検知により変位体は中立領域とクローズ領域との間の境界で停止する。第１検知部の動作不良が発生した場合、変位体は第１境界部では停止することができないが、第２検知部による第２境界部の検知により変位体は中立領域とリリース領域との間の境界で停止する。また、ドアを開錠するためにリリース動作が行われた後の中立復帰動作の際には、通常は、第２検知部による第２境界部の検知により変位体は中立領域とリリース領域との間の境界で停止する。第２検知部の動作不良が発生した場合、変位体は第２境界部では停止することができないが、第１検知部による第１境界部の検知により変位体は中立領域とクローズ領域との間の境界で停止する。従って、クローズ動作後の中立復帰動作では、第２検知部が第１検知部のフェイルセーフ機能を果たすことになる。また、リリース動作後の中立復帰動作では、第１検知部が第２検知部のフェイルセーフ機能を果たしている。
【０００６】
また、本発明に係る車両用ドア開閉操作装置は、さらに、前記第１境界部と前記第２境界部は所定の変位幅を有し、前記第１検知部と前記第２検知部とはそれぞれの前記変位幅の前記中立領域側の境界線に反応するように構成されていることを特徴とする。この特徴によれば、クローズ動作が行われた後の中立復帰動作の際には、通常は、変位体は中立領域の前記所定の変位幅分だけクローズ領域寄りの境界線で停止する。第１検知部の動作不良が発生した場合、第２検知部による第２境界部の検知により変位体は中立領域の前記所定の変位幅分だけリリース領域寄りの境界線で停止する。また、リリース動作が行われた後の中立復帰動作の際には、通常は、変位体は中立領域のリリース領域寄りの変位位置で停止する。第２検知部の動作不良が発生した場合、第１検知部による第１境界部の検知により変位体は中立領域の前記所定の変位幅分だけクローズ領域寄りの境界線で停止する。つまり、この所定の変位幅が、フェイルセーフ機能としての第１検知部又は第２検知部の応答に基づくアクチュエータの停止遅れ時間を吸収することができる。従って、両検知部の応答に基づくアクチュエータの停止制御が高精度でなくても、信頼性の高いフェイルセーフを実現することができる。
【０００７】
また、本発明に係る車両用ドア開閉操作装置は、さらに、前記第１検知部は、前記クローズ領域と前記第１境界部とにわたって前記第１検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の一方を出力し、前記第１境界部以外の前記中立領域と前記リリース領域とにわたって前記第１検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の他方を出力し、かつ前記第２検知部は、前記リリース領域と前記第２境界部とにわたって前記第２検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の一方を出力し、前記第２境界部以外の前記中立領域と前記クローズ領域とにわたって前記第２検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の他方を出力することを特徴とする。この特徴によれば、クローズ動作時の変位体の特定変位位置を検知する検知部及びその検知信号と、リリース動作時の変位体の特定変位位置を検知する検知部及びその検知信号とは、完全に独立している。従って、第１検知部と第２検知部は、互いに完全に独立した形で互いのフェイルセーフ機能を果たすことができる。
【０００８】
また、本発明に係る車両用ドア開閉操作装置は、さらに、前記第１検知部及び前記第２検知部のバックアップとしてタイマ制御が前記制御ユニットに構築されていることを特徴とする。この特徴によれば、万一、第１検知部と第２検知部との両者が動作不良等を発生しても、所定時間を経過すれば、タイマ制御によって強制的にアクチュエータを停止させることができる。また、タイマ制御を通じて、異常事態を報知することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態の一例について図面に基づいて解説する。図１と図２は、車両の一例としての自動車の車体１とドア３（この実施形態ではバックドア）との間に設けられたドア開閉装置４を示す。ドア開閉装置４は、この実施形態では、ドア３側に設けられたストライカ２と、車体１側のフロアー後端付近に設けられたドア開閉操作機構４０とを有する。また、ドア３の外側にはオープンハンドル３ａが設けてある。
【００１０】
ドア開閉操作機構４０はドア３のロック動作とロック解除動作を行うものであり、よく知られているので図３と図４で模式的に示されている。ドアロック装置４は、ストライカ２をドア３の本体側に引き込み操作可能な板状のラッチ４１、ラッチ４１の回転をラチェット方式で規制するポール４２、ラッチ４１やポール４２を操作するラッチ操作機構５０を有する。ラッチ操作機構５０に操作変位を与えるために、アクチュエータとしてのモータ６１、モータ６１の回転を変速する変速ギヤ対として機能するピニオンギヤ６２とセクトギヤ（変位体の一例）６３が備えられている。セクトギヤ６３は、非図示のハウジングに配置された回動軸６３周りで回動可能に支持されている。
【００１１】
ラッチ４１は、非図示のハウジングに配置された支持軸４１ａ周りで回動可能に支持されており、バネ等によって、復帰姿勢（図３（ａ）の姿勢）に付勢されている。ラッチ４１には、第１アーム部４１１と第２アーム部４１２が形成され、その間にストライカ２を受け入れ可能な係入溝部４１３が作り出されている。第１アーム部４１１には、ハーフラッチ位置においてポール４２の接当作用部４２１に係合するハーフ係合面が設けられている。第２アーム部４１２には、フルラッチ位置においてポール４２の接当作用部４２１に係合するフル係合面が設けられている。ポール４２は、支持軸芯４２ａ周りで係合姿勢と離脱姿勢との間で回動可能なように支持されている。その係合姿勢において、ポール４２の作用片４２１がラッチ４１の第１アーム部４１１や第２アーム部４１２の回転軌跡内に位置する。その離脱姿勢において、ポール４２の作用片４２１がラッチ４１の第１アーム部４１１や第２アーム部４１２の回転軌跡外に位置する。ポール４２は、バネによって係合姿勢に復帰するよう付勢されている。
【００１２】
ラッチ４１の回動位置を検出するための位置検出器として、ラッチ４１と一体的に支持軸４１ａ周りを回動する被検出筒にロータリスイッチ型のハーフラッチスイッチ８１とフルラッチスイッチ８２が設けられている。ハーフラッチスイッチ８１は、ラッチ４１がハーフラッチ領域にあることを検知する。フルラッチスイッチ８２は、ラッチ４１がフルラッチ領域にあることを検知する。なおこの実施形態では、ハーフラッチスイッチ８１は、ラッチ４１が開放位置からハーフラッチ位置の手前に達した時に、Ｈｉｇｈ（オン）からＬｏｗ（オフ）に切り替わる。同様に、フルラッチスイッチ８２は、ラッチ４１がハーフラッチ位置からフルフラッチ位置の手前に達した時に、Ｈｉｇｈ（オン）からＬｏｗ（オフ）に切り替わる。
【００１３】
ポール４２の回動位置を検出するための位置検出器として、ポール４２と一体的に支持軸４２ａ周りを回動する被検出筒にロータリスイッチ型のポールスイッチ８３が設けられている。ポールスイッチ８３はポール４２がラッチ４１と係合姿勢であることを検知する。この実施形態では、ポールスイッチ８３は、ポール４２がラッチ４１の第１アーム部４１１と係合するハーフラッチ位置を含むその手前の領域に位置している時に、Ｈｉｇｈ（オン）となる。さらに、ポールスイッチ８３は、ポール４２がラッチ４１の第２アーム部４１２と係合するフルラッチ位置を含むその手前の領域に位置している時に、Ｈｉｇｈ（オン）となる。つまり、ドア３のクローズ動作において、ポールスイッチ８３の１回目の立ち下がり点がハーフラッチ位置に対応し、２回目の立ち下がり点がフルラッチ位置に対応する。
【００１４】
