後輪トー角制御装置
【課題】直動式の電動アクチュエータにストロークセンサを設けることなく実後輪トー角の検出を可能にする。
【解決手段】後輪トー角制御装置１０は、電動アクチュエータ１１と、実後輪トー角δｒａｃｔに基づいて電動アクチュエータ１１を駆動制御するＥＣＵ１２とを備え、ＥＣＵ１２は、電動アクチュエータ１１に設定されたレゾルバ１７の検出結果に基づいて電動アクチュエータ１１のストローク量を算出したうえで実後輪トー角δｒａｃｔを算出する。ＥＣＵ１２は、所定の条件のもと、電動アクチュエータ１１のハウジングと出力ロッドとの相対移動がストッパにより規制されるまで左右の電動モータをトーイン側へ同時に駆動する較正駆動制御を行い、較正駆動が行われた場合、ストローク量算出部は、相対移動が規制された位置でストローク量を較正する。
【解決手段】後輪トー角制御装置１０は、電動アクチュエータ１１と、実後輪トー角δｒａｃｔに基づいて電動アクチュエータ１１を駆動制御するＥＣＵ１２とを備え、ＥＣＵ１２は、電動アクチュエータ１１に設定されたレゾルバ１７の検出結果に基づいて電動アクチュエータ１１のストローク量を算出したうえで実後輪トー角δｒａｃｔを算出する。ＥＣＵ１２は、所定の条件のもと、電動アクチュエータ１１のハウジングと出力ロッドとの相対移動がストッパにより規制されるまで左右の電動モータをトーイン側へ同時に駆動する較正駆動制御を行い、較正駆動が行われた場合、ストローク量算出部は、相対移動が規制された位置でストローク量を較正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直動式の電動アクチュエータを用いて後輪トー角を可変制御する後輪トー角制御装置に係り、電動アクチュエータにストロークセンサを設けることなく実後輪トー角の検出を可能にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の回頭性や操縦安定性を向上させるために、後輪のトー角を可変制御する後輪トー角制御装置を備えた４輪操舵車両が開発されている。後輪トー角制御装置としては、左右の後輪サスペンションのリンク（ラテラルリンクあるいはトレーリングリンクなど）と車体との間に直動式の電動アクチュエータをそれぞれ設け、これら電動アクチュエータを伸縮させることによって左右の後輪のトー角を個別に可変制御するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
電動アクチュエータとしては、電動モータと送りねじ機構とを用いた直動式のものが一般に用いられる（例えば、本出願人による特許文献２を参照）。直動式の電動アクチュエータを用いて後輪トー角を制御する場合、電動アクチュエータのストローク量を非接触型のストロークセンサを用いて検出し、その検出結果に基づくフィードバック制御を行うことが多い。非接触型のストロークセンサとしては、軟磁性磁芯と、軟磁性磁芯に巻装された１次コイルと、軟磁性磁芯に同一巻き数で巻装された差動的な２次コイルと、軟磁性磁芯の長手方向に磁気回路を形成するように近接配置されて磁界を発生する被検出移動体とを備え、２つの２次コイル間の差動電圧で被検出移動体の軟磁性磁芯の長手方向における変位を検出するものが知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０４３８号公報
【特許文献２】特開２００８−１６４０１７号公報
【特許文献３】特開平７−３３２９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電動アクチュエータに上記のようなストロークセンサを付設する場合、飛び石などによる破損を防止するためにストロークセンサを頑丈なケースに収容する必要があり、装置の大型化および重量増加を招いてしまう。また、電動アクチュエータのストローク量が大きな場合、ストロークセンサが大型化してしまう。
【０００６】
この問題を解決する方法として、電動モータの回転角をレゾルバなどの回転角センサによって検出し、その検出値にギヤ比を乗ずる演算をＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）で行うことでストローク量を求めることが考えられる。
【０００７】
ところが、レゾルバは電動モータの回転角を検出するものであるため、電動モータがＥＣＵによって連続的に制御されていればＥＣＵによる電動モータの回転数の判別が可能であるが、電動モータの制御が中断されると作動再開時のストローク量がわからなくなり、電動アクチュエータのストローク量を判別することができない。すなわち、運転者がイグニッションスイッチをオンにして運転を開始した時に、ＥＣＵが電動アクチュエータの現状のストローク量を判別できず、実後輪トー角を正確に把握することができない。
【０００８】
この問題に対しても、ＥＣＵが、イグニッションスイッチをオフにした時に電動アクチュエータのストローク量をＥＥＰＲＯＭなどに記憶しておき、次回の運転開始時にＥＥＰＲＯＭに記憶された値を読み込むことで、この値をストローク初期値として後輪トー角制御を開始することが可能である。
【０００９】
しかしながら、後輪トー角制御用の電動アクチュエータの場合、運転終了時から次回の運転開始時までの間に外部からの振動などが後輪に加わることがあり、この間ＥＣＵおよび回転角センサの電源がオフになっていると、アクチュエータのストローク量が変化してしまった場合にＥＥＰＲＯＭに記憶された値と実際の値とが異なることとなり、ＥＣＵが誤った実後輪トー角に基づく制御を行ってしまう。
【００１０】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、後輪トー角の制御に供される直動式の電動アクチュエータにストロークセンサを付設することなく実後輪トー角の検出を可能にし、もって後輪トー角制御装置の小型化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、第１の発明は、車体側部材（１）に連結された第１部材（ハウジング３２）と車輪側部材（ナックル７ａ）に連結された第２部材（出力ロッド３５）とを電動モータ（３６）によって相対移動させることにより、後輪トー角を変化させる電動アクチュエータ（１１）と、電動アクチュエータ（１１）に設けられ、第１部材（３２）と第２部材（３５）とが所定範囲を超えて相対移動することを規制するストッパ（４５）と、電動モータ（３６）の回転角を検出する回転角検出手段（１７）と、回転角検出手段（１７）の検出結果に基づいて第１部材（３２）と第２部材（３５）との相対移動量（ストローク量）を算出する相対移動量算出手段（２２）と、相対移動量算出手段（２２）の算出結果に基づいて実後輪トー角を算出する実後輪トー角算出手段（２４）と、目標後輪トー角を設定する目標後輪トー角設定手段（２１）と、実後輪トー角と目標後輪トー角との差に基づいて電動モータ（３６）を駆動制御する駆動制御手段（２６）とを備えた車両（Ｖ）の後輪トー角制御装置（１０）であって、駆動制御手段（２６）は、所定の条件のもと、第１部材（３２）と第２部材（３５）との相対移動がストッパ（４５）により規制されるまで電動モータ（３６）を駆動する較正駆動を行い、相対移動量算出手段（２２）は、較正駆動が行われた場合、相対移動が規制された位置で相対移動量を較正する（ステップＳ１４，Ｓ１７）ことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、駆動制御手段が較正駆動を行うことにより、相対移動量から算出された実後輪トー角と実際の後輪トー角とがずれていたとしても、相対移動が規制された位置で相対移動量が較正されるため、正しい実後輪トー角を把握することができる。そして、回転角センサで実後輪トー角を検出できるため、ストロークセンサによる装置の大型化および重量増加を回避することができる。
