車両用ドア開閉装置の制御装置、その制御方法及び車両用ドア開閉装置
【課題】機械式クラッチを用いることによるドアの空走を僅かに抑え、モータやクラッチにかかる衝撃を軽減できる車両用ドア開閉装置の制御装置を提供する。
【解決手段】開閉制御において、閉指令に基づいて全開保持ラッチ装置によるドアの保持が解放側に切り替えられるとともに、その解放後に取得したドアの作動速度が判定速度ｖａ以上になると、ＰＳＤモータの駆動を開始してドアの自動閉作動が行われる。
【解決手段】開閉制御において、閉指令に基づいて全開保持ラッチ装置によるドアの保持が解放側に切り替えられるとともに、その解放後に取得したドアの作動速度が判定速度ｖａ以上になると、ＰＳＤモータの駆動を開始してドアの自動閉作動が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動開閉とモータによる自動開閉とを選択可能にするクラッチを備える車両用ドア開閉装置の制御装置、その制御方法及び車両用ドア開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用ドア開閉装置としては、例えばスライドドアを開閉させるパワースライドドア（ＰＳＤ）装置が知られている。パワースライドドア装置は、モータの駆動にてスライドドアを自動的に開閉させるが、手動でもスライドドアを開閉させる必要があるため、クラッチを装備したものが提案されている。
【０００３】
ここで、クラッチとして電磁クラッチを用いるものでは、電磁クラッチを駆動するために電力を消費し、また電磁クラッチを駆動するための駆動回路、給電用配線等が必要となることを考慮すると、このような電磁クラッチよりも機械式クラッチを用いる方が有利である。そこで、機械式クラッチとして、例えば特許文献１に示されるように、遠心力を利用する構成のものが提案されている。
【０００４】
この機械式クラッチは、モータの回転軸と、その回転軸の回転力により回転しスライドドアを開閉する出力軸との間に設けられている。そして、モータを駆動して自動でスライドドアを開閉させる場合は、回転軸の回転による遠心力にて、機械式クラッチのコロ部材（動力伝達部材）が外側に移動して回転軸と出力軸とを連結し、回転軸の回転力を出力軸に伝達し、スライドドアがモータの駆動にて自動開閉する。
【０００５】
一方、手動でスライドドアを開閉させる場合は、モータが駆動していないため、回転軸の回転による遠心力が発生しないことから、機械式クラッチのコロ部材は外側に移動せず回転軸と出力軸とを断絶した状態にする。つまり、駆動伝達経路上においてドア側から見た時の負荷となるモータの回転軸が出力軸から切り離されることから、スライドドアが手動にて開閉することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３３９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のようなパワースライドドア装置では、全開位置のスライドドアを車体に対して保持・解放を行う全開保持ラッチ装置が備えられ、該ラッチ装置の作動にて全開位置に配置されたスライドドアの位置が保持されるようになっている。そして、スライドドアの自動閉作動時には、その閉指令に基づいて先ず、ドアロックリリース用モータ（リリースモータ）の駆動にて全開保持ラッチ装置が保持から解放側に作動される。次いで、先の閉指令に基づいて、ラッチ装置の解放側への確実な作動を行うのに十分な一定時間を経過した後にパワースライドドア用モータ（ＰＳＤモータ）が駆動され、スライドドアの閉作動が開始される。
【０００８】
しかしながら、ラッチ装置が実際に解放側に切り替わってからＰＳＤモータが駆動するまでに十分に余裕がある場合、上記した機械式のクラッチにおいてはモータの回転軸と出力軸とが断絶状態となっており、出力軸側の空転、即ちスライドドアが空走し得る状態である。そのため、車両が傾斜地で停車している場合、スライドドアの自重にてドアが不意に作動することがあり、その作動速度が大きいと、その後のＰＳＤモータの駆動にてクラッチが連結する際に、モータやクラッチにかかる衝撃（負荷トルク）が大きくなってしまうことが懸念されるところである。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、機械式クラッチを用いることによるドアの空走を僅かに抑え、モータやクラッチにかかる衝撃を軽減することができる車両用ドア開閉装置の制御装置、その制御方法及び車両用ドア開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御手段を備えた車両用ドア開閉装置の制御装置であって、前記開閉制御手段は、前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動速度を取得し、取得した前記ドアの作動速度が所定速度以上になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することをその要旨とする。
【００１１】
この発明では、開閉制御において、ドアの閉指令又は開指令が生じると、ラッチ装置によるドアの保持が解放側に切り替えられるとともに、その解放後に取得したドアの作動速度が所定速度以上になると、モータの駆動を開始してドアの閉又は開作動が行われる。これにより、ラッチ装置が保持から解放側に切り替わってドアが傾斜による自重作用等にて空走しても、そのドアの作動速度が所定速度になった時点でモータの駆動による自動作動に切り替わる。そのため、ドアが空走してもその空走が僅かに抑えられ、モータやクラッチにかかる衝撃が軽減される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、前記ドアの閉指令又は開指令から所定時間を計時する計時手段を備え、前記開閉制御手段は、前記計時手段にて計時される所定時間よりも前記モータの駆動開始まで時間が長くなるような前記ドアの作動状態である場合は、その所定時間の到達にて強制的に前記モータの駆動を開始し、前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することをその要旨とする。
【００１３】
この発明では、ドアの閉指令又は開指令から所定時間が計時され、計時される所定時間よりもモータの駆動開始までの時間が長くなるようなドアの作動状態である場合は、その所定時間の到達にて強制的にモータの駆動が開始され、ドアの閉又は開作動が行われる。つまり、ドアの作動速度の上昇が遅い、若しくは作動速度がゼロに維持されるような場合、モータの駆動開始までの時間が遅くなり得るため、計時される所定時間後はモータが速やかに駆動され、ドアの自動閉又は開作動への移行が無用に長くなることが防止される。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、前記開閉制御手段は、前記モータの駆動開始時の前記ドアの作動速度に見合った回転数となるように前記モータを制御することをその要旨とする。
【００１５】
この発明では、モータの駆動開始時には、ドアの作動速度に見合った回転数となるようにモータが制御されるため、クラッチ前後の軸間の回転速度差が小さく、クラッチを含む駆動伝達系にかかる衝撃が小さく抑えられる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、前記モータは、前記回転軸を回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体に一体的に組付けられるとともに、前記回転軸の回転力が伝達されるウォーム軸及び前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールを有する減速機構が収容され、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを経た回転力を前記ウォームホイールと一体的に回転するように連結される前記出力軸から出力する減速部とを備え、前記クラッチは、前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けられるものであることをその要旨とする。
【００１７】
この発明では、回転軸とウォーム軸との間、即ち減速される前の位置にクラッチを設けることで、クラッチを小型化でき、モータ全体の小型化が可能となる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置を備えた車両用ドア開閉装置である。