ラッチ操作機構５０は、クローズ操作機構５１とリリース操作機構５２とを有する。クローズ操作機構５１は、セクトギヤ６３の回動変位を入力としてラッチ４１に対する回動操作を出力とする。リリース操作機構５２は、セクトギヤ６３の回動変位を入力としてポール４２に対する回動操作（係合離脱操作）を出力とする。クローズ操作機構５１が機能するセクトギヤ６３の回動領域であるクローズ領域と、リリース操作機構５２が機能するセクトギヤ６３の回動領域であるリリース領域とは、中立領域を挟んで異なっている。従って、クローズ操作機構５１とリリース操作機構５２とは別々に動作する。
【００１５】
セクトギヤ６３と一体的に回動軸６３ａ周りを回動する被検出筒にセクトギヤ６３の回動変位姿勢を検知するロータリスイッチ型の第１検知部としての中立検知第１スイッチ８４と第２検知部としての中立検知第２スイッチ８５とが設けられている。
【００１６】
ドア開閉操作機構４０を制御するためにマイコンボードで構築されている制御ユニット９０が図５に示されている。制御ユニット９０の入力ポートには、ハーフラッチスイッチ８１、フルラッチスイッチ８２、ポールスイッチ８３、中立検知第１スイッチ８４、中立検知第２スイッチ８５などの各種スイッチが接続されている。制御ユニット９０の出力ポートには、図示されていないドライバを介してモータ６２が接続されている。また、この制御ユニット９０は乗用車における車両状態を評価して情報状態情報を出力する車両状態ＥＣＵとも接続されており、ドア開閉に関連する車両状態情報を受け取ることができる。
【００１７】
制御ユニット９０は、インストールされたプログラムによってドア開閉操作機構４０に対する種々の制御機能を作り出すことができる。本発明に特に関係する機能としては、ラッチ状態評価部９１、ポール評価部９２、変位体位置評価部９３、タイマ制御部９４、モータ制御部９５、異常処理部９６などが挙げられる。ラッチ状態評価部９１は、ハーフラッチスイッチ８１やフルラッチスイッチ８２からの信号に基づいてラッチ４１の状態を評価する。ポール評価部９２は、ポールスイッチ８３からの信号に基づいてポール４２の状態を評価する。変位体位置評価部９３は、中立検知第１スイッチ８４からの第１検知信号や中立検知第２スイッチ８５からの第２検知信号に基づいてセクタギヤ６３の回動位置を評価する。タイマ制御部９４は、内部タイマなどを用いてタイマ制御を行う。モータ制御部９５は、ラッチ状態評価部９１やポール評価部９２や変位体位置評価部９３の評価結果及びタイマ制御部９４のタイマ情報に基づいてモータ６２に対する制御信号を生成して出力する。異常処理部９６は、ドア開閉操作機構４０に対する制御過程において何らかの異常事態が生じた場合にリカバリを行う。
【００１８】
ストライカ２をラッチ４１に引込むクローズ動作は、セクタギヤ６３を介してクローズ操作機構５１を操作することで実行される。また、ストライカ２をラッチ４１から開放するリリース動作は、セクタギヤ６３を介してリリース操作機構５２を操作することで実行される。クローズ動作及びリリース動作を導くセクタギヤ６３の回動領域は、図６と図７とに示すように、クローズ領域とリリース領域とが中立領域を挟むように区分けされている。さらに、中立領域のクローズ側の境界部に所定の回動幅を有する第１境界部が設定され、中立領域のリリース側の境界部に所定の回動幅を有する第２境界部が設定されている。第１境界部の中立領域側の境界線を第１中立位置とし、第２境界部の中立領域側の境界線を第２中立位置とする。
【００１９】
セクタギヤ６３がクローズ領域をクローズ領域側の回動終端である第１回動終端に向かって回動（図７で反時計方向）することによりクローズ動作が導かれる（図７（ａ）参照）。クローズ動作が終了すると、セクタギヤ６３の第１復帰動作を行う。この第１復帰動作では、セクタギヤ６３が反転回動（図７で時計方向）し、クローズ領域を通り抜けて中立領域に入り、第１中立位置で停止する。セクタギヤ６３がリリース領域を第２回動終端に向かって回動（図７で時計方向）することによりリリース動作が導かれる（図７（ｂ）参照）。リリース動作が終了すると、セクタギヤ６３の第２復帰動作を行う。この第２復帰動作では、セクタギヤ６３が反転回動（図７で反時計方向）し、リリース領域を通り抜けて中立領域に入り、第２中立位置で停止する。
【００２０】
中立検知第１スイッチ８４は、セクトギヤ６３と一体的に回動する被検出筒の周面に形成された電極面と、この電極面にセクトギ６３の特定回動範囲において接触するブラシを有する。中立検知第１スイッチ８４の電極面は、セクトギヤ６３の回動位置がクローズ領域又は第１境界部である場合にブラシと接触するように配置されている。従って、図６に示すように、中立検知第１スイッチ８４は、第１検知信号として、セクトギヤ６３の回動位置がクローズ領域又は第１境界部である時にＨｉｇｈ信号を出力する。それ以外の回動位置ではＬｏｗ信号を出力する。
【００２１】
中立検知第２スイッチ８５も、中立検知第１スイッチ８４と同様な構成であるが、この電極面は、セクトギヤ６３の回動位置がクローズ領域又は第１境界部である場合にブラシと接触するように配置されている。従って、図６に示すように、中立検知第２スイッチ８５は、第２検知信号として、セクトギヤ６３の回動位置がリリース領域又は第２境界部である時にＨｉｇｈ信号を出力する。それ以外の回動位置ではＬｏｗ信号を出力する。
【００２２】
再び図３と図４とを用いて、クローズ動作及びリリース動作における、セクタギヤ６３とラッチ４１とポール４２の状態を説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、クローズ動作とその後の中立復帰動作の態様を模式的に示し、図４（ａ）〜（ｄ）は、リリース動作とその後の中立復帰動作の態様を模式的に示す。
【００２３】
クローズ動作は、車体１に対して開けられたドア３を閉める際に行われる。ドア３が開状態にある場合、リリース動作に付随する中立復帰によってセクタギヤ６３の回動位置は図３（ａ）に示す第２中立位置となっている。開状態にあるドア３を閉方向に動かすと、ドア３側に配置されたドア開閉操作機構４０が車体１に固定されたストライカ２に近づく。まずは、ドア開閉操作機構４０におけるラッチ４１の係入溝部４１３がストライカ２を受け入れる。ドア３をさらに動かすと、ポール４２の作用片４２１がラッチ４１の第１アーム部４１１と係合する（ハーフラッチ位置）。ラッチ４１がハーフラッチ位置に達する少し前に、モータ６１が正転駆動し、セクトギヤ６３が回動する。図３（ｂ）に示す様に、セクトギヤ６３が回動すると、クローズ操作機構５１と連動し、ラッチ４１がモータ動力で回動し始める。この段階では、ドア３が車体１に対して完全には閉じられていない。図３（ｃ）に示すように、セクトギヤ６３がさらにクローズ領域の最終回動位置まで回動すると、ポール４２の作用片４２１がラッチ４１の第２アーム部４１２と係合する（フルラッチ位置）。この段階で、ドア３が車体１に対して完全に閉められる。
【００２４】
クローズ動作が終了すると、セクトギヤ６３の中立復帰のために、モータ６１が逆転駆動する。セクトギヤ６３の回動位置が第２中立位置に到達し、中立検知第１スイッチ８５の信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化すると、そこで停止する（図３（ｄ）参照）。
【００２５】
リリース動作は、車体１に対して閉められたドア３を開ける際に行われる。ドア３が閉状態にある場合、先に行われているクローズ動作に付随する中立復帰によってセクタギヤ６３の回動位置は図４（ａ）に示す第１中立位置となっている。ドア３のオープンハンドル３ａに設けられている非図示のスイッチ等の操作によってモータ６１が逆転駆動すると、セクトギヤ６３がリリース領域方向に回動する（図４（ｂ）参照）。セクトギヤ６３が回動すると、リリース操作機構５２と連動し、ポール４２が係合離脱方向に回動し始める。ポール４２の作用片４２１がラッチ４１から離脱すると、バネ付勢力によりポール４２は離脱姿勢であるホームポジションに戻る（図４（ｃ）参照）。ラッチ４１もバネ付勢によりストライカ２を開放する姿勢に戻る。この段階で、ドア３が車体１に対して開放可能となる。
【００２６】