【００１３】
また、第２の発明は、第１の発明に係る後輪トー角制御装置（１０）において、前記所定の条件が、車両（Ｖ）が運転を開始したこと（ステップＳ２）を含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、車両が運転を停止している間に後輪トー角が振動などによって変化してしまっても、運転を開始したことを条件にして較正駆動を行うため、後輪トー角のずれによる車両挙動の悪化を防止することができる。
【００１５】
また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る後輪トー角制御装置（１０）において、前記所定の条件が、車両（Ｖ）が走行中であること（ステップＳ３）を含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、走行中に較正駆動を行うため、電動アクチュエータの負荷が小さくなる。したがって、出力の小さな小型の電動アクチュエータを用いても較正駆動を行うことができる。
【００１７】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明に係る後輪トー角制御装置（１０）において、電動アクチュエータ（１１）が左右の後輪（５）にそれぞれ設けられ、前記較正駆動が、左右の後輪（５）をともにトーインにする向きに電動モータ（３６）を同時に駆動すること（ステップＳ１１）により行われることを特徴とする。
【００１８】
車両が走行している時に左右の電動アクチュエータを別々に較正駆動すると、直進走行時であっても車両挙動を悪化させるが、この発明によれば、左右の電動アクチュエータを同時に較正駆動するため、直進走行時の車両挙動の悪化を招かずに済む。また、較正駆動が後輪をトーイン側へ変化させるため、較正駆動時に車両が旋回した場合であっても、アンダーステア傾向になるのでより安全である。
【００１９】
また、第５の発明は、第４の発明に係る後輪トー角制御装置（１０）において、前記較正駆動は、左右一方の電動アクチュエータ（１１）における相対移動が規制された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、左右他方の電動アクチュエータ（１１）における相対移動が規制されるまで一方側の電動モータ（３６）の駆動を停止した（ステップＳ１３）後、左右の後輪（５）をともにトーアウトにする向きに電動モータ（３６）を同時に駆動する（ステップＳ１８）ことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、トーイン側へ後輪トー角を変化させる際だけでなく、トーアウト側へ後輪トー角を変化させるとき、すなわち両後輪を初期位置へ戻す際にも左右の後輪が対称的に駆動されるため、車両挙動の悪化が抑制されるとともに、左右のトー角を別々に戻す場合に比べて旋回時の安全も確保される。また、先に規制された一方の電動アクチュエータを他方の電動アクチュエータが規制されるまで駆動停止するため、左右の後輪がより早く対称になって正常な車両挙動の早期回復が実現される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ストロークセンサを設けることなく実後輪トー角を把握することができるため、後輪トー角制御装置を小型化および軽量化することができる。また、一旦電源がオフにされても、較正駆動によって回転角検出手段の検出結果に基づく実後輪トー角の把握を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る自動車の概略構成を示す平面図である。
【図２】実施形態係る電動アクチュエータの従断面図である。
【図３】実施形態に係る後輪トー角制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る較正駆動判定のフロー図である。
【図５】実施形態に係る較正駆動制御のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる後輪トー角制御装置１０を適用した自動車Ｖの一実施形態について図面を参照して説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤや電動アクチュエータ等については、それぞれ数字の符号に左右を示す添字ＬまたはＲを付して、例えば、後輪５Ｌ（左）、後輪５Ｒ（右）と記すとともに、総称する場合には、例えば、後輪５と記す。
【００２４】
図１に示すように、自動車Ｖは、タイヤ２Ｌ，２Ｒが装着された前輪３Ｌ，３Ｒと、タイヤ４Ｌ，４Ｒが装着された後輪５Ｌ，５Ｒとを備えており、これら前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪５Ｌ，５Ｒが、左右のフロントサスペンション６Ｌ，６Ｒおよびリヤサスペンション７Ｌ，７Ｒによってそれぞれ車体１に懸架されている。
【００２５】
また、自動車Ｖには、運転者によるステアリングホイール８の操舵により、ラックアンドピニオン機構を介して左右の前輪３Ｌ，３Ｒを直接転舵する前輪操舵装置９が装備されるとともに、リヤサスペンション７のナックル７ａＬ，７ａＲと車体１との間に設けられた直動型の電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒを駆動制御することにより、左右の後輪トー角δｒを別々に変化させる後輪トー角制御装置１０Ｌ，１０Ｒが左右の後輪５に対してそれぞれ設けられている。
【００２６】
図２に示すように、電動アクチュエータ１１は、車体１に連結されるラバーブッシュ３１が圧入された第１ハウジング３２ａおよび、複数のボルト３３で第１ハウジング３２ａに締結された第２ハウジング３２ｂからなるハウジング３２（第１部材）と、第２ハウジング３２ｂに伸縮自在に支持され、ナックル７ａに連結されるラバーブッシュ３４が圧入された出力ロッド３５（第２部材）とを備えている。第１ハウジング３２ａは、その内部にレゾルバ１７を内蔵した電動モータ３６を収容している。一方、第２ハウジング３２ｂの内部には、遊星歯車式の減速機３８と、弾性を有するカップリング３９と、台形ねじを用いた送りねじ機構４０とが収容されている。
【００２７】
電動モータ３６は、ＰＭ（Permanent Magnet）シンクロナスモータ、いわゆるブラシレスＤＣモータであり、永久磁石を備えたロータ３６ａと、電機子巻線を備えたステータ３６ｂとを備えた回転界磁形の構造をなし、半導体のスイッチング作用によって駆動される。レゾルバ１７は、電動モータ３６の回転軸に取り付けられ、回転角に応じてギャップを周期的に変化させる回転子１７ａと、回転子１７ａの外周に設けられて励磁コイルと検出コイルとを有する固定子１７ｂとを備えたＶＲ（Variable Reluctance）型であり、励磁コイルで発生させた磁路中のギャップ変動によるトランス効率の変化を検出コイルで検出することにより、回転子１７ａの回転角を検出する。