【００１８】
この発明では、上記請求項に記載の制御を行うことで、ドアが空走してもその空走が僅かに抑えられ、モータやクラッチにかかる衝撃が軽減される車両用ドア開閉装置として提供できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御を行う車両用ドア開閉装置の制御方法であって、前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動速度を取得し、取得した前記ドアの作動速度が所定速度以上になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うようにしたことをその要旨とする。
【００２０】
この発明では、請求項１に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、機械式クラッチを用いることによるドアの空走を僅かに抑え、モータやクラッチにかかる衝撃を軽減することができる車両用ドア開閉装置の制御装置、その制御方法及び車両用ドア開閉装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態のスライドドア開閉装置に使用されるモータの断面図である。
【図２】実施形態のスライドドア開閉装置の車両搭載状態の構成図である。
【図３】実施形態のスライドドア開閉装置の制御装置を含めた構成図である。
【図４】実施形態における制御態様を説明するためのタイミング図である。
【図５】比較例における制御態様を説明するためのタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すモータ１１は、機械式クラッチ付きのモータであって、図２に示す車両に搭載されるスライドドア開閉装置１の駆動源として用いられるパワースライドドア用モータ（ＰＳＤモータ）である。スライドドア開閉装置１は、車体２の側面に設けられた乗降口２ａの下部フロア内に配設され、乗降口２ａを開閉するスライドドア３の開閉作動を行っている。スライドドア３は、車体２に設けられる複数のガイドレール４に連結された連結具５にて支持されており、スライドドア開閉装置１のＰＳＤモータ１１にて駆動される駆動ベルト６とその連結具５の１つとが連結されている。そして、ＰＳＤモータ１１により駆動ベルト６が駆動されると、その連結具５を介してスライドドア３が車体２の側面に沿って前後方向にスライドし、乗降口２ａを開閉するようになっている。
【００２４】
図１に示すように、ＰＳＤモータ１１は、モータ本体１２と減速部１３とからなる所謂ギヤードモータである。モータ本体１２は、ヨークハウジング１４、一対のマグネット１５、電機子１６、ブラシホルダ１７及び一対のブラシ１８を備えている。
【００２５】
ヨークハウジング１４は、有底筒状をなし、その内側面には一対のマグネット１５が固着されている。マグネット１５の内側には電機子１６が回転可能に収容され、電機子１６に備えられる回転軸２０の基端部がヨークハウジング１４の底部中央に設けられた軸受１９にて支持されている。ヨークハウジング１４の開口部１４ａには、径方向外側に向かって延設されたフランジ部１４ｂが形成され、該フランジ部１４ｂは減速部１３のギヤハウジング３１の開口部３１ａに螺子２１にて固定されている。この固定の際、ヨークハウジング１４とギヤハウジング３１との両開口部１４ａ，３１ａ間にはブラシホルダ１７が介装されている。
【００２６】
ブラシホルダ１７は、ヨークハウジング１４内において、回転軸２０の先端側の部位を軸支する軸受２２と、回転軸２０に固着された整流子２３に摺接する一対のブラシ１８とを保持している。また、ブラシホルダ１７には複数本のターミナル２４がインサートされており、各ターミナル２４の一端はブラシ１８や後述の回転センサ４０等と電気的に接続されている。また、ブラシホルダ１７において両ハウジング１４，３１の外部に突出する部位には、車体２側から延びる車体側コネクタ（図示略）と接続するためのコネクタ部１７ａが構成されており、該コネクタ部１７ａの接続凹部１７ｂ内にてターミナル２４の他端が露出している。そして、コネクタ部１７ａに車体側コネクタが接続されると、ＰＳＤモータ１１と車体２側に備えられるＥＣＵ５１とが電気的に接続される。
【００２７】
減速部１３は、ギヤハウジング３１と、ウォーム軸３２及びウォームホイール３３から構成される減速機構３４と、出力軸３５と、クラッチ４５とを有する。
ギヤハウジング３１は、ヨークハウジング１４の開口部１４ａと対向する開口部３１ａを有し、その開口部３１ａから軸方向にクラッチ収容部３１ｂが凹設されている。クラッチ収容部３１ｂにはその底部から軸方向に延びてウォーム軸３２を収容する略円筒状の軸収容筒部３１ｃと、軸収容筒部３１ｃと連続してウォームホイール３３を収容する略円形状のホイール収容部３１ｄとが形成されている。
【００２８】
軸収容筒部３１ｃの軸方向の両端部には軸受３６，３７がそれぞれ装着され、軸収容筒部３１ｃ内に挿入されるウォーム軸３２が軸受３６，３７にて回転可能に、モータ本体１２の回転軸２０と同軸となるように支持されている。このウォーム軸３２の軸受３６，３７による支持部間には、ウォームギヤ部３２ａが形成されている。軸収容筒部３１ｃにおけるウォーム軸３２の先端対向部には、該ウォーム軸３２のスラスト荷重を受けるためのスラスト受けボール３８及びスラスト受けプレート３９が配置されている。
【００２９】
ホイール収容部３１ｄには、ウォーム軸３２のウォームギヤ部３２ａと噛合する円板状のウォームホイール３３が回転可能に収容されている。このウォームホイール３３には、該ウォームホイール３３と一体回転するように出力軸３５が連結されている。出力軸３５は、図２及び図３に示すように、スライドドア３を開閉作動させるための駆動ベルト６が掛装される駆動プーリ７と一体回転するように連結される。
【００３０】
クラッチ収容部３１ｂには、ウォーム軸３２と回転軸２０との間に配置されてウォーム軸３２と回転軸２０との連結・断絶を行う機械式のクラッチ４５が収容されている。
機械式のクラッチ４５は、図１及び図３に示すように、回転軸２０と一体的に回転する回転軸側可動部材（図示略）と、ウォーム軸３２と一体的に回転するウォーム軸側従動部材（図示略）が設けられている。また、回転軸側可動部材とウォーム軸側従動部材との間には、動力伝達部材（図示略）が設けられている。動力伝達部材は、回転軸側可動部材に対して、周方向に移動不能かつ径方向に移動可能に配設されている。動力伝達部材は、スプリング（図示略）にて回転軸側可動部材の外周面から突出しないように弾性力が付与されている。
【００３１】
そして、回転軸２０とともに回転軸側可動部材が回転すると、その回転によって動力伝達部材に遠心力が付与される。遠心力が付与された動力伝達部材は、スプリングの弾性力に抗して径方向外側に移動し、回転軸側可動部材の外周面から突出する。動力伝達部材が回転軸側可動部材の外周面から突出すると、ウォーム軸従動部材の回転軸側可動部材の外周面と相対向する内側面に形成した嵌合凹部に係合する。その結果、ウォーム軸従動部材（ウォーム軸３２）は、動力伝達部材を介して回転軸側可動部材（回転軸２０）と連結する。
【００３２】
反対に、回転軸２０（回転軸側可動部材）が回転しないとき、動力伝達部材には遠心力が付与されない。そのため、動力伝達部材は、スプリングの弾性力によって回転軸側可動部材の外周面から突出することはできず、ウォーム軸従動部材の内側面に形成した嵌合凹部に係合しない。これによって、ウォーム軸従動部材（ウォーム軸３２）と回転軸側可動部材（回転軸２０）とが断絶される。従って、ウォーム軸側従動部材は、ウォーム軸３２の回転に伴って、回転軸側可動部材（回転軸２０）に対して空転する。その結果、出力軸３５側からウォーム軸３２を回転させたとき、出力軸３５側からみて回転負荷となる回転軸２０がウォーム軸３２から切り離される。このように本実施形態の機械式のクラッチ４５は、回転軸２０の駆動の有無によって、ウォーム軸３２と回転軸２０との連結・断絶を行う。尚、機械式のクラッチ４５の詳細は、例えば特許文献１で示した公報を参照すれば、容易にその具体的な原理構成が理解可能なため、更なる詳細な説明は便宜上省略する。
【００３３】
このようなクラッチ４５が備えられることで、モータ本体１２が駆動されて回転軸２０が回転すると、クラッチ４５を介してウォーム軸３２が回転し、該ウォーム軸３２の回転にてウォームホイール３３を介して出力軸３５が回転する。そして、この出力軸３５の回転によって、スライドドア３は全開方向又は全閉方向に作動する。これに対して、回転軸２０が回転していないとき、クラッチ４５ではウォーム軸３２と回転軸２０とを断絶するため、出力軸３５からの回転が容易となる。つまり、手動によるスライドドア３の開閉作動に大きな操作力が必要ない。