リリース動作が終了すると、セクトギヤ６３の中立復帰のために、モータ６１が正転駆動する。セクトギヤ６３の回動位置が第２中立位置に到達し、中立検知第２スイッチ８５の信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化すると、そこで停止する（図４（ｄ）参照）。
【００２７】
上述したクローズ動作及びリリース動作における制御の流れを以下に示す。図８はクローズ動作のフローチャートを示し、図９はリリース動作のフローチャートを示す。
【００２８】
ドア３が閉められる際、ラッチ４１の係入溝部４１３にストライカ２が進入して、ラッチ４１が回動する。さらにラッチ４１が回動し、ハーフラッチスイッチ８１がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わると、モータ６１が正転駆動することでクローズ動作が開始する（＃１１）。モータ動力によるラッチ４１の回動は、ラッチ４１がストライカ２を完全に引込んで、フルラッチ位置になるまで、続けられる（＃１２）。ラッチ４１がフルラッチ位置（全閉）となると（＃１２Yes分岐）、モータ６１が停止する（＃１３）。
【００２９】
続いて、セクトギヤ６３をクローズ領域から中立領域、ここでは第１中立位置に戻す動作を行う。このセクトギヤ中立復帰動作では、まず、モータ６１が逆転駆動され、セクトギヤ６３が中立領域の方向に回動する（＃１４）。同時に、予備的なフェイルセーフとして機能する内部タイマを第１設定時間でスタートさせる（＃１５）。そして、中立検知第１スイッチ８４の状態が、ＨｉｇｈからＬｏｗに移行したかどうかがチェックされる（＃１６）。ここでのセクトギヤ中立復帰動作は、ラッチ４１がフルラッチ位置になった後に行われるので、正常な状態であれば、中立検知第１スイッチ８４はＨｉｇｈの状態となっている（図６参照）。セクトギヤ６３のクローズ領域からの中立復帰点は第１中立位置と設定されているので、中立検知第１スイッチ８４の状態がＨｉｇｈからＬｏｗに移行した時点で、モータ６１を停止する（＃１７）。
【００３０】
ステップ＃１６のチェックで、中立検知第１スイッチ８４の状態がまだＨｉｇｈである場合（＃１６No分岐）、中立検知第２スイッチ８５の状態が、ＬｏｗからＨｉｇｈに移行したかどうかがチェックされる（＃１８）。第１中立位置に較べ中立領域のリリース領域側に位置しているので、中立検知第２スイッチ８５は、セクトギヤ回動位置が第２中立位置以降の領域でＨｉｇｈの状態となる（図３参照）。従って、正常な状態では、中立検知第２スイッチ８５の状態がＬｏｗからＨｉｇｈに移行する前に中立検知第１スイッチ８４の状態がＨｉｇｈからＬｏｗに移行するはずである。しかしながら、中立検知第１スイッチ８４の故障等で、セクトギヤ６３が第１中立位置を超えても第１スイッチ８４のＨｉｇｈからＬｏｗの移行が判別されない異常事態が発生しうる。このような異常事態の発生時には、セクトギヤ６３が第２中立位置に達した段階で、中立検知第２スイッチ８５のＬｏｗからＨｉｇｈの移行が判別される。この中立検知第２スイッチ８５のＬｏｗからＨｉｇｈの移行が判別されると（＃１８Yes分岐）、異常事態を確認する異常処理が行われ（＃１９）、モータ６１を停止する（＃１７）。異常処理で、中立検知第１スイッチ８４の動作不良情報を故障リストに書き込んでおくことで、適宜、運転者に報知することが可能となる。なお、モータ６１の停止ステップを行ってから、異常処理を行ってもよい。従って、このステップ＃１８のチェックは、中立検知第２スイッチ８５を用いた中立検知第１スイッチ８４のフェイルセーフ機能となっている。
【００３１】
ステップ＃１８のチェックで、中立検知第２スイッチ８４の状態がまだＬｏｗのままである場合（＃１８No分岐）、さらに内部タイマがタイムアップしていないかどうかがチェックされる（＃２０）。この実施形態では内部タイマの第１設定時間は、モータ６１の速度変動幅の最低速度を想定してセクトギヤ６３が第２中立位置に達する時間としている。このため、モータ６１が速度変動幅の高速側で駆動している場合には、セクトギヤ６３がリリース領域に入った後に、内部タイマがタイムアップすることになる。従って、この内部タイマによるモータ停止は、予備的なフェイルセーフとして機能している。内部タイマがタイムアップしている場合（＃２０Yes分岐）、異常処理が行われ（＃２１）、モータ６１を停止する（＃１７）。ここでの異常処理は、緊急事態処理であり、場合によっては、ドア３が半開きになる恐れもあるので、直ちに運転者にその旨を報知することが好ましい。内部タイマがタイムアップしていない場合（＃２０No分岐）、再びステップ＃１６に戻って、セクトギヤ中立復帰動作を続行する。
【００３２】
ドア３を開けようとする際、スイッチ等の操作によって、リリース動作が開始し、モータ６１が逆転駆動する（＃５１）。モータ動力によるポール４２の回動は、ポール４２とラッチ４１との係合が解除されるまで続けられる（＃５２）。ポール４２との係合が解除され、ラッチ４１がストライカ２を開放する姿勢（全開）に戻り、ドア３が開放可能となると（＃５２Yes分岐）、モータ６１が停止する（＃５３）。
【００３３】
続いて、セクトギヤ６３をリリース領域から中立領域、ここでは第２中立位置に戻す動作を行う。このセクトギヤ中立復帰動作では、まず、モータ６１が正転駆動され、セクトギヤ６３が中立領域の方向に回動する（＃５４）。同時に、予備的なフェイルセーフとして機能する内部タイマを第２設定時間でスタートさせる（＃５５）。そして、中立検知第２スイッチ８５の状態が、ＨｉｇｈからＬｏｗに移行したかどうかがチェックされる（＃５６）。ここでのセクトギヤ中立復帰動作は、ラッチ４１がストライカ２を開放する姿勢になった後に行われるので、正常な状態であれば、中立検知第２スイッチ８５はＨｉｇｈの状態となっている（図６参照）。セクトギヤ６３のリリース領域からの中立復帰点は第２中立位置と設定されているので、中立検知第２スイッチ８５の状態がＨｉｇｈからＬｏｗに移行した時点で、モータ６１を停止する（＃５７）。
【００３４】
ステップ＃５６のチェックで、中立検知第２スイッチ８５の状態がまだＨｉｇｈである場合（＃５６No分岐）、中立検知第１スイッチ８４の状態が、ＬｏｗからＨｉｇｈに移行したかどうかがチェックされる（＃５８）。セクトギヤ回動位置が第２中立位置に較べ中立領域のクローズ領域側に位置しているので、中立検知第１スイッチ８４は、第２中立位置以降の領域でＨｉｇｈの状態となる（図６参照）。従って、正常な状態では、中立検知第１スイッチ８４の状態がＬｏｗからＨｉｇｈに移行する前に中立検知第２スイッチ８５の状態がＨｉｇｈからＬｏｗに移行するはずである。しかしながら、中立検知第２スイッチ８５の故障等で、セクトギヤ６３が第２中立位置を超えても第２スイッチ８５のＨｉｇｈからＬｏｗの移行が判別されない異常事態が発生しうる。このような異常事態の発生時には、セクトギヤ６３が第１中立位置に達した段階で、中立検知第１スイッチ８４のＬｏｗからＨｉｇｈの移行が判別される。この中立検知第１スイッチ８４のＬｏｗからＨｉｇｈの移行が判別されると（＃５８Yes分岐）、異常事態を確認する異常処理が行われ（＃５９）、モータ６１を停止する（＃５７）。異常処理で、中立検知第２スイッチ８５の動作不良情報を故障リストに書き込んでおくことで、適宜、運転者に報知することが可能となる。なお、モータ６１の停止ステップを行ってから、異常処理を行ってもよい。従って、このステップ＃５８のチェックは、中立検知第１スイッチ８４を用いた中立検知第２スイッチ８５のフェイルセーフ機能となっている。
【００３５】
