车门控制装置 【技术领域】
本发明为有关通过控制装置执行车辆车门的开启关闭的车门控制装置，尤其是有关于因开关驱动车门而发生夹置异物状况时，能执行夹置检测的车门控制装置。
背景技术
如历来的公知技术中所揭示，在车体的车门口装设一对能自由开关的供乘客上下车的车门(滑动车门)，通过动力装置(例如马达)使其动作，为一可自动执行开启关闭的自动开关控制装置。
在日本发明公开公报特开平10-169313号申请专利范围第2项中，公开了一种车门控制装置。
在上述发明文献所述装置中，通过动力装置使滑动车门动作，车辆自静止状态开始驱动行进，滑动车门虽仍通过马达继续起动，但将会解除检测夹置功能，且判断标准(判断阈值)变得严格。
上述公报所揭示的方法中，当执行关闭滑动车门的车辆自静止切换至行驶状态，即使一边关闭车门，一边行进，亦能确实地控制车门闭合，但是在此情况下，于检测夹置的功能上，为预防错误检测发生，车辆自静止状态起动瞬间实行检测夹置的判断阈值会下降，造成检测夹置的敏感度下降。
【发明内容】
因此，鉴于上述问题点，本发明的目的是解决即使在关闭车门时车辆开始激活行进，亦可不使检测夹置的敏感度下降，且能正确执行检测夹置的技术性问题。
为达到上述目标，本发明提供一种车门控制装置，在解决问题所述的技术方法中，起动车门方法与检测车门速度的检测速度方法，与依据该检测速度方法的输出信号，控制该车门的速度设定至预定目标车门速度，于该车门完全闭合前的减速的控制方法；该控制方法根据该车门的开关动作而执行检测夹置步骤，检测出夹置时，通过处理夹置状况的车门控制装置，内备置检测车辆停止或行进的行进检测法；以之构成利用增加起动电压使其超过该车静止状态时的电压来控制车辆行进状态中闭合车门的动作。
在控制车门闭合时，于即将完全闭合状态前执行减速控制；通过减速控制，起动中所施的电压被抑制，致使车门动作力变低。在此状态下，自静止状态激活车辆行进时，因行进状态转变而产生地惯性力(变为外力)作用于车门时，往闭合方向移动中的车门，会因车辆移动产生反作用力。此与关闭车门时发生夹置情形时相同，由于车辆的车门速度降低而导致出现夹置发生的错误检测。
然从上述方法可得知：经由车辆静止或行进的检测方法得知，关闭车门时车辆自静止转为行进状态时，较静止车辆需更大的电压产生动力，用于起动，施加的电压也比静止状态时高，这样才不会因惯性力而使车门往开启方向开启，且能确实地完全使车门闭合。即使车辆自静止状态转为行进状态，使动力增加但不变动夹置判断阈值，就不会出现夹置检测敏感度下降的情形。
此处控制方法为记忆现在车门速度与过去车门速度，自两车门速度推算出预定时间后的预定车门速度。例如，预定车门速度为现在车门速度，与过去车门速度两者经预定时间后，所到达的车门速度线性推算而求得：从推算中求得的预定车门速度与现在车门位置时的目标车门速度，从两者的速度偏差演算出速度增减量。再自速度增减量经由换算求得电压增减量；其次基于电压增减量，增加动力所需的电压。经由本方法，对于目标车门速度而言，预定车门速度的偏差值若较大时(例如关闭车门时，车辆自静止转为行驶，车辆本身的惯性作用力，使车门往开启方向移动)，依据其电压增减量施予动力电压，能使动力电压增加，并抑制因外力而使车门往开启方向移动的情形发生，故能预防错误的夹置检测发生。
【附图说明】
图1本发明的实施型态中，表示车门控制装置构造的装置图。
图2如图1所示的滑动车门在开启与关闭状态的说明图。
图3本发明的实施型态中，表示车门控制装置的控制器(controller)，其内部构造及外部与电源连接的区块(block)图。
图4如图3所示利用控制器(controller)控制具夹置功能的滑动车门之的流程图。
图5如图4所示的车门控制中，将滑动车门控制于关闭方向的摘要流程图。
图6本发明的实施型态中，车门控制装置的滑动车门(slide door)在开启与关闭位置时目标车门速度的表示图。
图7为车辆在停止状态下，滑动车门的车门速度和使车门动作的马达驱动电压两者间关系状态的说明图。
图8为车辆在行进状态下，滑动车门的车门速度和使车门动作的马达驱动电压两者间关系状态的说明图。