【００３４】
因みに、出力軸３５はスライドドア３と連動しているため、モータ本体１２による駆動時と手動操作時との両者でスライドドア３の作動方向に応じて回転するとともに、スライドドア３の作動速度に相対した回転数（回転速度）となる。また、出力軸３５の回動量及び回動位置は、スライドドア３の作動量及び作動位置に相対する。このことから、出力軸３５と連動するウォーム軸３２は、出力軸３５の回転方向（スライドドア３の作動方向）に相対して回転するとともに、出力軸３５の回転数（スライドドア３の作動速度）に相対した回転数となる。また、ウォーム軸３２の回動量及び回動位置は、出力軸３５の回動量及び回動位置（スライドドア３の作動量及び作動位置）に相対する。
【００３５】
軸収容筒部３１ｃの先端部に設けた軸受３７の近傍位置には、回転センサ４０が設けられている。回転センサ４０は、ウォーム軸３２に取着されたセンサマグネット４１と、センサマグネット４１と対峙するように軸収容筒部３１ｃの内周面に取着した２個のホール素子４２ａ，４２ｂを有している。センサマグネット４１は、周方向にＮ・Ｓ極が等ピッチで着磁されたリング状マグネットであって、ウォーム軸３２と一体回転するように該ウォーム軸３２に装着されている。これに対し、軸収容筒部３１ｃの内周面に取着したホール素子４２ａ，４２ｂは、センサマグネット４１の各磁極に応じてＨ・Ｌレベルに変化するパルス信号をそれぞれ出力する。また、ホール素子４２ａ，４２ｂは、互いのパルス信号の位相が９０度ずれて出力されるように相対配置されている。
【００３６】
ＥＣＵ５１は、ホール素子４２ａ，４２ｂから出力されたパルス信号の両方若しくは一方に基づいて、ウォーム軸３２の回転方向や回転数、回動量、回動位置の算出を逐次行っている。即ち、ＥＣＵ５１は、これら算出したウォーム軸３２の回転方向や回転数、回動量、回動位置から、スライドドア３の作動方向や作動速度、作動量、作動位置の算出を逐次行っている。
【００３７】
ＥＣＵ５１は、スライドドア３等に備えられる開閉操作スイッチ（図示略）から、スライドドア３を全閉位置から全開位置に開作動させるための開指令信号Ｓｏ及びスライドドア３を全開位置から全閉位置に閉作動させるための閉指令信号Ｓｃが入力される。そして、ＥＣＵ５１は、開指令信号Ｓｏを入力したとき、スライドドア３を全開位置に開作動させるべくモータ本体１２を駆動制御し、閉指令信号Ｓｃを入力したとき、スライドドア３を全閉位置に閉作動させるべくモータ本体１２を駆動制御する。また、このスライドドア３の開閉の際、ＥＣＵ５１は、モータ本体１２に対してＰＷＭ制御を行い、ドア３の速度制御も実施している。
【００３８】
また、スライドドア３の所定部位には挟み込み検出センサ５２が備えられており、ＥＣＵ５１にはその挟み込み検出センサ５２からの検出信号が入力されている。ここで、挟み込み検出センサ５２は、例えばスライドドア３の前端部分の上下方向全体に亘って設けられ、閉作動するスライドドア３と車体２の乗降口２ａとの間で異物を挟持した、若しくは挟持し得る状態を検出し、挟み込み検出信号をＥＣＵ５１に出力する。ＥＣＵ５１は、挟み込み検出センサ５２からの挟み込み検出信号に基づいて、スライドドア３による異物の挟み込みが生じたか（挟み込みが生じ得るか）の判定を行っている。
【００３９】
挟み込みが生じた（生じ得る）と判定すると、ＥＣＵ５１は、スライドドア３にて挟み込んだ異物の解放を可能とすべく、閉作動のスライドドア３の反転作動（所定量の開作動）、即ちモータ本体１２の駆動を正転から逆転に切り替える。因みに、ＥＣＵ５１は、モータ本体１２の正転から逆転に移行する途中にモータ本体１２の端子間ショート（一対のブラシ１８間のショート）を行い、モータ本体１２の回転軸２０にブレーキトルクを発生させ、スライドドア３の作動にブレーキ力を付与するブレーキ制御を実施している。
【００４０】
また、スライドドア開閉装置１は、全開位置のスライドドア３の保持・解放を行う全開保持ラッチ装置６１と連携した動作を行っている。全開保持ラッチ装置６１は、駆動源として備えられるドアロックリリース用モータ（リリースモータ）６２の駆動にてラッチ６３を作動させ、全開位置のスライドドア３を車体２に対して保持、及びその解除を行う。そして、全開位置からのスライドドア３の自動閉作動時には、先に全開保持ラッチ装置６１が保持から解放側に切り替えられ、その後、ＰＳＤモータ１１が作動されてスライドドア３の閉作動が行われる。
【００４１】
ここで仮に、図５に示すように、閉指令信号Ｓｃに基づいてリリースモータ６２を駆動するとともに、ＥＣＵ５１のタイマにて予め一定に設定された規定時間ｔａの計時を開始し、その規定時間ｔａの計時後にＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動が開始されるとする。規定時間ｔａは、リリースモータ６２の駆動によりスライドドア３の全開保持ラッチ装置６１による保持が解放側に切り替えられるのに十分な時間に設定されている。従って、全開保持ラッチ装置６１が解放側に切り替えられた時点からＰＳＤモータ１１が駆動されるまでの残りの規定時間ｔａにおいては、ＰＳＤモータ１１内のクラッチ４５が断絶状態となっているため、スライドドア３が移動可能（空走可能）な状態となっている。このとき、傾斜地への停車にてスライドドア３に自重等が作用すると、ドア３が不意に作動（空走）してしまう。
【００４２】
これを踏まえ本実施形態のＥＣＵ５１では、図４に示すように、閉指令信号Ｓｃの入力に基づいてリリースモータ６２の駆動と、ＥＣＵ５１のタイマによる規定時間ｔａの計時開始とを行うとともに、その後の全開保持ラッチ装置６１が解放側となってからスライドドア３が空走したか否かの検出が行われる。つまり、スライドドア３に関して作動方向、作動速度、作動量及び作動位置の検出がドア３の作動に伴って行われるため、例えば作動速度がゼロより大となる、又は作動位置に変化がある等から、ＥＣＵ５１にてスライドドア３の空走の検出が可能である。
【００４３】
そして、自重等にてスライドドア３が不意に閉作動し、ドア３の作動速度が判定速度ｖａ以上となったことを検出すると、ＥＣＵ５１は、ＰＳＤモータ１１のモータ本体１２の駆動を開始し、該駆動によるスライドドア３の自動閉作動を開始する。つまり、スライドドア３の作動速度が判定速度ｖａに早く到達するほど（速度上昇が大きいほど）、閉指令信号Ｓｃの入力からＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動開始までの時間が図４の時間ｔ３、時間ｔ２、時間ｔ１のように次第に早くなる。また本実施形態においては、ＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動開始時の回転数（回転速度）がその判定速度ｖａに見合った速度に設定されるため、クラッチ４５前後の軸２０，３２間の回転速度差が小さく、クラッチ４５を含む駆動伝達系にかかる衝撃は小さいものとなっている。
【００４４】
また本実施形態では、タイマによる規定時間ｔａの計時も併用されている。即ち、スライドドア３の作動速度の上昇が遅く判定速度ｖａになかなか到達しない、若しくは平地停車時のようにドア３が空走せずドア３の作動速度がゼロに維持されるような場合、ＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動開始までの時間が遅くなるのが懸念される。そこで、スライドドア３の作動速度が判定速度ｖａ以上となる前に、タイマによる規定時間ｔａの計時が終了した時点で、強制的にＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動を開始し、スライドドア３の自動閉作動が無用に長くならないようにもなっている。尚、このようにスライドドア３の作動速度の上昇が遅い若しくはゼロとなる場合では、閉指令信号Ｓｃの入力からＰＳＤモータ１１の駆動開始までの時間は規定時間ｔａと同じ時間ｔ４となる。つまり、ＰＳＤモータ１１の駆動開始までの時間が時間ｔ４より長くなることはない。
【００４５】
このように、全開保持ラッチ装置６１が保持から解放側に切り替わってスライドドア３が傾斜による自重作用等にて空走しても、そのドア３の作動速度が判定速度ｖａとなった時点でＰＳＤモータ１１の駆動による自動閉作動に切り替わる。そのため、スライドドア３が空走してもその空走が僅かに抑えられ、モータ本体１２やクラッチ４５にかかる衝撃の軽減が図られる。