ステップ＃５８のチェックで、中立検知第１スイッチ８４の状態がまだＬｏｗのままである場合（＃５８No分岐）、さらに内部タイマがタイムアップしていないかどうかがチェックされる（＃６０）。この実施形態では内部タイマの第２設定時間は、モータ６１の速度変動幅の最低速度を想定してセクトギヤ６３が第１中立位置に達する時間としている。このため、モータ６１が速度変動幅の高速側で駆動している場合には、セクトギヤ６３がクローズ領域に入った後に、内部タイマがタイムアップすることになる。従って、この内部タイマによるモータ停止は、予備的なフェイルセーフとして機能している。内部タイマがタイムアップしている場合（＃６０Yes分岐）、異常処理が行われ（＃６１）、モータ６１を停止する（＃５７）。ここでの異常処理は、緊急事態処理であり、ドア３が再びロックされてしまう恐れもあるので、直ちに運転者にその旨を報知することが好ましい。内部タイマがタイムアップしていない場合（＃６０No分岐）、再びステップ＃５６に戻って、セクトギヤ中立復帰動作を続行する。
【００３６】
上述した例では、内部タイマを用いたタイマ制御は、中立検知第１スイッチ８４と中立検知第２スイッチ８５の両方が動作不良となった際の、最後の手段として意図されていた。これに代えて、第１設定時間や第２設定時間を短くし、クローズルーチンでは、中立検知第１スイッチ８４のフェイルセーフとしてタイマ制御を用い、中立検知第２スイッチ８５を最後の手段として用いてもよい。その際、リリースルーチンでは、中立検知第２スイッチ８５のフェイルセーフとしてタイマ制御を用い、中立検知第１スイッチ８４を最後の手段として用いるとよい。また、クローズルーチンとリリースルーチンで、タイマ制御の役割を変えてもよい。また、タイマ制御は必ずしも行われなくてもよい。
【００３７】
一般に、中立検知第１スイッチ８４及び中立検知第２スイッチ８５の状態変化とその後のモータ停止、セクトギヤ６３の停止との遅れ時間を考慮する必要がある。そのため、所定の回動幅を有する第１境界部の中立領域側の境界線を第１中立位置とし、同じく所定の回動幅を有する第２境界部の中立領域側の境界線を第２中立位置としていた。つまり、この遅れ時間に対応して第１境界部と第２境界部の幅が設定される。上記遅れ時間が実質的に無視できる場合は、第１境界部を中立領域とクローズ領域との境界線とみなし、第２境界部を中立領域とリリース領域との境界線と見なすことができる。
【００３８】
上述した実施の形態では、変位体が支持軸６３ａ周りに回動するセクタギヤ６３として構成されていたが、そのような回動体ではなく、直線往復移動する移動体として構成してもよい。その際には、アクチュエータとして、直動モータやソレノイドを適用するとよい。
【００３９】
なお、以上の説明においては、ラッチ４１を有するドア開閉操作機構４０がドア３に設けられ、ストライカ２が車体１に設けられる例を示したが、ドア開閉操作機構４０が車体１に設けられ、ストライカ２がドア３に設けられる構造でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による車両用ドア開閉操作装置を備えた自動車の後部側面図
【図２】図１のドア開閉操作装置のストライカとラッチの係合状態示す側面図
【図３】クローズ動作過程におけるセクトギヤとラッチのポールの関係を示す模式図
【図４】リリース動作過程におけるセクトギヤとラッチのポールの関係を示す模式図
【図５】制御ユニットにおける機能ブロック図
【図６】セクトギヤの回動領域と、中立検知第１スイッチ及び中立検知第２スイッチの状態を示す説明図
【図７】クローズ動作とリリース動作及びそれぞれの中立復帰動作におけるセクトギヤの動きを示す説明図
【図８】クローズルーチンを示すフローチャート
【図９】リリースルーチンを示すフローチャート
【符号の説明】
【００４１】
２：ストライカ
４１：ラッチ
４２：ポール
６３：セクトギヤ（変位体）
６１：モータ（アクチュエータ）
８４：中立検知第１スイッチ（第１検知部）
８５：中立検知第２スイッチ（第２検知部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラッチとストライカとの係合状態を確立させるクローズ操作と、ラッチとストライカとの係合状態を解除するリリース操作をアクチュエータの動作に基づく回動変位によって行うことができる車両用ドア開閉操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、アクチュエータの出力軸を正方向に回動させることにより施錠操作を行い、逆方向に回動させることにより開錠操作を行う自動車用ドアロック操作装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、正逆回転可能のモータ動力を受ける変位体としてのドリブンギヤを一方向に変位させることでラッチを回動させてストライカを引込むクローズ動作を行い、ドリブンギヤを他方向に変位させることでラッチとポールとの係合を解除するようにポールを回動させるリリース動作を行う車両用ドアクローザ装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６２−１９７５８３号公報
【特許文献２】特開２００７−２５８９号公報（段落番号００３９−００４９、図７，図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来装置では、セクタギヤのようなモータ動力を受ける変位体を中立領域を基準にリリース方向に変位させることでラッチとストライカの噛み合いを解除するリリース機能と、変位体を中立領域を基準にクローズ方向に駆動することでラッチがストライカを引込むクローズ機能とを備えることになる。その際、リリース機能又はクローズ機能を実行した後に、モータ動力により変位体を中立領域に変位させる場合、モータ停止制御のためにスイッチなどの中立検知部が必要となる。しかしながら、この中立検知部が故障した場合、変位体を変位終端まで移動させてしまう恐れがある。つまり、クローズ動作の実行後に中立領域で停止されず、リリース動作に移行してしまって、施錠されたドアが開錠される可能性がある。また、リリース動作の実行後に中立領域で停止されず、クローズ動作に移行してしまって、開錠されたドアが再び施錠される可能性がある。
上記実状に鑑み、本発明の目的は、変位体の変位位置が中立領域に入ったことを検知する検知部のフェイルセーフが考慮された車両用ドア開閉操作装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明による車両用ドア開閉操作装置は、ストライカの引込みと開放とを行うラッチと、ラッチ操作機構を介して前記ラッチを操作するとともに、前記ラッチを引込状態にさせるクローズ領域と、前記ラッチを開放状態にするリリース領域と、前記クローズ領域と前記リリース領域との間に位置する中立領域とを含む移動領域の間でアクチュエータからの動力によって移動変位する変位体と、前記アクチュエータを制御することで前記ストライカに対して及ぼす前記ラッチの作用を選択的に実現する制御ユニットとを備えており、前記制御ユニットに接続されているとともに前記変位体が前記中立領域の前記クローズ領域側の第１境界部を通過した時に切り替わる第１検知信号を出力する第１検知部と、前記制御ユニットに接続されているとともに前記変位体が前記中立領域の前記リリース領域側の第２境界部を通過した時に切り替わる第２検知信号を出力する第２検知部とを備えている。
【０００５】
この構成によれば、ドアを施錠するためのクローズ動作が行われた後の中立復帰動作の際には、通常は、第１検知部による第１境界部の検知により変位体は中立領域とクローズ領域との間の境界で停止する。第１検知部の動作不良が発生した場合、変位体は第１境界部では停止することができないが、第２検知部による第２境界部の検知により変位体は中立領域とリリース領域との間の境界で停止する。また、ドアを開錠するためにリリース動作が行われた後の中立復帰動作の際には、通常は、第２検知部による第２境界部の検知により変位体は中立領域とリリース領域との間の境界で停止する。第２検知部の動作不良が発生した場合、変位体は第２境界部では停止することができないが、第１検知部による第１境界部の検知により変位体は中立領域とクローズ領域との間の境界で停止する。従って、クローズ動作後の中立復帰動作では、第２検知部が第１検知部のフェイルセーフ機能を果たすことになる。また、リリース動作後の中立復帰動作では、第１検知部が第２検知部のフェイルセーフ機能を果たしている。