1 车门控制装置
2 滑动车门(车门)
3 车体(body)
4 开口
7 霍尔组件(速度检测装置)
10 控制器(controller)(控制裝置)
17 煞车开关(brake switch)(行进检测裝置)
18 停车煞车开关(行进检测裝置)
19 切换开关(shift switch)(行进检测裝置)
20 车速感知器(sensor)(行进状态检测裝置)
实施方式
以下所述为本发明其中的一实施例，请参照图面说明。图1适用于装置在车辆中的电动滑门控制装置，执行设置于车门(滑动车门)2内的电动车门控制装置1的示意图。图1所示车辆，并不限于图1中所示车型，亦可适用于箱型车。在车辆的车幅处中设置乘客上下车而需的车门口4，并于车门口4设置可往车辆的前后方自由移动的滑动车门2。滑动车门2是利用沿着设置于车侧的车门口4下方的滑轨25以及于车体3中自中央到后方于车门口4所设置中央滑轨26，通过动力装置4所运转产生的动力进行滑动，使之于车门口4可自在地闭合开启。
滑动车门2为一于外面板24与外面板内侧的内面板中间，设置作为动力装置的马达4的车门，马达4的动力运转磁鼓(drum)通过开启用电缆22及关闭用电缆23执行开启或关闭功能，另具备一动力传达机构5以使滑动车门2开启关闭。
该马达4为IC化动力装置，具有电磁离合器以接续或切断马达4动力，和通过电缆22、23使之以回转方式动作的磁鼓(drum)；此电磁离合器连结磁鼓可以电动方式使滑动车门2动作，亦可切断电磁离合器的动作以中止马达4传输动力至磁鼓，而能手动操作滑动车门2，并设置两个可检测马达回转状态的霍尔组件7(Hall element)。
在此构成中，滑动车门2从完全闭合位置向开启方向动作或从开启位置向闭合位置动作时，会连同车体侧边的前锁装置(frontlock)27及关闭装置28等一起动作，但在此先省略该相关动作的详细说明。
参照图3说明车门控制装置1之系统。
车门控制装置1为控制器10所控制，控制器10是由电池9供给电源。控制器10中通过开关群组6(例如检测车辆制动操作的煞车开关17的煞车信号、停车煞车开关18(parking brake switch)的PKB信号、变速器的切换开关19的切换信号以及操作开关滑动车门2的操作开关8)输入的各信号，检测滑动车门2的马达4的回转状态，并通过霍尔组件7的信号，执行检测滑动车门2以完全闭合为基准(零点)至完全开启为止的车门位置。霍尔组件7含有两个霍尔IC，分别设置于马达4的输出轴及与马达4相接的动力传达机构5上。霍尔组件7互相输出相位不同的信号，利用马达4的回转方向，可由输出的信号得知滑动车门2的动作方向。而且，检测车辆行驶车速的车速感应器20的车速信号，依其必要性将信号输入控制器10中；此时，车速感知器20的车速信号可以使用设置于车轮的车轮速感应知信号，也可以检测变速器输出轴的回转信号。
另一方面有关控制器10的内部构成，其内部设有输入接口13(interface)(输入I/F)及输出接口14(输出I/F)。控制器10通过电池19供给的电压(如12V的电力电压)，从控制器内部的电力回路12产生稳定的恒电压(如5V)，以供给控制器内部的CPU等。由上述的开关群组6或霍尔组件7的信息通过输入接口I/F13传达信息至CPU11。CPU11内部置有记忆程序的只读存储器(ROM)15，及演算时一时记忆数据的随机存储器(RAM)16。根据这些输入信号，CPU11为使滑动车门2动作而输出驱动信号使马达4动作，此时的驱动信号通过输出接口14(例如驱动程序电路)传送至马达4。当马达4接收CPU11的指示而动作时，传达此动力至与马达4的输出轴相连的动力传达机构5，即构成滑动车门2的动作。此时，处在全闭和全开的中间状态的滑动车门2受到驱动，使滑动车门2自半闭至完全闭合的车门关闭装置，容许或禁止滑动车门2的移动，以联接能使滑动车门2自由开闭的释放装置，亦可控制滑动车门2，但因为与本发明的说明无直接关系，在此并不详述。
其次，参照图4所示的流程图，对控制器10的CPU11控制滑动车门2进行说明。在以下所示说明中，关于程序处理的流程以步骤表示，各步骤简略以S表示之。