【００４６】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ＥＣＵ５１における開閉制御において、閉指令信号Ｓｃの入力に基づいて、全開保持ラッチ装置６１によるスライドドア３の保持が解放側に切り替えられるとともに、その解放後に取得したドア３の作動速度が判定速度ｖａ以上になると、ＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動を開始してドア３の自動閉作動が行われる。これにより、全開保持ラッチ装置６１が保持から解放側に切り替わってスライドドア３が傾斜による自重作用等にて空走しても、そのドア３の作動速度が速度ｖａなった時点でＰＳＤモータ１１の駆動による自動閉作動に切り替わる。そのため、スライドドア３が空走してもその空走を僅かに抑えることができ、モータ本体１２やクラッチ４５にかかる衝撃を軽減することができる。
【００４７】
（２）閉指令信号Ｓｃの入力から規定時間ｔａがタイマにて計時され、計時される規定時間ｔａよりもＰＳＤモータ１１の駆動開始までの時間が長くなるようなドア３の作動状態である場合は、その規定時間ｔａの到達にて強制的にＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動が開始され、スライドドア３の自動閉作動が行われる。つまり、スライドドア３の作動速度の上昇が遅い、若しくは作動速度がゼロに維持されるような場合（平地駐車時等）、ＰＳＤモータ１１の駆動開始までの時間が遅くなり得るため、計時される規定時間ｔａ後はＰＳＤモータ１１が速やかに駆動され、ドア３の自動閉作動への移行が無用に長くなることを防止することができる。
【００４８】
（３）ＰＳＤモータ１１の駆動開始時には、スライドドア３の作動速度に見合った回転数となるようにモータ１１（モータ本体１２）が制御される。そのため、クラッチ４５前後の軸２０，３２間の回転速度差を小さくでき、クラッチ４５を含む駆動伝達系にかかる衝撃を小さく抑えることができる。
【００４９】
（４）クラッチ４５は、モータ本体１２の回転軸２０と減速機構３４のウォーム軸３２との間に設けられている。つまり、クラッチ４５を減速機構３４によって減速される前の位置に設けたことで、大きなトルクを受けないことから小型化でき、モータ１１全体の小型化を図ることができる。
【００５０】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では特に言及しなかったが、全閉位置にあるスライドドア３を保持する全閉保持ラッチ装置を備えている場合、上記の閉作動時と同様に、開指令信号Ｓｏの入力に基づいて全閉保持ラッチ装置と連携してドア３の開作動を行うようにしてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、ドア３の作動速度との比較に１つの判定速度ｖａを用いたが、２以上の判定値を用いてもよい。
・上記実施形態では、ドア３の作動速度に基づいてＰＳＤモータ１１の駆動開始タイミングを決定したが、ドア３の作動位置の変化や作動量の変化等、その他の作動状態に基づいてモータ１１の駆動開始タイミングを決定してもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、クラッチ４５をモータ本体１２の回転軸２０と減速機構３４のウォーム軸３２との間に設けたが、これ以外の駆動伝達経路上に設けてもよい。
・上記実施形態では、スライドドア３の作動状態の検出をウォーム軸３２の回転状態の検出に基づいて行ったが、これ以外の駆動伝達経路上の部材を検出対象としてドア３の作動状態を検出するようにしてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、スライドドア３を開閉する車両用ドア開閉装置に適用したが、これ以外の車両ドア、例えばバックドア等のドア開閉装置に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【００５４】
（イ） 車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御手段を備えた車両用ドア開閉装置の制御装置であって、
前記開閉制御手段は、前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動状態を検出し、検出した前記ドアの作動状態が所定状態になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【００５５】
この構成では、開閉制御において、ドアの閉指令又は開指令が生じると、ラッチ装置によるドアの保持が解放側に切り替えられるとともに、その解放後に検出したドアの作動状態が所定状態になると、モータの駆動を開始してドアの閉又は開作動が行われる。これにより、ラッチ装置が保持から解放側に切り替わってドアが傾斜による自重作用等にて空走しても、そのドアの作動状態（ドアの作動速度や作動位置変化、作動量変化等）が所定状態になった時点でモータの駆動による自動作動に切り替わる。そのため、ドアが空走してもその空走を僅かに抑えることができ、モータやクラッチにかかる衝撃を軽減することができる。
【符号の説明】
【００５６】
３…スライドドア（ドア）、１１…モータ、１２…モータ本体、１３…減速部、２０…回転軸、３２…ウォーム軸、３３…ウォームホイール、３４…減速機構、３５…出力軸、４５…クラッチ、５１…ＥＣＵ（開閉制御手段、計時手段）、ｔａ…規定時間（所定時間）、ｔ１〜ｔ４…時間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動開閉とモータによる自動開閉とを選択可能にするクラッチを備える車両用ドア開閉装置の制御装置、その制御方法及び車両用ドア開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用ドア開閉装置としては、例えばスライドドアを開閉させるパワースライドドア（ＰＳＤ）装置が知られている。パワースライドドア装置は、モータの駆動にてスライドドアを自動的に開閉させるが、手動でもスライドドアを開閉させる必要があるため、クラッチを装備したものが提案されている。
【０００３】
ここで、クラッチとして電磁クラッチを用いるものでは、電磁クラッチを駆動するために電力を消費し、また電磁クラッチを駆動するための駆動回路、給電用配線等が必要となることを考慮すると、このような電磁クラッチよりも機械式クラッチを用いる方が有利である。そこで、機械式クラッチとして、例えば特許文献１に示されるように、遠心力を利用する構成のものが提案されている。
【０００４】
この機械式クラッチは、モータの回転軸と、その回転軸の回転力により回転しスライドドアを開閉する出力軸との間に設けられている。そして、モータを駆動して自動でスライドドアを開閉させる場合は、回転軸の回転による遠心力にて、機械式クラッチのコロ部材（動力伝達部材）が外側に移動して回転軸と出力軸とを連結し、回転軸の回転力を出力軸に伝達し、スライドドアがモータの駆動にて自動開閉する。
【０００５】
一方、手動でスライドドアを開閉させる場合は、モータが駆動していないため、回転軸の回転による遠心力が発生しないことから、機械式クラッチのコロ部材は外側に移動せず回転軸と出力軸とを断絶した状態にする。つまり、駆動伝達経路上においてドア側から見た時の負荷となるモータの回転軸が出力軸から切り離されることから、スライドドアが手動にて開閉することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３３９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のようなパワースライドドア装置では、全開位置のスライドドアを車体に対して保持・解放を行う全開保持ラッチ装置が備えられ、該ラッチ装置の作動にて全開位置に配置されたスライドドアの位置が保持されるようになっている。そして、スライドドアの自動閉作動時には、その閉指令に基づいて先ず、ドアロックリリース用モータ（リリースモータ）の駆動にて全開保持ラッチ装置が保持から解放側に作動される。次いで、先の閉指令に基づいて、ラッチ装置の解放側への確実な作動を行うのに十分な一定時間を経過した後にパワースライドドア用モータ（ＰＳＤモータ）が駆動され、スライドドアの閉作動が開始される。