【０００６】
また、本発明に係る車両用ドア開閉操作装置は、さらに、前記第１境界部と前記第２境界部は所定の変位幅を有し、前記第１検知部と前記第２検知部とはそれぞれの前記変位幅の前記中立領域側の境界線に反応するように構成されていることを特徴とする。この特徴によれば、クローズ動作が行われた後の中立復帰動作の際には、通常は、変位体は中立領域の前記所定の変位幅分だけクローズ領域寄りの境界線で停止する。第１検知部の動作不良が発生した場合、第２検知部による第２境界部の検知により変位体は中立領域の前記所定の変位幅分だけリリース領域寄りの境界線で停止する。また、リリース動作が行われた後の中立復帰動作の際には、通常は、変位体は中立領域のリリース領域寄りの変位位置で停止する。第２検知部の動作不良が発生した場合、第１検知部による第１境界部の検知により変位体は中立領域の前記所定の変位幅分だけクローズ領域寄りの境界線で停止する。つまり、この所定の変位幅が、フェイルセーフ機能としての第１検知部又は第２検知部の応答に基づくアクチュエータの停止遅れ時間を吸収することができる。従って、両検知部の応答に基づくアクチュエータの停止制御が高精度でなくても、信頼性の高いフェイルセーフを実現することができる。
【０００７】
また、本発明に係る車両用ドア開閉操作装置は、さらに、前記第１検知部は、前記クローズ領域と前記第１境界部とにわたって前記第１検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の一方を出力し、前記第１境界部以外の前記中立領域と前記リリース領域とにわたって前記第１検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の他方を出力し、かつ前記第２検知部は、前記リリース領域と前記第２境界部とにわたって前記第２検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の一方を出力し、前記第２境界部以外の前記中立領域と前記クローズ領域とにわたって前記第２検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の他方を出力することを特徴とする。この特徴によれば、クローズ動作時の変位体の特定変位位置を検知する検知部及びその検知信号と、リリース動作時の変位体の特定変位位置を検知する検知部及びその検知信号とは、完全に独立している。従って、第１検知部と第２検知部は、互いに完全に独立した形で互いのフェイルセーフ機能を果たすことができる。
【０００８】
また、本発明に係る車両用ドア開閉操作装置は、さらに、前記第１検知部及び前記第２検知部のバックアップとしてタイマ制御が前記制御ユニットに構築されていることを特徴とする。この特徴によれば、万一、第１検知部と第２検知部との両者が動作不良等を発生しても、所定時間を経過すれば、タイマ制御によって強制的にアクチュエータを停止させることができる。また、タイマ制御を通じて、異常事態を報知することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態の一例について図面に基づいて解説する。図１と図２は、車両の一例としての自動車の車体１とドア３（この実施形態ではバックドア）との間に設けられたドア開閉装置４を示す。ドア開閉装置４は、この実施形態では、ドア３側に設けられたストライカ２と、車体１側のフロアー後端付近に設けられたドア開閉操作機構４０とを有する。また、ドア３の外側にはオープンハンドル３ａが設けてある。
【００１０】
ドア開閉操作機構４０はドア３のロック動作とロック解除動作を行うものであり、よく知られているので図３と図４で模式的に示されている。ドアロック装置４は、ストライカ２をドア３の本体側に引き込み操作可能な板状のラッチ４１、ラッチ４１の回転をラチェット方式で規制するポール４２、ラッチ４１やポール４２を操作するラッチ操作機構５０を有する。ラッチ操作機構５０に操作変位を与えるために、アクチュエータとしてのモータ６１、モータ６１の回転を変速する変速ギヤ対として機能するピニオンギヤ６２とセクトギヤ（変位体の一例）６３が備えられている。セクトギヤ６３は、非図示のハウジングに配置された回動軸６３周りで回動可能に支持されている。
【００１１】
ラッチ４１は、非図示のハウジングに配置された支持軸４１ａ周りで回動可能に支持されており、バネ等によって、復帰姿勢（図３（ａ）の姿勢）に付勢されている。ラッチ４１には、第１アーム部４１１と第２アーム部４１２が形成され、その間にストライカ２を受け入れ可能な係入溝部４１３が作り出されている。第１アーム部４１１には、ハーフラッチ位置においてポール４２の接当作用部４２１に係合するハーフ係合面が設けられている。第２アーム部４１２には、フルラッチ位置においてポール４２の接当作用部４２１に係合するフル係合面が設けられている。ポール４２は、支持軸芯４２ａ周りで係合姿勢と離脱姿勢との間で回動可能なように支持されている。その係合姿勢において、ポール４２の作用片４２１がラッチ４１の第１アーム部４１１や第２アーム部４１２の回転軌跡内に位置する。その離脱姿勢において、ポール４２の作用片４２１がラッチ４１の第１アーム部４１１や第２アーム部４１２の回転軌跡外に位置する。ポール４２は、バネによって係合姿勢に復帰するよう付勢されている。
【００１２】
ラッチ４１の回動位置を検出するための位置検出器として、ラッチ４１と一体的に支持軸４１ａ周りを回動する被検出筒にロータリスイッチ型のハーフラッチスイッチ８１とフルラッチスイッチ８２が設けられている。ハーフラッチスイッチ８１は、ラッチ４１がハーフラッチ領域にあることを検知する。フルラッチスイッチ８２は、ラッチ４１がフルラッチ領域にあることを検知する。なおこの実施形態では、ハーフラッチスイッチ８１は、ラッチ４１が開放位置からハーフラッチ位置の手前に達した時に、Ｈｉｇｈ（オン）からＬｏｗ（オフ）に切り替わる。同様に、フルラッチスイッチ８２は、ラッチ４１がハーフラッチ位置からフルフラッチ位置の手前に達した時に、Ｈｉｇｈ（オン）からＬｏｗ（オフ）に切り替わる。
【００１３】
ポール４２の回動位置を検出するための位置検出器として、ポール４２と一体的に支持軸４２ａ周りを回動する被検出筒にロータリスイッチ型のポールスイッチ８３が設けられている。ポールスイッチ８３はポール４２がラッチ４１と係合姿勢であることを検知する。この実施形態では、ポールスイッチ８３は、ポール４２がラッチ４１の第１アーム部４１１と係合するハーフラッチ位置を含むその手前の領域に位置している時に、Ｈｉｇｈ（オン）となる。さらに、ポールスイッチ８３は、ポール４２がラッチ４１の第２アーム部４１２と係合するフルラッチ位置を含むその手前の領域に位置している時に、Ｈｉｇｈ（オン）となる。つまり、ドア３のクローズ動作において、ポールスイッチ８３の１回目の立ち下がり点がハーフラッチ位置に対応し、２回目の立ち下がり点がフルラッチ位置に対応する。
【００１４】
ラッチ操作機構５０は、クローズ操作機構５１とリリース操作機構５２とを有する。クローズ操作機構５１は、セクトギヤ６３の回動変位を入力としてラッチ４１に対する回動操作を出力とする。リリース操作機構５２は、セクトギヤ６３の回動変位を入力としてポール４２に対する回動操作（係合離脱操作）を出力とする。クローズ操作機構５１が機能するセクトギヤ６３の回動領域であるクローズ領域と、リリース操作機構５２が機能するセクトギヤ６３の回動領域であるリリース領域とは、中立領域を挟んで異なっている。従って、クローズ操作機構５１とリリース操作機構５２とは別々に動作する。
【００１５】
セクトギヤ６３と一体的に回動軸６３ａ周りを回動する被検出筒にセクトギヤ６３の回動変位姿勢を検知するロータリスイッチ型の第１検知部としての中立検知第１スイッチ８４と第２検知部としての中立検知第２スイッチ８５とが設けられている。
【００１６】