【００２８】
出力ロッド３５は、略円筒状を呈し、第２ハウジング３２ｂの内周面に固定された２つのスライドベアリング４１によって摺動可能に支持されている。出力ロッド３５の中空内周面に嵌挿された雌ねじ部材４２が入力フランジ４４の中央から延出する雄ねじ部材４３に螺合することで送りねじ機構４０を構成している。電動モータ３６から減速して伝達された入力フランジ４４の回転運動が送りねじ機構４０によって出力ロッド３５のスラスト運動に変換されることによって電動アクチュエータ１１が伸縮動し、ハウジング３２と出力ロッド３５とを相対移動させる
【００２９】
また、第２ハウジング３２ｂ内にはハウジング３２と出力ロッド３５との相対移動を規制するストッパ４５が形成されている。ストッパ４５は、第２ハウジング３２ｂの下半内周面に形成された溝４６と、出力ロッド３５の下半外周面に取り付けられた突起状の係止部材４７とから構成され、係止部材４７が、溝４６におけるアクチュエータ伸長方向の一端面４６ａおよび、アクチュエータ収縮方向の他端面４６ｂに当接することで、ハウジング３２と出力ロッド３５との相対移動を規制する。
【００３０】
図１に戻り、自動車Ｖには、各種システムを統括制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２の他、車速ｖを検出する車速センサ１３や、前輪舵角センサ１４、ヨーレイトセンサ１５の他、図示しない種々のセンサが設置されている。なお、前輪舵角センサ１４はステアリングホイール８の操舵量を検出しており、その検出値から前輪舵角δｆが算出される。ヨーレイトセンサ１５は車体１の平面視における回転角速度（ヨーレイト）を検出し、検出された実ヨーレイトγａｃｔは後輪トー角制御に供される。また、自動車Ｖには、各電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒに流れる電流を検出する電流センサ１６Ｌ，６７Ｒがそれぞれ設置されており、電流センサ１６Ｌ，１６Ｒの検出信号およびレゾルバ１７の検出信号がともにＥＣＵ１２に入力する。なお、レゾルバ１７の検出信号は、ＥＣＵ１２において実後輪トー角δｒａｃｔの算出基礎として利用される。
【００３１】
ＥＣＵ１２は一種のコンピュータであり、演算を実行するプロセッサ（ＣＰＵ）、各種データを一時記憶する記憶領域およびプロセッサによる演算の作業領域を提供するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、プロセッサが実行するプログラムおよび演算に使用する各種のデータが予め格納されている読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、およびプロセッサによる演算の結果およびエンジン系統の各部から得られたデータのうち保存しておくものを格納する書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）の他、各種ドライバや周辺回路、入出力インタフェース等を備えている。そして、ＥＣＵ１２は、通信回線（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して各センサ１３〜１７や電動アクチュエータ１１等と接続されており、各センサ１３〜１７の検出結果に基づいて電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒを駆動制御し、左右の後輪５Ｌ，５Ｒをトー変化させる。すなわち、ＥＣＵ１２は左右の後輪トー角制御装置１０の制御部を構成している。
【００３２】
このように構成された自動車Ｖによれば、左右の電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒを同時に対称的に変位させることにより、両後輪５Ｌ，５Ｒのトーイン／トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することができる他、左右の電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒの一方を伸ばして他方を縮めれば、両後輪５Ｌ，５Ｒを左右に転舵することも可能である。具体的には、ＥＣＵ１２は、自動車Ｖの操縦安定性を高めるべく、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、加速時には後輪５をトーアウトに、減速時には後輪５をトーインに変化させ、高速旋回走行時には後輪５を前輪３と同相に、中低速旋回走行時には後輪５を前輪３と逆相にトー変化（転舵）させる。
【００３３】
次に、図３を参照してＥＣＵ１２の機能について説明する。ＥＣＵ１２は、目標後輪トー角設定部２１と、ストローク量算出部２２と、初期ストローク量記憶部２３と、実後輪トー角算出部２４と、較正駆動判定部２５と、駆動制御部２６とを備えている。
【００３４】
目標後輪トー角設定部２１は、入力インタフェースを介して入力された車速ｖや前輪舵角δｆなどに基づいて目標後輪トー角δｒｔｇｔを設定する。なお、目標後輪トー角δｒｔｇｔを設定するに際し、目標後輪トー角設定部２１は、車速ｖや前輪舵角δｆなどに基づいてヨーレイト規範値γｔを設定し、ヨーレイトセンサ１５で検出した実ヨーレイトγａｃｔとヨーレイト規範値γｔとの差に基づくフィードバック制御を行う。
【００３５】
初期ストローク量記憶部２３は、自動車Ｖが運転を停止した（イグニッションスイッチを切った）際に、左右の電動アクチュエータ１１のストローク量（ハウジング３２と出力ロッド３５とを相対移動量）を記憶し、次回運転を開始（エンジンを始動）した際に、記憶したストローク量を電動アクチュエータ１１の初期ストローク量として提供する。
【００３６】
ストローク量算出部２２は、自動車Ｖが運転を開始した際に、初期ストローク量記憶部２３に記憶された初期ストローク量を読み込んで電動アクチュエータ１１のストローク量を把握するとともに、レゾルバ１７の検出結果に基づいて電動アクチュエータ１１のストローク量を算出する。実後輪トー角算出部２４は、ストローク量算出部２２により算出されたストローク量に基づいて実後輪トー角δｒａｃｔを算出する。較正駆動判定部２５は、後記する較正駆動判定処理を行い、所定の条件を満たした場合に較正駆動信号を生成して駆動制御部２６へ出力する。
【００３７】
駆動制御部２６は、目標後輪トー角設定部２１により設定された目標後輪トー角δｒｔｇｔと実後輪トー角算出部２４により算出された実後輪トー角δｒａｃｔとの差に基づいて電動アクチュエータ１１（電動モータ３６）のＰＩＤ制御を行う通常の後輪トー角制御を行うとともに、較正駆動信号が入力した場合、後記する較正駆動制御を行う。
【００３８】