【０００８】
しかしながら、ラッチ装置が実際に解放側に切り替わってからＰＳＤモータが駆動するまでに十分に余裕がある場合、上記した機械式のクラッチにおいてはモータの回転軸と出力軸とが断絶状態となっており、出力軸側の空転、即ちスライドドアが空走し得る状態である。そのため、車両が傾斜地で停車している場合、スライドドアの自重にてドアが不意に作動することがあり、その作動速度が大きいと、その後のＰＳＤモータの駆動にてクラッチが連結する際に、モータやクラッチにかかる衝撃（負荷トルク）が大きくなってしまうことが懸念されるところである。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、機械式クラッチを用いることによるドアの空走を僅かに抑え、モータやクラッチにかかる衝撃を軽減することができる車両用ドア開閉装置の制御装置、その制御方法及び車両用ドア開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御手段を備えた車両用ドア開閉装置の制御装置であって、前記開閉制御手段は、前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動速度を取得し、取得した前記ドアの作動速度が所定速度以上になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することをその要旨とする。
【００１１】
この発明では、開閉制御において、ドアの閉指令又は開指令が生じると、ラッチ装置によるドアの保持が解放側に切り替えられるとともに、その解放後に取得したドアの作動速度が所定速度以上になると、モータの駆動を開始してドアの閉又は開作動が行われる。これにより、ラッチ装置が保持から解放側に切り替わってドアが傾斜による自重作用等にて空走しても、そのドアの作動速度が所定速度になった時点でモータの駆動による自動作動に切り替わる。そのため、ドアが空走してもその空走が僅かに抑えられ、モータやクラッチにかかる衝撃が軽減される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、前記ドアの閉指令又は開指令から所定時間を計時する計時手段を備え、前記開閉制御手段は、前記計時手段にて計時される所定時間よりも前記モータの駆動開始まで時間が長くなるような前記ドアの作動状態である場合は、その所定時間の到達にて強制的に前記モータの駆動を開始し、前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することをその要旨とする。
【００１３】
この発明では、ドアの閉指令又は開指令から所定時間が計時され、計時される所定時間よりもモータの駆動開始までの時間が長くなるようなドアの作動状態である場合は、その所定時間の到達にて強制的にモータの駆動が開始され、ドアの閉又は開作動が行われる。つまり、ドアの作動速度の上昇が遅い、若しくは作動速度がゼロに維持されるような場合、モータの駆動開始までの時間が遅くなり得るため、計時される所定時間後はモータが速やかに駆動され、ドアの自動閉又は開作動への移行が無用に長くなることが防止される。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、前記開閉制御手段は、前記モータの駆動開始時の前記ドアの作動速度に見合った回転数となるように前記モータを制御することをその要旨とする。
【００１５】
この発明では、モータの駆動開始時には、ドアの作動速度に見合った回転数となるようにモータが制御されるため、クラッチ前後の軸間の回転速度差が小さく、クラッチを含む駆動伝達系にかかる衝撃が小さく抑えられる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、前記モータは、前記回転軸を回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体に一体的に組付けられるとともに、前記回転軸の回転力が伝達されるウォーム軸及び前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールを有する減速機構が収容され、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを経た回転力を前記ウォームホイールと一体的に回転するように連結される前記出力軸から出力する減速部とを備え、前記クラッチは、前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けられるものであることをその要旨とする。
【００１７】
この発明では、回転軸とウォーム軸との間、即ち減速される前の位置にクラッチを設けることで、クラッチを小型化でき、モータ全体の小型化が可能となる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置を備えた車両用ドア開閉装置である。
【００１８】
この発明では、上記請求項に記載の制御を行うことで、ドアが空走してもその空走が僅かに抑えられ、モータやクラッチにかかる衝撃が軽減される車両用ドア開閉装置として提供できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御を行う車両用ドア開閉装置の制御方法であって、前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動速度を取得し、取得した前記ドアの作動速度が所定速度以上になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うようにしたことをその要旨とする。
【００２０】
この発明では、請求項１に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、機械式クラッチを用いることによるドアの空走を僅かに抑え、モータやクラッチにかかる衝撃を軽減することができる車両用ドア開閉装置の制御装置、その制御方法及び車両用ドア開閉装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態のスライドドア開閉装置に使用されるモータの断面図である。
【図２】実施形態のスライドドア開閉装置の車両搭載状態の構成図である。
【図３】実施形態のスライドドア開閉装置の制御装置を含めた構成図である。
【図４】実施形態における制御態様を説明するためのタイミング図である。
【図５】比較例における制御態様を説明するためのタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すモータ１１は、機械式クラッチ付きのモータであって、図２に示す車両に搭載されるスライドドア開閉装置１の駆動源として用いられるパワースライドドア用モータ（ＰＳＤモータ）である。スライドドア開閉装置１は、車体２の側面に設けられた乗降口２ａの下部フロア内に配設され、乗降口２ａを開閉するスライドドア３の開閉作動を行っている。スライドドア３は、車体２に設けられる複数のガイドレール４に連結された連結具５にて支持されており、スライドドア開閉装置１のＰＳＤモータ１１にて駆動される駆動ベルト６とその連結具５の１つとが連結されている。そして、ＰＳＤモータ１１により駆動ベルト６が駆動されると、その連結具５を介してスライドドア３が車体２の側面に沿って前後方向にスライドし、乗降口２ａを開閉するようになっている。
【００２４】
図１に示すように、ＰＳＤモータ１１は、モータ本体１２と減速部１３とからなる所謂ギヤードモータである。モータ本体１２は、ヨークハウジング１４、一対のマグネット１５、電機子１６、ブラシホルダ１７及び一対のブラシ１８を備えている。
【００２５】
ヨークハウジング１４は、有底筒状をなし、その内側面には一対のマグネット１５が固着されている。マグネット１５の内側には電機子１６が回転可能に収容され、電機子１６に備えられる回転軸２０の基端部がヨークハウジング１４の底部中央に設けられた軸受１９にて支持されている。ヨークハウジング１４の開口部１４ａには、径方向外側に向かって延設されたフランジ部１４ｂが形成され、該フランジ部１４ｂは減速部１３のギヤハウジング３１の開口部３１ａに螺子２１にて固定されている。この固定の際、ヨークハウジング１４とギヤハウジング３１との両開口部１４ａ，３１ａ間にはブラシホルダ１７が介装されている。
【００２６】