ドア開閉操作機構４０を制御するためにマイコンボードで構築されている制御ユニット９０が図５に示されている。制御ユニット９０の入力ポートには、ハーフラッチスイッチ８１、フルラッチスイッチ８２、ポールスイッチ８３、中立検知第１スイッチ８４、中立検知第２スイッチ８５などの各種スイッチが接続されている。制御ユニット９０の出力ポートには、図示されていないドライバを介してモータ６２が接続されている。また、この制御ユニット９０は乗用車における車両状態を評価して情報状態情報を出力する車両状態ＥＣＵとも接続されており、ドア開閉に関連する車両状態情報を受け取ることができる。
【００１７】
制御ユニット９０は、インストールされたプログラムによってドア開閉操作機構４０に対する種々の制御機能を作り出すことができる。本発明に特に関係する機能としては、ラッチ状態評価部９１、ポール評価部９２、変位体位置評価部９３、タイマ制御部９４、モータ制御部９５、異常処理部９６などが挙げられる。ラッチ状態評価部９１は、ハーフラッチスイッチ８１やフルラッチスイッチ８２からの信号に基づいてラッチ４１の状態を評価する。ポール評価部９２は、ポールスイッチ８３からの信号に基づいてポール４２の状態を評価する。変位体位置評価部９３は、中立検知第１スイッチ８４からの第１検知信号や中立検知第２スイッチ８５からの第２検知信号に基づいてセクタギヤ６３の回動位置を評価する。タイマ制御部９４は、内部タイマなどを用いてタイマ制御を行う。モータ制御部９５は、ラッチ状態評価部９１やポール評価部９２や変位体位置評価部９３の評価結果及びタイマ制御部９４のタイマ情報に基づいてモータ６２に対する制御信号を生成して出力する。異常処理部９６は、ドア開閉操作機構４０に対する制御過程において何らかの異常事態が生じた場合にリカバリを行う。
【００１８】
ストライカ２をラッチ４１に引込むクローズ動作は、セクタギヤ６３を介してクローズ操作機構５１を操作することで実行される。また、ストライカ２をラッチ４１から開放するリリース動作は、セクタギヤ６３を介してリリース操作機構５２を操作することで実行される。クローズ動作及びリリース動作を導くセクタギヤ６３の回動領域は、図６と図７とに示すように、クローズ領域とリリース領域とが中立領域を挟むように区分けされている。さらに、中立領域のクローズ側の境界部に所定の回動幅を有する第１境界部が設定され、中立領域のリリース側の境界部に所定の回動幅を有する第２境界部が設定されている。第１境界部の中立領域側の境界線を第１中立位置とし、第２境界部の中立領域側の境界線を第２中立位置とする。
【００１９】
セクタギヤ６３がクローズ領域をクローズ領域側の回動終端である第１回動終端に向かって回動（図７で反時計方向）することによりクローズ動作が導かれる（図７（ａ）参照）。クローズ動作が終了すると、セクタギヤ６３の第１復帰動作を行う。この第１復帰動作では、セクタギヤ６３が反転回動（図７で時計方向）し、クローズ領域を通り抜けて中立領域に入り、第１中立位置で停止する。セクタギヤ６３がリリース領域を第２回動終端に向かって回動（図７で時計方向）することによりリリース動作が導かれる（図７（ｂ）参照）。リリース動作が終了すると、セクタギヤ６３の第２復帰動作を行う。この第２復帰動作では、セクタギヤ６３が反転回動（図７で反時計方向）し、リリース領域を通り抜けて中立領域に入り、第２中立位置で停止する。
【００２０】
中立検知第１スイッチ８４は、セクトギヤ６３と一体的に回動する被検出筒の周面に形成された電極面と、この電極面にセクトギ６３の特定回動範囲において接触するブラシを有する。中立検知第１スイッチ８４の電極面は、セクトギヤ６３の回動位置がクローズ領域又は第１境界部である場合にブラシと接触するように配置されている。従って、図６に示すように、中立検知第１スイッチ８４は、第１検知信号として、セクトギヤ６３の回動位置がクローズ領域又は第１境界部である時にＨｉｇｈ信号を出力する。それ以外の回動位置ではＬｏｗ信号を出力する。
【００２１】
中立検知第２スイッチ８５も、中立検知第１スイッチ８４と同様な構成であるが、この電極面は、セクトギヤ６３の回動位置がクローズ領域又は第１境界部である場合にブラシと接触するように配置されている。従って、図６に示すように、中立検知第２スイッチ８５は、第２検知信号として、セクトギヤ６３の回動位置がリリース領域又は第２境界部である時にＨｉｇｈ信号を出力する。それ以外の回動位置ではＬｏｗ信号を出力する。
【００２２】
再び図３と図４とを用いて、クローズ動作及びリリース動作における、セクタギヤ６３とラッチ４１とポール４２の状態を説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、クローズ動作とその後の中立復帰動作の態様を模式的に示し、図４（ａ）〜（ｄ）は、リリース動作とその後の中立復帰動作の態様を模式的に示す。
【００２３】
クローズ動作は、車体１に対して開けられたドア３を閉める際に行われる。ドア３が開状態にある場合、リリース動作に付随する中立復帰によってセクタギヤ６３の回動位置は図３（ａ）に示す第２中立位置となっている。開状態にあるドア３を閉方向に動かすと、ドア３側に配置されたドア開閉操作機構４０が車体１に固定されたストライカ２に近づく。まずは、ドア開閉操作機構４０におけるラッチ４１の係入溝部４１３がストライカ２を受け入れる。ドア３をさらに動かすと、ポール４２の作用片４２１がラッチ４１の第１アーム部４１１と係合する（ハーフラッチ位置）。ラッチ４１がハーフラッチ位置に達する少し前に、モータ６１が正転駆動し、セクトギヤ６３が回動する。図３（ｂ）に示す様に、セクトギヤ６３が回動すると、クローズ操作機構５１と連動し、ラッチ４１がモータ動力で回動し始める。この段階では、ドア３が車体１に対して完全には閉じられていない。図３（ｃ）に示すように、セクトギヤ６３がさらにクローズ領域の最終回動位置まで回動すると、ポール４２の作用片４２１がラッチ４１の第２アーム部４１２と係合する（フルラッチ位置）。この段階で、ドア３が車体１に対して完全に閉められる。
【００２４】
クローズ動作が終了すると、セクトギヤ６３の中立復帰のために、モータ６１が逆転駆動する。セクトギヤ６３の回動位置が第２中立位置に到達し、中立検知第１スイッチ８５の信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化すると、そこで停止する（図３（ｄ）参照）。
【００２５】
リリース動作は、車体１に対して閉められたドア３を開ける際に行われる。ドア３が閉状態にある場合、先に行われているクローズ動作に付随する中立復帰によってセクタギヤ６３の回動位置は図４（ａ）に示す第１中立位置となっている。ドア３のオープンハンドル３ａに設けられている非図示のスイッチ等の操作によってモータ６１が逆転駆動すると、セクトギヤ６３がリリース領域方向に回動する（図４（ｂ）参照）。セクトギヤ６３が回動すると、リリース操作機構５２と連動し、ポール４２が係合離脱方向に回動し始める。ポール４２の作用片４２１がラッチ４１から離脱すると、バネ付勢力によりポール４２は離脱姿勢であるホームポジションに戻る（図４（ｃ）参照）。ラッチ４１もバネ付勢によりストライカ２を開放する姿勢に戻る。この段階で、ドア３が車体１に対して開放可能となる。
【００２６】
リリース動作が終了すると、セクトギヤ６３の中立復帰のために、モータ６１が正転駆動する。セクトギヤ６３の回動位置が第２中立位置に到達し、中立検知第２スイッチ８５の信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化すると、そこで停止する（図４（ｄ）参照）。
【００２７】
上述したクローズ動作及びリリース動作における制御の流れを以下に示す。図８はクローズ動作のフローチャートを示し、図９はリリース動作のフローチャートを示す。
【００２８】
ドア３が閉められる際、ラッチ４１の係入溝部４１３にストライカ２が進入して、ラッチ４１が回動する。さらにラッチ４１が回動し、ハーフラッチスイッチ８１がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わると、モータ６１が正転駆動することでクローズ動作が開始する（＃１１）。モータ動力によるラッチ４１の回動は、ラッチ４１がストライカ２を完全に引込んで、フルラッチ位置になるまで、続けられる（＃１２）。ラッチ４１がフルラッチ位置（全閉）となると（＃１２Yes分岐）、モータ６１が停止する（＃１３）。