当电池9供给电源至CPU11时，如图4所示进行预定周期(如msec)处理。CPU11进行S1的初期处理。在初期处理中，先确认ROM15及RAM16的运作；当确认完毕之后，将其初期值代入RAM16中。同时确认滑动车门2的系统是否能正常运作。在S1的初期处理完毕后，即进行S2的输入处理。在输入处理中在RAM内所定记忆来自开关群组6的信号，及来自霍尔组件的信号，又或是通过输入接口13所输入的车速信号。在下述步骤S3时，根据所定记忆中记入的状态，进行滑动车门2的车门位置及车门速度的演算。同时CPU11可将滑动车门2的全闭状态视为车门位置的基准点(零点)。当滑动车门2往开启方向移动时，位置计数器的数值即增加；当滑动车门2往闭合方向移动时，位置计数器的数值即减少；故可由CPU11检测滑动车门2的位置。另外，滑动车门2的车门速度可由公知方法中，经由计算自两霍尔组件7所输出的脉冲检测之。可由在所定时间内输入至CPU11的脉冲量检测出车门位置。这时，因使用两相位不同的霍尔组件7，故可由输入至CPU11内的脉冲量型式，得知滑动车门2的移动方向。
在S4步骤中求出目标车门速度。于本实施例中，目标车门速度是依据预先设定滑动车门2欲运作的方向(开启方向/闭合方向)以及车门位置记忆于RAM中；如图6所示，驱动车门关闭时，滑动车门2的目标车门速度会于滑动车门2接近完全闭合位置(几cm至几+cm的区域)时，设定其所定斜率，使滑动车门2若发生异物夹置的情形，因夹置受到的负荷(夹置负荷)将不会超过预定负荷，在完全闭合之前以固定的速度设定为目标车门速度。在S5中，当求出目标车门速度时，通过求出的目标车门速度与演算所得的车门速度的反馈来控制滑动车门2。有关在此所述的车门关闭控制，稍后作详细说明。
在S5中当车门控制完成时，CPU11在S6至S8中进行夹置检测。亦即，在S6中通过演算求得夹置判定所用的基准速度。此夹置判定所用的基准速度是由霍尔组件7检测得知，经由CPU11演算霍尔组件7所输出的车门速度。例如在CPU11的RAM内以所定次数或所定周期(在此以60msec)数，按时间系列记忆过去车门速度，将车门速度过滤分析上述车门速度的所定次数或所定周期数的平均值作为夹置判定用所用的基准速度。
在下面的步骤S7中，利用S6所算出的夹置判定用的基准速度与现在车门速度两者间的速度偏差。其次比较速度偏差值与所定阈值夹置判定阈值(如固定值)的大小确定后续动作。此时，若偏查值未超出所定阈值时，CPU11会判定滑动车门2在移动中发生夹置，滑动车门2的车门速度并无下降，则程序会再回到S2步骤，由S2步骤开始重复处理。但若在S7中，夹置判定用的基准速度与现在车门速度的偏差值超出所定阈值，滑动车门2在移动中发生夹置，对于经过滤分析后的基准速度而言，CPU11则会判定为只是滑动车门2的车门速度的所定量下降，而于S8步骤进行夹置处理后，回到S2再重新处理S2至S8的步骤。此处所示的夹置处理，如驱动马达4使滑动车门2往关闭方向关闭运作时，马达是否停止或是开始逆回转，以取得只让滑动车门2往开方向开启一定程度的处置方法，让夹置状况发生时的夹置负荷增加受到抑制，而使车门关闭的安全度变高。
参照图5，滑动车门2的运作为本发明的要点所在，针对车门的关闭控制进行说明。
在S11步骤中判断现在车门速度是否有无超越目标车门速度Vt，若未超越目标车门速度Vt，则如S25所示进行等速控制；如图5所示对车门的处理完毕。亦即在本实施例中，为上述所言目标车门速度Vt为滑动车门接近完全闭合状态时，以预先所定斜率计算出的目标车门速度Vt；若现在车门速度Vn未超出此目标车门速度Vt，则关闭速度则以固定的等速度进行控制。但若超越目标车门速度Vt时，则进行S12以下的减速控制。