次に、図４を参照して較正駆動判定部２５による較正駆動判定処理について説明する。自動車Ｖがエンジンを始動すると、ＥＣＵ１２は所定の周期で以下の較正駆動判定処理を繰り返す。較正駆動判定部２５は先ず、較正駆動が既に行われていることを示す較正フラグが０であるか否か、すなわち較正駆動がまだ行われていないか否かを判定する（ステップＳ１）。なお、較正フラグは自動車Ｖが運転を停止すると０にリセットされ、自動車Ｖがエンジンを始動した時には常に０に設定されている。
【００３９】
ステップＳ１で較正駆動がまだ行われていないとの判定された場合（Ｙｅｓ）、較正駆動判定部２５は、自動車Ｖが走行を開始したか否かを車速ｖに基づいて判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２で自動車Ｖが走行を開始したと判定された場合（Ｙｅｓ）、較正駆動判定部２５は、自動車Ｖが直進走行中であるか否かを前輪舵角δｆに基づいて判定し（ステップＳ３）、自動車Ｖが直進走行中であると判定された場合（Ｙｅｓ）、較正駆動判定部２５は次に、車速ｖが所定の閾値ｖｔｈよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４で車速ｖが所定の閾値ｖｔｈよりも小さいと判定された場合（Ｙｅｓ）、較正駆動判定部２５は、較正フラグを１に設定するとともに、較正駆動信号を駆動制御部２６へ出力する（ステップＳ５）。
【００４０】
一方、ステップＳ１〜ステップＳ４でそれぞれＮｏと判定された場合、較正駆動判定部２５は何ら処理を行わずに本判定処理を終了する。
【００４１】
較正駆動判定部２５から出力されると、ＥＣＵ１２は以下の較正駆動制御を行う。
【００４２】
較正駆動制御では、図５に示すように、駆動制御部２６が先ず、左右の後輪５がともにトーイン側へ操舵されるように左右の電動アクチュエータ１１を同時に駆動する（ステップＳ１１）。そして、レゾルバ１７と電流センサ１６の検出結果に基づいて、左右一方の電動アクチュエータ１１がストッパ４５によってその伸縮（ハウジング３２と出力ロッド３５とを相対移動）を規制されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。この処理では、電流センサ１６で検出された電流値が所定の閾値よりも大きくなり且つレゾルバ１７で検出された回転角の変化が止まったことで、ストッパ４５による規制がなされた（係止部材４７が溝４６の端面に当接した）ものと判定される。
【００４３】
駆動制御部２６は、ステップＳ１２の判定がＹｅｓとなるまで左右の電動アクチュエータ１１を駆動し、ステップＳ１２でＹｅｓと判定された場合、規制された電動アクチュエータ１１の駆動を停止する（ステップＳ１３）。そして、ストローク量算出部２２が、駆動停止した電動アクチュエータ１１のストローク量を、最大トーイン時のストローク量として予め記憶された値に較正する（ステップＳ１４）。次に、駆動制御部２６は、駆動を継続している他方の電動アクチュエータ１１がストッパ４５によってその伸縮を規制されたか否かを判定し（ステップＳ１５）、判定がＹｅｓとなるまで他方の電動アクチュエータ１１を駆動する。ステップＳ１５の判定がＹｅｓとなった場合、駆動制御部２６は、他方の電動アクチュエータ１１の駆動を停止し（ステップＳ１６）、ストローク量算出部２２が、駆動停止した電動アクチュエータ１１のストローク量を、最大トーイン時のストローク量として予め記憶された値に較正する（ステップＳ１７）。
【００４４】
その後、駆動制御部２６は、左右両方の電動アクチュエータ１１を後輪トー角δｒが０になるまで同時に駆動し（ステップＳ１８）、本処理を終了する。
【００４５】
このように、駆動制御部２６が所定の条件のもとに較正駆動制御を行うことにより、レゾルバ１７から算出された実後輪トー角δｒａｃｔと実際の後輪トー角δｒとがずれていたとしても、伸縮動が規制された位置でストローク量が較正されるため、ＥＣＵ１２は正しい実後輪トー角δｒａｃｔを把握することができる。そして、レゾルバ１７による検出によってもＥＣＵ１２が正しい実後輪トー角δｒａｃｔを把握できるため、電動アクチュエータ１１にストロークセンサを付設することによる装置の大型化および重量増加することを回避できる。
【００４６】
また、較正駆動制御を行う較正駆動判定に、自動車Ｖが運転を開始したことを含ませることにより、運転停止中に外部からの振動などが後輪５に加わって電動アクチュエータ１１のストローク量が変化してしまった場合であっても、早期にストローク量の較正が行われ、不安定な車両挙動状態を早期に回避することができる。さらに、較正駆動制御を行う較正駆動判定に、自動車Ｖが走行中であることを含ませることにより、較正駆動制御時の電動アクチュエータ１１の負荷を小さくし、出力の小さな小型の電動アクチュエータ１１による較正駆動をも実現可能にすることができる。
【００４７】
そして、較正駆動制御において、左右の電動アクチュエータ１１を同時に駆動することにより、直進走行時の車両挙動の悪化を招かずに済み、また、較正駆動時に左右の電動アクチュエータ１１をトーイン側へ駆動することにより、自動車Ｖの旋回特性がアンダーステア傾向になるため、自動車Ｖが旋回した場合にも安全が確保される。
【００４８】
また、一方の電動アクチュエータ１１の伸縮動が先に規制された場合に、他方の電動アクチュエータ１１の伸縮動が規制させるまで当該一方の電動アクチュエータ１１の駆動を停止することにより、左右の後輪５がより早く対称になって車両挙動が早期に正常に回復し、その後、左右の電動アクチュエータ１１を同時にトーアウト側へ駆動することにより、左右の後輪５をトー角０へ戻す際の後輪トー角δｒが左右で対称的になるため、車両挙動の悪化が抑制されるとともに、左右の後輪トー角δｒを別々に戻す場合に比べて旋回時の安全も確保される。
【００４９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、直動型の電動アクチュエータ１１を左右の後輪５にそれぞれ設けているが、１つの電動アクチュエータで後輪トー角δｒを可変制御する形態や、回転型の電動アクチュエータを用いるような形態であってもよい。また、上記実施形態では、電動モータにブラシレスＤＣモータを採用し、回転角センサにＶＲ型のレゾルバ１７を採用しているが、ブラシ付ＤＣモータや誘導モータ、ステッピングモータなど、他の形式の電動モータを用いたり、回転子側に巻き線がある形式のレゾルバや、ロータリエンコーダ、アブソリュートエンコーダなどを回転角センサとして用いたりしてもよい。これら変更の他、各装置の具体的構成や配置など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 車体
５ 後輪
７ａ ナックル（車輪側部材）
１０ 後輪トー角制御装置
１１ 電動アクチュエータ
１２ ＥＣＵ
１７ レゾルバ（回転角検出手段）
２１ 目標後輪トー角設定部
２２ ストローク量算出部
２３ 初期ストローク量記憶部
２４ 実後輪トー角算出部
２５ 較正駆動判定部
２６ 駆動制御部
３２ ハウジング（第１部材）
３５ 出力ロッド（第２部材）
３６ 電動モータ
４５ ストッパ