ブラシホルダ１７は、ヨークハウジング１４内において、回転軸２０の先端側の部位を軸支する軸受２２と、回転軸２０に固着された整流子２３に摺接する一対のブラシ１８とを保持している。また、ブラシホルダ１７には複数本のターミナル２４がインサートされており、各ターミナル２４の一端はブラシ１８や後述の回転センサ４０等と電気的に接続されている。また、ブラシホルダ１７において両ハウジング１４，３１の外部に突出する部位には、車体２側から延びる車体側コネクタ（図示略）と接続するためのコネクタ部１７ａが構成されており、該コネクタ部１７ａの接続凹部１７ｂ内にてターミナル２４の他端が露出している。そして、コネクタ部１７ａに車体側コネクタが接続されると、ＰＳＤモータ１１と車体２側に備えられるＥＣＵ５１とが電気的に接続される。
【００２７】
減速部１３は、ギヤハウジング３１と、ウォーム軸３２及びウォームホイール３３から構成される減速機構３４と、出力軸３５と、クラッチ４５とを有する。
ギヤハウジング３１は、ヨークハウジング１４の開口部１４ａと対向する開口部３１ａを有し、その開口部３１ａから軸方向にクラッチ収容部３１ｂが凹設されている。クラッチ収容部３１ｂにはその底部から軸方向に延びてウォーム軸３２を収容する略円筒状の軸収容筒部３１ｃと、軸収容筒部３１ｃと連続してウォームホイール３３を収容する略円形状のホイール収容部３１ｄとが形成されている。
【００２８】
軸収容筒部３１ｃの軸方向の両端部には軸受３６，３７がそれぞれ装着され、軸収容筒部３１ｃ内に挿入されるウォーム軸３２が軸受３６，３７にて回転可能に、モータ本体１２の回転軸２０と同軸となるように支持されている。このウォーム軸３２の軸受３６，３７による支持部間には、ウォームギヤ部３２ａが形成されている。軸収容筒部３１ｃにおけるウォーム軸３２の先端対向部には、該ウォーム軸３２のスラスト荷重を受けるためのスラスト受けボール３８及びスラスト受けプレート３９が配置されている。
【００２９】
ホイール収容部３１ｄには、ウォーム軸３２のウォームギヤ部３２ａと噛合する円板状のウォームホイール３３が回転可能に収容されている。このウォームホイール３３には、該ウォームホイール３３と一体回転するように出力軸３５が連結されている。出力軸３５は、図２及び図３に示すように、スライドドア３を開閉作動させるための駆動ベルト６が掛装される駆動プーリ７と一体回転するように連結される。
【００３０】
クラッチ収容部３１ｂには、ウォーム軸３２と回転軸２０との間に配置されてウォーム軸３２と回転軸２０との連結・断絶を行う機械式のクラッチ４５が収容されている。
機械式のクラッチ４５は、図１及び図３に示すように、回転軸２０と一体的に回転する回転軸側可動部材（図示略）と、ウォーム軸３２と一体的に回転するウォーム軸側従動部材（図示略）が設けられている。また、回転軸側可動部材とウォーム軸側従動部材との間には、動力伝達部材（図示略）が設けられている。動力伝達部材は、回転軸側可動部材に対して、周方向に移動不能かつ径方向に移動可能に配設されている。動力伝達部材は、スプリング（図示略）にて回転軸側可動部材の外周面から突出しないように弾性力が付与されている。
【００３１】
そして、回転軸２０とともに回転軸側可動部材が回転すると、その回転によって動力伝達部材に遠心力が付与される。遠心力が付与された動力伝達部材は、スプリングの弾性力に抗して径方向外側に移動し、回転軸側可動部材の外周面から突出する。動力伝達部材が回転軸側可動部材の外周面から突出すると、ウォーム軸従動部材の回転軸側可動部材の外周面と相対向する内側面に形成した嵌合凹部に係合する。その結果、ウォーム軸従動部材（ウォーム軸３２）は、動力伝達部材を介して回転軸側可動部材（回転軸２０）と連結する。
【００３２】
反対に、回転軸２０（回転軸側可動部材）が回転しないとき、動力伝達部材には遠心力が付与されない。そのため、動力伝達部材は、スプリングの弾性力によって回転軸側可動部材の外周面から突出することはできず、ウォーム軸従動部材の内側面に形成した嵌合凹部に係合しない。これによって、ウォーム軸従動部材（ウォーム軸３２）と回転軸側可動部材（回転軸２０）とが断絶される。従って、ウォーム軸側従動部材は、ウォーム軸３２の回転に伴って、回転軸側可動部材（回転軸２０）に対して空転する。その結果、出力軸３５側からウォーム軸３２を回転させたとき、出力軸３５側からみて回転負荷となる回転軸２０がウォーム軸３２から切り離される。このように本実施形態の機械式のクラッチ４５は、回転軸２０の駆動の有無によって、ウォーム軸３２と回転軸２０との連結・断絶を行う。尚、機械式のクラッチ４５の詳細は、例えば特許文献１で示した公報を参照すれば、容易にその具体的な原理構成が理解可能なため、更なる詳細な説明は便宜上省略する。
【００３３】
このようなクラッチ４５が備えられることで、モータ本体１２が駆動されて回転軸２０が回転すると、クラッチ４５を介してウォーム軸３２が回転し、該ウォーム軸３２の回転にてウォームホイール３３を介して出力軸３５が回転する。そして、この出力軸３５の回転によって、スライドドア３は全開方向又は全閉方向に作動する。これに対して、回転軸２０が回転していないとき、クラッチ４５ではウォーム軸３２と回転軸２０とを断絶するため、出力軸３５からの回転が容易となる。つまり、手動によるスライドドア３の開閉作動に大きな操作力が必要ない。
【００３４】
因みに、出力軸３５はスライドドア３と連動しているため、モータ本体１２による駆動時と手動操作時との両者でスライドドア３の作動方向に応じて回転するとともに、スライドドア３の作動速度に相対した回転数（回転速度）となる。また、出力軸３５の回動量及び回動位置は、スライドドア３の作動量及び作動位置に相対する。このことから、出力軸３５と連動するウォーム軸３２は、出力軸３５の回転方向（スライドドア３の作動方向）に相対して回転するとともに、出力軸３５の回転数（スライドドア３の作動速度）に相対した回転数となる。また、ウォーム軸３２の回動量及び回動位置は、出力軸３５の回動量及び回動位置（スライドドア３の作動量及び作動位置）に相対する。
【００３５】
軸収容筒部３１ｃの先端部に設けた軸受３７の近傍位置には、回転センサ４０が設けられている。回転センサ４０は、ウォーム軸３２に取着されたセンサマグネット４１と、センサマグネット４１と対峙するように軸収容筒部３１ｃの内周面に取着した２個のホール素子４２ａ，４２ｂを有している。センサマグネット４１は、周方向にＮ・Ｓ極が等ピッチで着磁されたリング状マグネットであって、ウォーム軸３２と一体回転するように該ウォーム軸３２に装着されている。これに対し、軸収容筒部３１ｃの内周面に取着したホール素子４２ａ，４２ｂは、センサマグネット４１の各磁極に応じてＨ・Ｌレベルに変化するパルス信号をそれぞれ出力する。また、ホール素子４２ａ，４２ｂは、互いのパルス信号の位相が９０度ずれて出力されるように相対配置されている。
【００３６】
ＥＣＵ５１は、ホール素子４２ａ，４２ｂから出力されたパルス信号の両方若しくは一方に基づいて、ウォーム軸３２の回転方向や回転数、回動量、回動位置の算出を逐次行っている。即ち、ＥＣＵ５１は、これら算出したウォーム軸３２の回転方向や回転数、回動量、回動位置から、スライドドア３の作動方向や作動速度、作動量、作動位置の算出を逐次行っている。
【００３７】
ＥＣＵ５１は、スライドドア３等に備えられる開閉操作スイッチ（図示略）から、スライドドア３を全閉位置から全開位置に開作動させるための開指令信号Ｓｏ及びスライドドア３を全開位置から全閉位置に閉作動させるための閉指令信号Ｓｃが入力される。そして、ＥＣＵ５１は、開指令信号Ｓｏを入力したとき、スライドドア３を全開位置に開作動させるべくモータ本体１２を駆動制御し、閉指令信号Ｓｃを入力したとき、スライドドア３を全閉位置に閉作動させるべくモータ本体１２を駆動制御する。また、このスライドドア３の開閉の際、ＥＣＵ５１は、モータ本体１２に対してＰＷＭ制御を行い、ドア３の速度制御も実施している。
【００３８】
また、スライドドア３の所定部位には挟み込み検出センサ５２が備えられており、ＥＣＵ５１にはその挟み込み検出センサ５２からの検出信号が入力されている。ここで、挟み込み検出センサ５２は、例えばスライドドア３の前端部分の上下方向全体に亘って設けられ、閉作動するスライドドア３と車体２の乗降口２ａとの間で異物を挟持した、若しくは挟持し得る状態を検出し、挟み込み検出信号をＥＣＵ５１に出力する。ＥＣＵ５１は、挟み込み検出センサ５２からの挟み込み検出信号に基づいて、スライドドア３による異物の挟み込みが生じたか（挟み込みが生じ得るか）の判定を行っている。
【００３９】