【００２９】
続いて、セクトギヤ６３をクローズ領域から中立領域、ここでは第１中立位置に戻す動作を行う。このセクトギヤ中立復帰動作では、まず、モータ６１が逆転駆動され、セクトギヤ６３が中立領域の方向に回動する（＃１４）。同時に、予備的なフェイルセーフとして機能する内部タイマを第１設定時間でスタートさせる（＃１５）。そして、中立検知第１スイッチ８４の状態が、ＨｉｇｈからＬｏｗに移行したかどうかがチェックされる（＃１６）。ここでのセクトギヤ中立復帰動作は、ラッチ４１がフルラッチ位置になった後に行われるので、正常な状態であれば、中立検知第１スイッチ８４はＨｉｇｈの状態となっている（図６参照）。セクトギヤ６３のクローズ領域からの中立復帰点は第１中立位置と設定されているので、中立検知第１スイッチ８４の状態がＨｉｇｈからＬｏｗに移行した時点で、モータ６１を停止する（＃１７）。
【００３０】
ステップ＃１６のチェックで、中立検知第１スイッチ８４の状態がまだＨｉｇｈである場合（＃１６No分岐）、中立検知第２スイッチ８５の状態が、ＬｏｗからＨｉｇｈに移行したかどうかがチェックされる（＃１８）。第１中立位置に較べ中立領域のリリース領域側に位置しているので、中立検知第２スイッチ８５は、セクトギヤ回動位置が第２中立位置以降の領域でＨｉｇｈの状態となる（図３参照）。従って、正常な状態では、中立検知第２スイッチ８５の状態がＬｏｗからＨｉｇｈに移行する前に中立検知第１スイッチ８４の状態がＨｉｇｈからＬｏｗに移行するはずである。しかしながら、中立検知第１スイッチ８４の故障等で、セクトギヤ６３が第１中立位置を超えても第１スイッチ８４のＨｉｇｈからＬｏｗの移行が判別されない異常事態が発生しうる。このような異常事態の発生時には、セクトギヤ６３が第２中立位置に達した段階で、中立検知第２スイッチ８５のＬｏｗからＨｉｇｈの移行が判別される。この中立検知第２スイッチ８５のＬｏｗからＨｉｇｈの移行が判別されると（＃１８Yes分岐）、異常事態を確認する異常処理が行われ（＃１９）、モータ６１を停止する（＃１７）。異常処理で、中立検知第１スイッチ８４の動作不良情報を故障リストに書き込んでおくことで、適宜、運転者に報知することが可能となる。なお、モータ６１の停止ステップを行ってから、異常処理を行ってもよい。従って、このステップ＃１８のチェックは、中立検知第２スイッチ８５を用いた中立検知第１スイッチ８４のフェイルセーフ機能となっている。
【００３１】
ステップ＃１８のチェックで、中立検知第２スイッチ８４の状態がまだＬｏｗのままである場合（＃１８No分岐）、さらに内部タイマがタイムアップしていないかどうかがチェックされる（＃２０）。この実施形態では内部タイマの第１設定時間は、モータ６１の速度変動幅の最低速度を想定してセクトギヤ６３が第２中立位置に達する時間としている。このため、モータ６１が速度変動幅の高速側で駆動している場合には、セクトギヤ６３がリリース領域に入った後に、内部タイマがタイムアップすることになる。従って、この内部タイマによるモータ停止は、予備的なフェイルセーフとして機能している。内部タイマがタイムアップしている場合（＃２０Yes分岐）、異常処理が行われ（＃２１）、モータ６１を停止する（＃１７）。ここでの異常処理は、緊急事態処理であり、場合によっては、ドア３が半開きになる恐れもあるので、直ちに運転者にその旨を報知することが好ましい。内部タイマがタイムアップしていない場合（＃２０No分岐）、再びステップ＃１６に戻って、セクトギヤ中立復帰動作を続行する。
【００３２】
ドア３を開けようとする際、スイッチ等の操作によって、リリース動作が開始し、モータ６１が逆転駆動する（＃５１）。モータ動力によるポール４２の回動は、ポール４２とラッチ４１との係合が解除されるまで続けられる（＃５２）。ポール４２との係合が解除され、ラッチ４１がストライカ２を開放する姿勢（全開）に戻り、ドア３が開放可能となると（＃５２Yes分岐）、モータ６１が停止する（＃５３）。
【００３３】
続いて、セクトギヤ６３をリリース領域から中立領域、ここでは第２中立位置に戻す動作を行う。このセクトギヤ中立復帰動作では、まず、モータ６１が正転駆動され、セクトギヤ６３が中立領域の方向に回動する（＃５４）。同時に、予備的なフェイルセーフとして機能する内部タイマを第２設定時間でスタートさせる（＃５５）。そして、中立検知第２スイッチ８５の状態が、ＨｉｇｈからＬｏｗに移行したかどうかがチェックされる（＃５６）。ここでのセクトギヤ中立復帰動作は、ラッチ４１がストライカ２を開放する姿勢になった後に行われるので、正常な状態であれば、中立検知第２スイッチ８５はＨｉｇｈの状態となっている（図６参照）。セクトギヤ６３のリリース領域からの中立復帰点は第２中立位置と設定されているので、中立検知第２スイッチ８５の状態がＨｉｇｈからＬｏｗに移行した時点で、モータ６１を停止する（＃５７）。
【００３４】
ステップ＃５６のチェックで、中立検知第２スイッチ８５の状態がまだＨｉｇｈである場合（＃５６No分岐）、中立検知第１スイッチ８４の状態が、ＬｏｗからＨｉｇｈに移行したかどうかがチェックされる（＃５８）。セクトギヤ回動位置が第２中立位置に較べ中立領域のクローズ領域側に位置しているので、中立検知第１スイッチ８４は、第２中立位置以降の領域でＨｉｇｈの状態となる（図６参照）。従って、正常な状態では、中立検知第１スイッチ８４の状態がＬｏｗからＨｉｇｈに移行する前に中立検知第２スイッチ８５の状態がＨｉｇｈからＬｏｗに移行するはずである。しかしながら、中立検知第２スイッチ８５の故障等で、セクトギヤ６３が第２中立位置を超えても第２スイッチ８５のＨｉｇｈからＬｏｗの移行が判別されない異常事態が発生しうる。このような異常事態の発生時には、セクトギヤ６３が第１中立位置に達した段階で、中立検知第１スイッチ８４のＬｏｗからＨｉｇｈの移行が判別される。この中立検知第１スイッチ８４のＬｏｗからＨｉｇｈの移行が判別されると（＃５８Yes分岐）、異常事態を確認する異常処理が行われ（＃５９）、モータ６１を停止する（＃５７）。異常処理で、中立検知第２スイッチ８５の動作不良情報を故障リストに書き込んでおくことで、適宜、運転者に報知することが可能となる。なお、モータ６１の停止ステップを行ってから、異常処理を行ってもよい。従って、このステップ＃５８のチェックは、中立検知第１スイッチ８４を用いた中立検知第２スイッチ８５のフェイルセーフ機能となっている。
【００３５】
ステップ＃５８のチェックで、中立検知第１スイッチ８４の状態がまだＬｏｗのままである場合（＃５８No分岐）、さらに内部タイマがタイムアップしていないかどうかがチェックされる（＃６０）。この実施形態では内部タイマの第２設定時間は、モータ６１の速度変動幅の最低速度を想定してセクトギヤ６３が第１中立位置に達する時間としている。このため、モータ６１が速度変動幅の高速側で駆動している場合には、セクトギヤ６３がクローズ領域に入った後に、内部タイマがタイムアップすることになる。従って、この内部タイマによるモータ停止は、予備的なフェイルセーフとして機能している。内部タイマがタイムアップしている場合（＃６０Yes分岐）、異常処理が行われ（＃６１）、モータ６１を停止する（＃５７）。ここでの異常処理は、緊急事態処理であり、ドア３が再びロックされてしまう恐れもあるので、直ちに運転者にその旨を報知することが好ましい。内部タイマがタイムアップしていない場合（＃６０No分岐）、再びステップ＃５６に戻って、セクトギヤ中立復帰動作を続行する。
【００３６】
上述した例では、内部タイマを用いたタイマ制御は、中立検知第１スイッチ８４と中立検知第２スイッチ８５の両方が動作不良となった際の、最後の手段として意図されていた。これに代えて、第１設定時間や第２設定時間を短くし、クローズルーチンでは、中立検知第１スイッチ８４のフェイルセーフとしてタイマ制御を用い、中立検知第２スイッチ８５を最後の手段として用いてもよい。その際、リリースルーチンでは、中立検知第２スイッチ８５のフェイルセーフとしてタイマ制御を用い、中立検知第１スイッチ８４を最後の手段として用いるとよい。また、クローズルーチンとリリースルーチンで、タイマ制御の役割を変えてもよい。また、タイマ制御は必ずしも行われなくてもよい。