Ｖ 自動車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直動式の電動アクチュエータを用いて後輪トー角を可変制御する後輪トー角制御装置に係り、電動アクチュエータにストロークセンサを設けることなく実後輪トー角の検出を可能にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の回頭性や操縦安定性を向上させるために、後輪のトー角を可変制御する後輪トー角制御装置を備えた４輪操舵車両が開発されている。後輪トー角制御装置としては、左右の後輪サスペンションのリンク（ラテラルリンクあるいはトレーリングリンクなど）と車体との間に直動式の電動アクチュエータをそれぞれ設け、これら電動アクチュエータを伸縮させることによって左右の後輪のトー角を個別に可変制御するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
電動アクチュエータとしては、電動モータと送りねじ機構とを用いた直動式のものが一般に用いられる（例えば、本出願人による特許文献２を参照）。直動式の電動アクチュエータを用いて後輪トー角を制御する場合、電動アクチュエータのストローク量を非接触型のストロークセンサを用いて検出し、その検出結果に基づくフィードバック制御を行うことが多い。非接触型のストロークセンサとしては、軟磁性磁芯と、軟磁性磁芯に巻装された１次コイルと、軟磁性磁芯に同一巻き数で巻装された差動的な２次コイルと、軟磁性磁芯の長手方向に磁気回路を形成するように近接配置されて磁界を発生する被検出移動体とを備え、２つの２次コイル間の差動電圧で被検出移動体の軟磁性磁芯の長手方向における変位を検出するものが知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０４３８号公報
【特許文献２】特開２００８−１６４０１７号公報
【特許文献３】特開平７−３３２９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電動アクチュエータに上記のようなストロークセンサを付設する場合、飛び石などによる破損を防止するためにストロークセンサを頑丈なケースに収容する必要があり、装置の大型化および重量増加を招いてしまう。また、電動アクチュエータのストローク量が大きな場合、ストロークセンサが大型化してしまう。
【０００６】
この問題を解決する方法として、電動モータの回転角をレゾルバなどの回転角センサによって検出し、その検出値にギヤ比を乗ずる演算をＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）で行うことでストローク量を求めることが考えられる。
【０００７】
ところが、レゾルバは電動モータの回転角を検出するものであるため、電動モータがＥＣＵによって連続的に制御されていればＥＣＵによる電動モータの回転数の判別が可能であるが、電動モータの制御が中断されると作動再開時のストローク量がわからなくなり、電動アクチュエータのストローク量を判別することができない。すなわち、運転者がイグニッションスイッチをオンにして運転を開始した時に、ＥＣＵが電動アクチュエータの現状のストローク量を判別できず、実後輪トー角を正確に把握することができない。
【０００８】
この問題に対しても、ＥＣＵが、イグニッションスイッチをオフにした時に電動アクチュエータのストローク量をＥＥＰＲＯＭなどに記憶しておき、次回の運転開始時にＥＥＰＲＯＭに記憶された値を読み込むことで、この値をストローク初期値として後輪トー角制御を開始することが可能である。
【０００９】
しかしながら、後輪トー角制御用の電動アクチュエータの場合、運転終了時から次回の運転開始時までの間に外部からの振動などが後輪に加わることがあり、この間ＥＣＵおよび回転角センサの電源がオフになっていると、アクチュエータのストローク量が変化してしまった場合にＥＥＰＲＯＭに記憶された値と実際の値とが異なることとなり、ＥＣＵが誤った実後輪トー角に基づく制御を行ってしまう。
【００１０】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、後輪トー角の制御に供される直動式の電動アクチュエータにストロークセンサを付設することなく実後輪トー角の検出を可能にし、もって後輪トー角制御装置の小型化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、第１の発明は、車体側部材（１）に連結された第１部材（ハウジング３２）と車輪側部材（ナックル７ａ）に連結された第２部材（出力ロッド３５）とを電動モータ（３６）によって相対移動させることにより、後輪トー角を変化させる電動アクチュエータ（１１）と、電動アクチュエータ（１１）に設けられ、第１部材（３２）と第２部材（３５）とが所定範囲を超えて相対移動することを規制するストッパ（４５）と、電動モータ（３６）の回転角を検出する回転角検出手段（１７）と、回転角検出手段（１７）の検出結果に基づいて第１部材（３２）と第２部材（３５）との相対移動量（ストローク量）を算出する相対移動量算出手段（２２）と、相対移動量算出手段（２２）の算出結果に基づいて実後輪トー角を算出する実後輪トー角算出手段（２４）と、目標後輪トー角を設定する目標後輪トー角設定手段（２１）と、実後輪トー角と目標後輪トー角との差に基づいて電動モータ（３６）を駆動制御する駆動制御手段（２６）とを備えた車両（Ｖ）の後輪トー角制御装置（１０）であって、駆動制御手段（２６）は、所定の条件のもと、第１部材（３２）と第２部材（３５）との相対移動がストッパ（４５）により規制されるまで電動モータ（３６）を駆動する較正駆動を行い、相対移動量算出手段（２２）は、較正駆動が行われた場合、相対移動が規制された位置で相対移動量を較正する（ステップＳ１４，Ｓ１７）ことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、駆動制御手段が較正駆動を行うことにより、相対移動量から算出された実後輪トー角と実際の後輪トー角とがずれていたとしても、相対移動が規制された位置で相対移動量が較正されるため、正しい実後輪トー角を把握することができる。そして、回転角センサで実後輪トー角を検出できるため、ストロークセンサによる装置の大型化および重量増加を回避することができる。
【００１３】
また、第２の発明は、第１の発明に係る後輪トー角制御装置（１０）において、前記所定の条件が、車両（Ｖ）が運転を開始したこと（ステップＳ２）を含むことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、車両が運転を停止している間に後輪トー角が振動などによって変化してしまっても、運転を開始したことを条件にして較正駆動を行うため、後輪トー角のずれによる車両挙動の悪化を防止することができる。
【００１５】
また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る後輪トー角制御装置（１０）において、前記所定の条件が、車両（Ｖ）が走行中であること（ステップＳ３）を含むことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、走行中に較正駆動を行うため、電動アクチュエータの負荷が小さくなる。したがって、出力の小さな小型の電動アクチュエータを用いても較正駆動を行うことができる。
【００１７】