挟み込みが生じた（生じ得る）と判定すると、ＥＣＵ５１は、スライドドア３にて挟み込んだ異物の解放を可能とすべく、閉作動のスライドドア３の反転作動（所定量の開作動）、即ちモータ本体１２の駆動を正転から逆転に切り替える。因みに、ＥＣＵ５１は、モータ本体１２の正転から逆転に移行する途中にモータ本体１２の端子間ショート（一対のブラシ１８間のショート）を行い、モータ本体１２の回転軸２０にブレーキトルクを発生させ、スライドドア３の作動にブレーキ力を付与するブレーキ制御を実施している。
【００４０】
また、スライドドア開閉装置１は、全開位置のスライドドア３の保持・解放を行う全開保持ラッチ装置６１と連携した動作を行っている。全開保持ラッチ装置６１は、駆動源として備えられるドアロックリリース用モータ（リリースモータ）６２の駆動にてラッチ６３を作動させ、全開位置のスライドドア３を車体２に対して保持、及びその解除を行う。そして、全開位置からのスライドドア３の自動閉作動時には、先に全開保持ラッチ装置６１が保持から解放側に切り替えられ、その後、ＰＳＤモータ１１が作動されてスライドドア３の閉作動が行われる。
【００４１】
ここで仮に、図５に示すように、閉指令信号Ｓｃに基づいてリリースモータ６２を駆動するとともに、ＥＣＵ５１のタイマにて予め一定に設定された規定時間ｔａの計時を開始し、その規定時間ｔａの計時後にＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動が開始されるとする。規定時間ｔａは、リリースモータ６２の駆動によりスライドドア３の全開保持ラッチ装置６１による保持が解放側に切り替えられるのに十分な時間に設定されている。従って、全開保持ラッチ装置６１が解放側に切り替えられた時点からＰＳＤモータ１１が駆動されるまでの残りの規定時間ｔａにおいては、ＰＳＤモータ１１内のクラッチ４５が断絶状態となっているため、スライドドア３が移動可能（空走可能）な状態となっている。このとき、傾斜地への停車にてスライドドア３に自重等が作用すると、ドア３が不意に作動（空走）してしまう。
【００４２】
これを踏まえ本実施形態のＥＣＵ５１では、図４に示すように、閉指令信号Ｓｃの入力に基づいてリリースモータ６２の駆動と、ＥＣＵ５１のタイマによる規定時間ｔａの計時開始とを行うとともに、その後の全開保持ラッチ装置６１が解放側となってからスライドドア３が空走したか否かの検出が行われる。つまり、スライドドア３に関して作動方向、作動速度、作動量及び作動位置の検出がドア３の作動に伴って行われるため、例えば作動速度がゼロより大となる、又は作動位置に変化がある等から、ＥＣＵ５１にてスライドドア３の空走の検出が可能である。
【００４３】
そして、自重等にてスライドドア３が不意に閉作動し、ドア３の作動速度が判定速度ｖａ以上となったことを検出すると、ＥＣＵ５１は、ＰＳＤモータ１１のモータ本体１２の駆動を開始し、該駆動によるスライドドア３の自動閉作動を開始する。つまり、スライドドア３の作動速度が判定速度ｖａに早く到達するほど（速度上昇が大きいほど）、閉指令信号Ｓｃの入力からＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動開始までの時間が図４の時間ｔ３、時間ｔ２、時間ｔ１のように次第に早くなる。また本実施形態においては、ＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動開始時の回転数（回転速度）がその判定速度ｖａに見合った速度に設定されるため、クラッチ４５前後の軸２０，３２間の回転速度差が小さく、クラッチ４５を含む駆動伝達系にかかる衝撃は小さいものとなっている。
【００４４】
また本実施形態では、タイマによる規定時間ｔａの計時も併用されている。即ち、スライドドア３の作動速度の上昇が遅く判定速度ｖａになかなか到達しない、若しくは平地停車時のようにドア３が空走せずドア３の作動速度がゼロに維持されるような場合、ＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動開始までの時間が遅くなるのが懸念される。そこで、スライドドア３の作動速度が判定速度ｖａ以上となる前に、タイマによる規定時間ｔａの計時が終了した時点で、強制的にＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動を開始し、スライドドア３の自動閉作動が無用に長くならないようにもなっている。尚、このようにスライドドア３の作動速度の上昇が遅い若しくはゼロとなる場合では、閉指令信号Ｓｃの入力からＰＳＤモータ１１の駆動開始までの時間は規定時間ｔａと同じ時間ｔ４となる。つまり、ＰＳＤモータ１１の駆動開始までの時間が時間ｔ４より長くなることはない。
【００４５】
このように、全開保持ラッチ装置６１が保持から解放側に切り替わってスライドドア３が傾斜による自重作用等にて空走しても、そのドア３の作動速度が判定速度ｖａとなった時点でＰＳＤモータ１１の駆動による自動閉作動に切り替わる。そのため、スライドドア３が空走してもその空走が僅かに抑えられ、モータ本体１２やクラッチ４５にかかる衝撃の軽減が図られる。
【００４６】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）ＥＣＵ５１における開閉制御において、閉指令信号Ｓｃの入力に基づいて、全開保持ラッチ装置６１によるスライドドア３の保持が解放側に切り替えられるとともに、その解放後に取得したドア３の作動速度が判定速度ｖａ以上になると、ＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動を開始してドア３の自動閉作動が行われる。これにより、全開保持ラッチ装置６１が保持から解放側に切り替わってスライドドア３が傾斜による自重作用等にて空走しても、そのドア３の作動速度が速度ｖａなった時点でＰＳＤモータ１１の駆動による自動閉作動に切り替わる。そのため、スライドドア３が空走してもその空走を僅かに抑えることができ、モータ本体１２やクラッチ４５にかかる衝撃を軽減することができる。
【００４７】
（２）閉指令信号Ｓｃの入力から規定時間ｔａがタイマにて計時され、計時される規定時間ｔａよりもＰＳＤモータ１１の駆動開始までの時間が長くなるようなドア３の作動状態である場合は、その規定時間ｔａの到達にて強制的にＰＳＤモータ１１（モータ本体１２）の駆動が開始され、スライドドア３の自動閉作動が行われる。つまり、スライドドア３の作動速度の上昇が遅い、若しくは作動速度がゼロに維持されるような場合（平地駐車時等）、ＰＳＤモータ１１の駆動開始までの時間が遅くなり得るため、計時される規定時間ｔａ後はＰＳＤモータ１１が速やかに駆動され、ドア３の自動閉作動への移行が無用に長くなることを防止することができる。
【００４８】
（３）ＰＳＤモータ１１の駆動開始時には、スライドドア３の作動速度に見合った回転数となるようにモータ１１（モータ本体１２）が制御される。そのため、クラッチ４５前後の軸２０，３２間の回転速度差を小さくでき、クラッチ４５を含む駆動伝達系にかかる衝撃を小さく抑えることができる。
【００４９】
（４）クラッチ４５は、モータ本体１２の回転軸２０と減速機構３４のウォーム軸３２との間に設けられている。つまり、クラッチ４５を減速機構３４によって減速される前の位置に設けたことで、大きなトルクを受けないことから小型化でき、モータ１１全体の小型化を図ることができる。
【００５０】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では特に言及しなかったが、全閉位置にあるスライドドア３を保持する全閉保持ラッチ装置を備えている場合、上記の閉作動時と同様に、開指令信号Ｓｏの入力に基づいて全閉保持ラッチ装置と連携してドア３の開作動を行うようにしてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、ドア３の作動速度との比較に１つの判定速度ｖａを用いたが、２以上の判定値を用いてもよい。
・上記実施形態では、ドア３の作動速度に基づいてＰＳＤモータ１１の駆動開始タイミングを決定したが、ドア３の作動位置の変化や作動量の変化等、その他の作動状態に基づいてモータ１１の駆動開始タイミングを決定してもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、クラッチ４５をモータ本体１２の回転軸２０と減速機構３４のウォーム軸３２との間に設けたが、これ以外の駆動伝達経路上に設けてもよい。