【００３７】
一般に、中立検知第１スイッチ８４及び中立検知第２スイッチ８５の状態変化とその後のモータ停止、セクトギヤ６３の停止との遅れ時間を考慮する必要がある。そのため、所定の回動幅を有する第１境界部の中立領域側の境界線を第１中立位置とし、同じく所定の回動幅を有する第２境界部の中立領域側の境界線を第２中立位置としていた。つまり、この遅れ時間に対応して第１境界部と第２境界部の幅が設定される。上記遅れ時間が実質的に無視できる場合は、第１境界部を中立領域とクローズ領域との境界線とみなし、第２境界部を中立領域とリリース領域との境界線と見なすことができる。
【００３８】
上述した実施の形態では、変位体が支持軸６３ａ周りに回動するセクタギヤ６３として構成されていたが、そのような回動体ではなく、直線往復移動する移動体として構成してもよい。その際には、アクチュエータとして、直動モータやソレノイドを適用するとよい。
【００３９】
なお、以上の説明においては、ラッチ４１を有するドア開閉操作機構４０がドア３に設けられ、ストライカ２が車体１に設けられる例を示したが、ドア開閉操作機構４０が車体１に設けられ、ストライカ２がドア３に設けられる構造でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による車両用ドア開閉操作装置を備えた自動車の後部側面図
【図２】図１のドア開閉操作装置のストライカとラッチの係合状態示す側面図
【図３】クローズ動作過程におけるセクトギヤとラッチのポールの関係を示す模式図
【図４】リリース動作過程におけるセクトギヤとラッチのポールの関係を示す模式図
【図５】制御ユニットにおける機能ブロック図
【図６】セクトギヤの回動領域と、中立検知第１スイッチ及び中立検知第２スイッチの状態を示す説明図
【図７】クローズ動作とリリース動作及びそれぞれの中立復帰動作におけるセクトギヤの動きを示す説明図
【図８】クローズルーチンを示すフローチャート
【図９】リリースルーチンを示すフローチャート
【符号の説明】
【００４１】
２：ストライカ
４１：ラッチ
４２：ポール
６３：セクトギヤ（変位体）
６１：モータ（アクチュエータ）
８４：中立検知第１スイッチ（第１検知部）
８５：中立検知第２スイッチ（第２検知部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストライカの引込みと開放とを行うラッチと、ラッチ操作機構を介して前記ラッチを操作するとともに、前記ラッチを引込状態にさせるクローズ領域と、前記ラッチを開放状態にするリリース領域と、前記クローズ領域と前記リリース領域との間に位置する中立領域とを含む移動領域の間でアクチュエータからの動力によって移動変位する変位体と、前記アクチュエータを制御することで前記ストライカに対して及ぼす前記ラッチの作用を選択的に実現する制御ユニットとを備えており、
前記制御ユニットに接続されているとともに前記変位体が前記中立領域の前記クローズ領域側の第１境界部を通過した時に切り替わる第１検知信号を出力する第１検知部と、前記制御ユニットに接続されているとともに前記変位体が前記中立領域の前記リリース領域側の第２境界部を通過した時に切り替わる第２検知信号を出力する第２検知部とを備える車両用ドア開閉操作装置。
【請求項２】
前記第１境界部と前記第２境界部は所定の変位幅を有し、前記第１検知部と前記第２検知部とはそれぞれの前記変位幅の前記中立領域側の境界線に反応するように構成されている請求項１に記載の車両用ドア開閉操作装置。
【請求項３】
前記第１検知部は、前記クローズ領域と前記第１境界部とにわたって前記第１検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の一方を出力し、前記第１境界部以外の前記中立領域と前記リリース領域とにわたって前記第１検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の他方を出力し、かつ
前記第２検知部は、前記リリース領域と前記第２境界部とにわたって前記第２検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の一方を出力し、前記第２境界部以外の前記中立領域と前記クローズ領域とにわたって前記第２検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の他方を出力する請求項１に記載の車両用ドア開閉操作装置。
【請求項４】
前記第１検知部及び前記第２検知部のバックアップとしてタイマ制御が前記制御ユニットに構築されている請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用ドア開閉操作装置。
【請求項１】
ストライカの引込みと開放とを行うラッチと、ラッチ操作機構を介して前記ラッチを操作するとともに、前記ラッチを引込状態にさせるクローズ領域と、前記ラッチを開放状態にするリリース領域と、前記クローズ領域と前記リリース領域との間に位置する中立領域とを含む移動領域の間でアクチュエータからの動力によって移動変位する変位体と、前記アクチュエータを制御することで前記ストライカに対して及ぼす前記ラッチの作用を選択的に実現する制御ユニットとを備えており、
前記制御ユニットに接続されているとともに前記変位体が前記中立領域の前記クローズ領域側の第１境界部を通過した時に切り替わる第１検知信号を出力する第１検知部と、前記制御ユニットに接続されているとともに前記変位体が前記中立領域の前記リリース領域側の第２境界部を通過した時に切り替わる第２検知信号を出力する第２検知部とを備える車両用ドア開閉操作装置。
【請求項２】
前記第１境界部と前記第２境界部は所定の変位幅を有し、前記第１検知部と前記第２検知部とはそれぞれの前記変位幅の前記中立領域側の境界線に反応するように構成されている請求項１に記載の車両用ドア開閉操作装置。
【請求項３】
前記第１検知部は、前記クローズ領域と前記第１境界部とにわたって前記第１検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の一方を出力し、前記第１境界部以外の前記中立領域と前記リリース領域とにわたって前記第１検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の他方を出力し、かつ
前記第２検知部は、前記リリース領域と前記第２境界部とにわたって前記第２検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の一方を出力し、前記第２境界部以外の前記中立領域と前記クローズ領域とにわたって前記第２検知信号としてＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の他方を出力する請求項１に記載の車両用ドア開閉操作装置。
【請求項４】
前記第１検知部及び前記第２検知部のバックアップとしてタイマ制御が前記制御ユニットに構築されている請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用ドア開閉操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１５５９３８（Ｐ２００９−１５５９３８Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３６２８９（Ｐ２００７−３３６２８９）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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