また、第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明に係る後輪トー角制御装置（１０）において、電動アクチュエータ（１１）が左右の後輪（５）にそれぞれ設けられ、前記較正駆動が、左右の後輪（５）をともにトーインにする向きに電動モータ（３６）を同時に駆動すること（ステップＳ１１）により行われることを特徴とする。
【００１８】
車両が走行している時に左右の電動アクチュエータを別々に較正駆動すると、直進走行時であっても車両挙動を悪化させるが、この発明によれば、左右の電動アクチュエータを同時に較正駆動するため、直進走行時の車両挙動の悪化を招かずに済む。また、較正駆動が後輪をトーイン側へ変化させるため、較正駆動時に車両が旋回した場合であっても、アンダーステア傾向になるのでより安全である。
【００１９】
また、第５の発明は、第４の発明に係る後輪トー角制御装置（１０）において、前記較正駆動は、左右一方の電動アクチュエータ（１１）における相対移動が規制された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、左右他方の電動アクチュエータ（１１）における相対移動が規制されるまで一方側の電動モータ（３６）の駆動を停止した（ステップＳ１３）後、左右の後輪（５）をともにトーアウトにする向きに電動モータ（３６）を同時に駆動する（ステップＳ１８）ことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、トーイン側へ後輪トー角を変化させる際だけでなく、トーアウト側へ後輪トー角を変化させるとき、すなわち両後輪を初期位置へ戻す際にも左右の後輪が対称的に駆動されるため、車両挙動の悪化が抑制されるとともに、左右のトー角を別々に戻す場合に比べて旋回時の安全も確保される。また、先に規制された一方の電動アクチュエータを他方の電動アクチュエータが規制されるまで駆動停止するため、左右の後輪がより早く対称になって正常な車両挙動の早期回復が実現される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ストロークセンサを設けることなく実後輪トー角を把握することができるため、後輪トー角制御装置を小型化および軽量化することができる。また、一旦電源がオフにされても、較正駆動によって回転角検出手段の検出結果に基づく実後輪トー角の把握を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る自動車の概略構成を示す平面図である。
【図２】実施形態係る電動アクチュエータの従断面図である。
【図３】実施形態に係る後輪トー角制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る較正駆動判定のフロー図である。
【図５】実施形態に係る較正駆動制御のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる後輪トー角制御装置１０を適用した自動車Ｖの一実施形態について図面を参照して説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤや電動アクチュエータ等については、それぞれ数字の符号に左右を示す添字ＬまたはＲを付して、例えば、後輪５Ｌ（左）、後輪５Ｒ（右）と記すとともに、総称する場合には、例えば、後輪５と記す。
【００２４】
図１に示すように、自動車Ｖは、タイヤ２Ｌ，２Ｒが装着された前輪３Ｌ，３Ｒと、タイヤ４Ｌ，４Ｒが装着された後輪５Ｌ，５Ｒとを備えており、これら前輪３Ｌ，３Ｒおよび後輪５Ｌ，５Ｒが、左右のフロントサスペンション６Ｌ，６Ｒおよびリヤサスペンション７Ｌ，７Ｒによってそれぞれ車体１に懸架されている。
【００２５】
また、自動車Ｖには、運転者によるステアリングホイール８の操舵により、ラックアンドピニオン機構を介して左右の前輪３Ｌ，３Ｒを直接転舵する前輪操舵装置９が装備されるとともに、リヤサスペンション７のナックル７ａＬ，７ａＲと車体１との間に設けられた直動型の電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒを駆動制御することにより、左右の後輪トー角δｒを別々に変化させる後輪トー角制御装置１０Ｌ，１０Ｒが左右の後輪５に対してそれぞれ設けられている。
【００２６】
図２に示すように、電動アクチュエータ１１は、車体１に連結されるラバーブッシュ３１が圧入された第１ハウジング３２ａおよび、複数のボルト３３で第１ハウジング３２ａに締結された第２ハウジング３２ｂからなるハウジング３２（第１部材）と、第２ハウジング３２ｂに伸縮自在に支持され、ナックル７ａに連結されるラバーブッシュ３４が圧入された出力ロッド３５（第２部材）とを備えている。第１ハウジング３２ａは、その内部にレゾルバ１７を内蔵した電動モータ３６を収容している。一方、第２ハウジング３２ｂの内部には、遊星歯車式の減速機３８と、弾性を有するカップリング３９と、台形ねじを用いた送りねじ機構４０とが収容されている。
【００２７】
電動モータ３６は、ＰＭ（Permanent Magnet）シンクロナスモータ、いわゆるブラシレスＤＣモータであり、永久磁石を備えたロータ３６ａと、電機子巻線を備えたステータ３６ｂとを備えた回転界磁形の構造をなし、半導体のスイッチング作用によって駆動される。レゾルバ１７は、電動モータ３６の回転軸に取り付けられ、回転角に応じてギャップを周期的に変化させる回転子１７ａと、回転子１７ａの外周に設けられて励磁コイルと検出コイルとを有する固定子１７ｂとを備えたＶＲ（Variable Reluctance）型であり、励磁コイルで発生させた磁路中のギャップ変動によるトランス効率の変化を検出コイルで検出することにより、回転子１７ａの回転角を検出する。
【００２８】
出力ロッド３５は、略円筒状を呈し、第２ハウジング３２ｂの内周面に固定された２つのスライドベアリング４１によって摺動可能に支持されている。出力ロッド３５の中空内周面に嵌挿された雌ねじ部材４２が入力フランジ４４の中央から延出する雄ねじ部材４３に螺合することで送りねじ機構４０を構成している。電動モータ３６から減速して伝達された入力フランジ４４の回転運動が送りねじ機構４０によって出力ロッド３５のスラスト運動に変換されることによって電動アクチュエータ１１が伸縮動し、ハウジング３２と出力ロッド３５とを相対移動させる
【００２９】
また、第２ハウジング３２ｂ内にはハウジング３２と出力ロッド３５との相対移動を規制するストッパ４５が形成されている。ストッパ４５は、第２ハウジング３２ｂの下半内周面に形成された溝４６と、出力ロッド３５の下半外周面に取り付けられた突起状の係止部材４７とから構成され、係止部材４７が、溝４６におけるアクチュエータ伸長方向の一端面４６ａおよび、アクチュエータ収縮方向の他端面４６ｂに当接することで、ハウジング３２と出力ロッド３５との相対移動を規制する。
【００３０】