S12为演算预定车门速度Vf的步骤。预定车门速度Vf的求得方法，为从所定时间(60msec)前的过去车门速度V0，与现在车门速度Vn两者推算出于所定时间(如60msec)前所到达的车门速度。亦即连接现在车门速度Vn与过去车门速度V0两点之间的直线，以直线推算，延长其直线求得所定时间后到达的车门速度。经步骤S12求得预定车门速度Vf。其次再于S13中以预定车门速度Vf与目标车门速度Vt两者的速度差值算出目标速度偏差值ΔV。当于S13步骤中推算出目标速度偏差值ΔV时，于S14步骤中将其目标速度偏差值ΔV除以2(ΔV/2)，以推算出用来增减马达4的动力电压量所需的速度增减量r。
在S15步骤中即可依其速度增减量r为正向量或负向量来操作。若速度增减量r为负时，程序则继续进行至S16步骤；速度增减量r若为正时，程序则进行至S18步骤。
在S16步骤中，进行判断速度增减量r的绝对值，是否大于以减速时所设定的限制装置(LIMITER，若超出所定速度或回数，即自动抑制引擎输出的装置)的绝对值β(β＜0)。若速度增减量r大于限制装置β的绝对值，则在S17步骤针对速度增减量r，激活减速用的限制装置后，进入S23步骤。但若速度增减量r不大于限制装置β的绝对值，则减速用限制装置不会被驱动，而直接进行至S23。
一方面，在S15中，速度增减量r为“正”值的情况，则执行S18之后的处理方法。此情况下，最初是以S18判断车辆是否在行走进的状态中。对于车辆是在行进中或是在静止状态，CPU11可至少由一种信号状态来判断行进中的情况，通过车速感知器20输出脉冲信号(pulse)的车速信号；在停车操作时由开启切换到关闭(或关闭切换至开启)的停车煞车开关18的切换信号；踩煞车踏板时，煞车开关转换状态由ON切换到OFF的状态的煞车切换信号(或由OFF到ON)等信息。
车辆行进中的情况，设定S19加速限制器的值α(设α＞0)为α1。另一方面，车辆停止时，S20加速限制器设定比原定α1还小的α2值。设定S19和S20的α值，即可作为加速的参考值。判断速度增减量r的绝对值是否在加速限制值α以上，如速度增减量的绝对值在加速侧限制值之上，于S22的速度增减量执行加速限制值再进行S23。但如加速速度增减量r未超出加速侧限制值α则仍旧依照加速限制值，限制装置将不会被驱动，而进行823步骤。
S23中，限制器对加速和减速进行纠正的速度增减量r值的大小(dimension)即为速度，所以可将速度转换成电压。此处的转换是以驱动马达4的电压，根据其被施加的电压值决定回转速度。因此，马达4的动力电压和速度之间，以一次函数(举例来说，速度依电压成比例增加的函数)来定义直线。该直线原以速度增减量的速度来换算电压，以计算电压增减量。故在S24中以S23所求得的电压增减量加算目前马达4的动力电压计算出施加马达4的动力电压并以此驱动马达4。
总之，在S12至S24所示的处理中，针对目标车门速度Vt，反馈(feedback)控制车门速度，使车门速度与目标车门速度一致。车辆在停止状态下，如图6所示于控制减速期间(目标车门速度减低时)，马达4驱动全关位置的滑动车门2(slide door)的动力电压渐渐降低，在此过程中，在P1地点产生夹置的情况时，可从夹置发生的P1开始渐渐降低车门速度Vn，如车门速度Vn比根据夹置基准速度预先设定的所定阈值低时，可立刻检测出夹置状况。但是，马达4的驱动电压不会增加至如图7所示的一定的驱动电压，故夹置发生时由滑动车门2的移动所产生的夹置负荷亦不会超过所定负荷。
另如图8所示车辆在行进状态移动的情况。图8中，控制滑动车门2往关闭方向移动，于完全关闭前的减速状态时，车辆发动前进，此时的惯性力会在P2处作用于滑动车门2，车门速度Vn会比目标车门速度于瞬间更快降低，在此情况下，马达4所需驱动力较停止状态还要增加许多。因此车门速度Vn即使瞬间降低，但由于车门速度Vn快速接近目标车门速度Vt，故由夹置的基准速度判断得出的车门速度Vn超出所定阈值，从而能防止因惯性力导致错误的夹置检测情形发生。
发明效果：
通过本发明，使车辆由静止进入行进状态时，即便车辆行动的惯性力作用在车门，亦可于移动车门使之关闭时不受惯性力开启，进而能防止错误的夹置检测情形发生。此因车辆行走时马达运转的驱动力较停止时增加，故借此来防止因惯性力便车门往开启的方向移动，而能确实驱使滑动车门顺利关闭。再者，由于不改变夹置判定阈值故不会产生夹置检测度降低的情形。