・上記実施形態では、スライドドア３の作動状態の検出をウォーム軸３２の回転状態の検出に基づいて行ったが、これ以外の駆動伝達経路上の部材を検出対象としてドア３の作動状態を検出するようにしてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、スライドドア３を開閉する車両用ドア開閉装置に適用したが、これ以外の車両ドア、例えばバックドア等のドア開閉装置に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
【００５４】
（イ） 車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御手段を備えた車両用ドア開閉装置の制御装置であって、
前記開閉制御手段は、前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動状態を検出し、検出した前記ドアの作動状態が所定状態になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【００５５】
この構成では、開閉制御において、ドアの閉指令又は開指令が生じると、ラッチ装置によるドアの保持が解放側に切り替えられるとともに、その解放後に検出したドアの作動状態が所定状態になると、モータの駆動を開始してドアの閉又は開作動が行われる。これにより、ラッチ装置が保持から解放側に切り替わってドアが傾斜による自重作用等にて空走しても、そのドアの作動状態（ドアの作動速度や作動位置変化、作動量変化等）が所定状態になった時点でモータの駆動による自動作動に切り替わる。そのため、ドアが空走してもその空走を僅かに抑えることができ、モータやクラッチにかかる衝撃を軽減することができる。
【符号の説明】
【００５６】
３…スライドドア（ドア）、１１…モータ、１２…モータ本体、１３…減速部、２０…回転軸、３２…ウォーム軸、３３…ウォームホイール、３４…減速機構、３５…出力軸、４５…クラッチ、５１…ＥＣＵ（開閉制御手段、計時手段）、ｔａ…規定時間（所定時間）、ｔ１〜ｔ４…時間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御手段を備えた車両用ドア開閉装置の制御装置であって、
前記開閉制御手段は、前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動速度を取得し、取得した前記ドアの作動速度が所定速度以上になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、
前記ドアの閉指令又は開指令から所定時間を計時する計時手段を備え、
前記開閉制御手段は、前記計時手段にて計時される所定時間よりも前記モータの駆動開始まで時間が長くなるような前記ドアの作動状態である場合は、その所定時間の到達にて強制的に前記モータの駆動を開始し、前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、
前記開閉制御手段は、前記モータの駆動開始時の前記ドアの作動速度に見合った回転数となるように前記モータを制御することを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、
前記モータは、前記回転軸を回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体に一体的に組付けられるとともに、前記回転軸の回転力が伝達されるウォーム軸及び前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールを有する減速機構が収容され、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを経た回転力を前記ウォームホイールと一体的に回転するように連結される前記出力軸から出力する減速部とを備え、
前記クラッチは、前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けられるものであることを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置を備えたことを特徴とする車両用ドア開閉装置。
【請求項６】
車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御を行う車両用ドア開閉装置の制御方法であって、
前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動速度を取得し、取得した前記ドアの作動速度が所定速度以上になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うようにしたことを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御方法。
【請求項１】
車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御手段を備えた車両用ドア開閉装置の制御装置であって、
前記開閉制御手段は、前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動速度を取得し、取得した前記ドアの作動速度が所定速度以上になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、
前記ドアの閉指令又は開指令から所定時間を計時する計時手段を備え、
前記開閉制御手段は、前記計時手段にて計時される所定時間よりも前記モータの駆動開始まで時間が長くなるような前記ドアの作動状態である場合は、その所定時間の到達にて強制的に前記モータの駆動を開始し、前記ドアの閉又は開作動を行うように制御することを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、
前記開閉制御手段は、前記モータの駆動開始時の前記ドアの作動速度に見合った回転数となるように前記モータを制御することを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ドア開閉装置の制御装置において、
前記モータは、前記回転軸を回転駆動するモータ本体と、前記モータ本体に一体的に組付けられるとともに、前記回転軸の回転力が伝達されるウォーム軸及び前記ウォーム軸に噛合されるウォームホイールを有する減速機構が収容され、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを経た回転力を前記ウォームホイールと一体的に回転するように連結される前記出力軸から出力する減速部とを備え、
前記クラッチは、前記回転軸と前記ウォーム軸との間に設けられるものであることを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置を備えたことを特徴とする車両用ドア開閉装置。
【請求項６】
車両に設けられる開口を開閉するドアをモータの駆動による出力軸の回転に伴って開閉作動させ、前記ドアを自動開閉させる旨の指令が生じると、機械式クラッチが前記モータの駆動とともに接続されて前記モータの回転軸の回転力を前記出力軸に伝達し、該出力軸の回転により前記ドアを開閉作動させる一方、前記モータの非駆動時には前記クラッチが切り離されて前記出力軸と前記回転軸とを断絶し、前記ドアの手動開閉による負荷側からの前記出力軸の回転力を前記回転軸には非伝達とする車両用ドア開閉装置において、前記ドアの全開又は全閉位置に保持するラッチ装置と連携した前記ドアの開閉作動を行う開閉制御を行う車両用ドア開閉装置の制御方法であって、
前記ドアの閉指令又は開指令に基づいて前記ラッチ装置による前記ドアの保持を解放側に切り替えるとともに、その解放後の前記ドアの作動速度を取得し、取得した前記ドアの作動速度が所定速度以上になると、前記モータの駆動を開始して前記ドアの閉又は開作動を行うようにしたことを特徴とする車両用ドア開閉装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４６６６４（Ｐ２０１２−２４６６６４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８３３０（Ｐ２０１１−１１８３３０）
【出願日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
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