図１に戻り、自動車Ｖには、各種システムを統括制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２の他、車速ｖを検出する車速センサ１３や、前輪舵角センサ１４、ヨーレイトセンサ１５の他、図示しない種々のセンサが設置されている。なお、前輪舵角センサ１４はステアリングホイール８の操舵量を検出しており、その検出値から前輪舵角δｆが算出される。ヨーレイトセンサ１５は車体１の平面視における回転角速度（ヨーレイト）を検出し、検出された実ヨーレイトγａｃｔは後輪トー角制御に供される。また、自動車Ｖには、各電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒに流れる電流を検出する電流センサ１６Ｌ，６７Ｒがそれぞれ設置されており、電流センサ１６Ｌ，１６Ｒの検出信号およびレゾルバ１７の検出信号がともにＥＣＵ１２に入力する。なお、レゾルバ１７の検出信号は、ＥＣＵ１２において実後輪トー角δｒａｃｔの算出基礎として利用される。
【００３１】
ＥＣＵ１２は一種のコンピュータであり、演算を実行するプロセッサ（ＣＰＵ）、各種データを一時記憶する記憶領域およびプロセッサによる演算の作業領域を提供するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、プロセッサが実行するプログラムおよび演算に使用する各種のデータが予め格納されている読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、およびプロセッサによる演算の結果およびエンジン系統の各部から得られたデータのうち保存しておくものを格納する書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）の他、各種ドライバや周辺回路、入出力インタフェース等を備えている。そして、ＥＣＵ１２は、通信回線（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して各センサ１３〜１７や電動アクチュエータ１１等と接続されており、各センサ１３〜１７の検出結果に基づいて電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒを駆動制御し、左右の後輪５Ｌ，５Ｒをトー変化させる。すなわち、ＥＣＵ１２は左右の後輪トー角制御装置１０の制御部を構成している。
【００３２】
このように構成された自動車Ｖによれば、左右の電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒを同時に対称的に変位させることにより、両後輪５Ｌ，５Ｒのトーイン／トーアウトを適宜な条件の下に自由に制御することができる他、左右の電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒの一方を伸ばして他方を縮めれば、両後輪５Ｌ，５Ｒを左右に転舵することも可能である。具体的には、ＥＣＵ１２は、自動車Ｖの操縦安定性を高めるべく、各種センサによって把握される車両の運動状態に基づき、加速時には後輪５をトーアウトに、減速時には後輪５をトーインに変化させ、高速旋回走行時には後輪５を前輪３と同相に、中低速旋回走行時には後輪５を前輪３と逆相にトー変化（転舵）させる。
【００３３】
次に、図３を参照してＥＣＵ１２の機能について説明する。ＥＣＵ１２は、目標後輪トー角設定部２１と、ストローク量算出部２２と、初期ストローク量記憶部２３と、実後輪トー角算出部２４と、較正駆動判定部２５と、駆動制御部２６とを備えている。
【００３４】
目標後輪トー角設定部２１は、入力インタフェースを介して入力された車速ｖや前輪舵角δｆなどに基づいて目標後輪トー角δｒｔｇｔを設定する。なお、目標後輪トー角δｒｔｇｔを設定するに際し、目標後輪トー角設定部２１は、車速ｖや前輪舵角δｆなどに基づいてヨーレイト規範値γｔを設定し、ヨーレイトセンサ１５で検出した実ヨーレイトγａｃｔとヨーレイト規範値γｔとの差に基づくフィードバック制御を行う。
【００３５】
初期ストローク量記憶部２３は、自動車Ｖが運転を停止した（イグニッションスイッチを切った）際に、左右の電動アクチュエータ１１のストローク量（ハウジング３２と出力ロッド３５とを相対移動量）を記憶し、次回運転を開始（エンジンを始動）した際に、記憶したストローク量を電動アクチュエータ１１の初期ストローク量として提供する。
【００３６】
ストローク量算出部２２は、自動車Ｖが運転を開始した際に、初期ストローク量記憶部２３に記憶された初期ストローク量を読み込んで電動アクチュエータ１１のストローク量を把握するとともに、レゾルバ１７の検出結果に基づいて電動アクチュエータ１１のストローク量を算出する。実後輪トー角算出部２４は、ストローク量算出部２２により算出されたストローク量に基づいて実後輪トー角δｒａｃｔを算出する。較正駆動判定部２５は、後記する較正駆動判定処理を行い、所定の条件を満たした場合に較正駆動信号を生成して駆動制御部２６へ出力する。
【００３７】
駆動制御部２６は、目標後輪トー角設定部２１により設定された目標後輪トー角δｒｔｇｔと実後輪トー角算出部２４により算出された実後輪トー角δｒａｃｔとの差に基づいて電動アクチュエータ１１（電動モータ３６）のＰＩＤ制御を行う通常の後輪トー角制御を行うとともに、較正駆動信号が入力した場合、後記する較正駆動制御を行う。
【００３８】
次に、図４を参照して較正駆動判定部２５による較正駆動判定処理について説明する。自動車Ｖがエンジンを始動すると、ＥＣＵ１２は所定の周期で以下の較正駆動判定処理を繰り返す。較正駆動判定部２５は先ず、較正駆動が既に行われていることを示す較正フラグが０であるか否か、すなわち較正駆動がまだ行われていないか否かを判定する（ステップＳ１）。なお、較正フラグは自動車Ｖが運転を停止すると０にリセットされ、自動車Ｖがエンジンを始動した時には常に０に設定されている。
【００３９】
ステップＳ１で較正駆動がまだ行われていないとの判定された場合（Ｙｅｓ）、較正駆動判定部２５は、自動車Ｖが走行を開始したか否かを車速ｖに基づいて判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２で自動車Ｖが走行を開始したと判定された場合（Ｙｅｓ）、較正駆動判定部２５は、自動車Ｖが直進走行中であるか否かを前輪舵角δｆに基づいて判定し（ステップＳ３）、自動車Ｖが直進走行中であると判定された場合（Ｙｅｓ）、較正駆動判定部２５は次に、車速ｖが所定の閾値ｖｔｈよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４で車速ｖが所定の閾値ｖｔｈよりも小さいと判定された場合（Ｙｅｓ）、較正駆動判定部２５は、較正フラグを１に設定するとともに、較正駆動信号を駆動制御部２６へ出力する（ステップＳ５）。
【００４０】
一方、ステップＳ１〜ステップＳ４でそれぞれＮｏと判定された場合、較正駆動判定部２５は何ら処理を行わずに本判定処理を終了する。
【００４１】
較正駆動判定部２５から出力されると、ＥＣＵ１２は以下の較正駆動制御を行う。
【００４２】
較正駆動制御では、図５に示すように、駆動制御部２６が先ず、左右の後輪５がともにトーイン側へ操舵されるように左右の電動アクチュエータ１１を同時に駆動する（ステップＳ１１）。そして、レゾルバ１７と電流センサ１６の検出結果に基づいて、左右一方の電動アクチュエータ１１がストッパ４５によってその伸縮（ハウジング３２と出力ロッド３５とを相対移動）を規制されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。この処理では、電流センサ１６で検出された電流値が所定の閾値よりも大きくなり且つレゾルバ１７で検出された回転角の変化が止まったことで、ストッパ４５による規制がなされた（係止部材４７が溝４６の端面に当接した）ものと判定される。
【００４３】
駆動制御部２６は、ステップＳ１２の判定がＹｅｓとなるまで左右の電動アクチュエータ１１を駆動し、ステップＳ１２でＹｅｓと判定された場合、規制された電動アクチュエータ１１の駆動を停止する（ステップＳ１３）。そして、ストローク量算出部２２が、駆動停止した電動アクチュエータ１１のストローク量を、最大トーイン時のストローク量として予め記憶された値に較正する（ステップＳ１４）。次に、駆動制御部２６は、駆動を継続している他方の電動アクチュエータ１１がストッパ４５によってその伸縮を規制されたか否かを判定し（ステップＳ１５）、判定がＹｅｓとなるまで他方の電動アクチュエータ１１を駆動する。ステップＳ１５の判定がＹｅｓとなった場合、駆動制御部２６は、他方の電動アクチュエータ１１の駆動を停止し（ステップＳ１６）、ストローク量算出部２２が、駆動停止した電動アクチュエータ１１のストローク量を、最大トーイン時のストローク量として予め記憶された値に較正する（ステップＳ１７）。
【００４４】
その後、駆動制御部２６は、左右両方の電動アクチュエータ１１を後輪トー角δｒが０になるまで同時に駆動し（ステップＳ１８）、本処理を終了する。
【００４５】
このように、駆動制御部２６が所定の条件のもとに較正駆動制御を行うことにより、レゾルバ１７から算出された実後輪トー角δｒａｃｔと実際の後輪トー角δｒとがずれていたとしても、伸縮動が規制された位置でストローク量が較正されるため、ＥＣＵ１２は正しい実後輪トー角δｒａｃｔを把握することができる。そして、レゾルバ１７による検出によってもＥＣＵ１２が正しい実後輪トー角δｒａｃｔを把握できるため、電動アクチュエータ１１にストロークセンサを付設することによる装置の大型化および重量増加することを回避できる。
【００４６】
また、較正駆動制御を行う較正駆動判定に、自動車Ｖが運転を開始したことを含ませることにより、運転停止中に外部からの振動などが後輪５に加わって電動アクチュエータ１１のストローク量が変化してしまった場合であっても、早期にストローク量の較正が行われ、不安定な車両挙動状態を早期に回避することができる。さらに、較正駆動制御を行う較正駆動判定に、自動車Ｖが走行中であることを含ませることにより、較正駆動制御時の電動アクチュエータ１１の負荷を小さくし、出力の小さな小型の電動アクチュエータ１１による較正駆動をも実現可能にすることができる。
【００４７】
そして、較正駆動制御において、左右の電動アクチュエータ１１を同時に駆動することにより、直進走行時の車両挙動の悪化を招かずに済み、また、較正駆動時に左右の電動アクチュエータ１１をトーイン側へ駆動することにより、自動車Ｖの旋回特性がアンダーステア傾向になるため、自動車Ｖが旋回した場合にも安全が確保される。
【００４８】
また、一方の電動アクチュエータ１１の伸縮動が先に規制された場合に、他方の電動アクチュエータ１１の伸縮動が規制させるまで当該一方の電動アクチュエータ１１の駆動を停止することにより、左右の後輪５がより早く対称になって車両挙動が早期に正常に回復し、その後、左右の電動アクチュエータ１１を同時にトーアウト側へ駆動することにより、左右の後輪５をトー角０へ戻す際の後輪トー角δｒが左右で対称的になるため、車両挙動の悪化が抑制されるとともに、左右の後輪トー角δｒを別々に戻す場合に比べて旋回時の安全も確保される。
【００４９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、直動型の電動アクチュエータ１１を左右の後輪５にそれぞれ設けているが、１つの電動アクチュエータで後輪トー角δｒを可変制御する形態や、回転型の電動アクチュエータを用いるような形態であってもよい。また、上記実施形態では、電動モータにブラシレスＤＣモータを採用し、回転角センサにＶＲ型のレゾルバ１７を採用しているが、ブラシ付ＤＣモータや誘導モータ、ステッピングモータなど、他の形式の電動モータを用いたり、回転子側に巻き線がある形式のレゾルバや、ロータリエンコーダ、アブソリュートエンコーダなどを回転角センサとして用いたりしてもよい。これら変更の他、各装置の具体的構成や配置など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 車体
５ 後輪
７ａ ナックル（車輪側部材）
１０ 後輪トー角制御装置
１１ 電動アクチュエータ
１２ ＥＣＵ
１７ レゾルバ（回転角検出手段）
２１ 目標後輪トー角設定部
２２ ストローク量算出部
２３ 初期ストローク量記憶部
２４ 実後輪トー角算出部
２５ 較正駆動判定部
２６ 駆動制御部
３２ ハウジング（第１部材）
３５ 出力ロッド（第２部材）
３６ 電動モータ
４５ ストッパ
Ｖ 自動車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側部材に連結された第１部材と車輪側部材に連結された第２部材とを電動モータによって相対移動させることにより、後輪トー角を変化させる電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータに設けられ、前記第１部材と前記第２部材とが所定範囲を超えて相対移動することを規制するストッパと、
前記電動モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記回転角検出手段の検出結果に基づいて前記第１部材と前記第２部材との相対移動量を算出する相対移動量算出手段と、
前記相対移動量算出手段の算出結果に基づいて実後輪トー角を算出する実後輪トー角算出手段と、
目標後輪トー角を設定する目標後輪トー角設定手段と、
前記実後輪トー角と前記目標後輪トー角との差に基づいて前記電動モータを駆動制御する駆動制御手段と
を備えた車両の後輪トー角制御装置であって、
前記駆動制御手段は、所定の条件のもと、前記第１部材と前記第２部材との相対移動が前記ストッパにより規制されるまで前記電動モータを駆動する較正駆動を行い、
前記相対移動量算出手段は、前記較正駆動が行われた場合、前記相対移動が規制された位置で前記相対移動量を較正することを特徴とする後輪トー角制御装置。
【請求項２】
前記所定の条件が、前記車両が運転を開始したことを含むことを特徴とする、請求項１に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項３】
前記所定の条件が、前記車両が走行中であることを含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項４】
前記電動アクチュエータが左右の後輪にそれぞれ設けられ、
前記較正駆動が、左右の後輪をともにトーインにする向きに前記電動モータを同時に駆動することにより行われることを特徴とする、請求項１〜請求項３に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項５】
前記較正駆動は、左右一方の電動アクチュエータにおける相対移動が規制された場合、左右他方の電動アクチュエータにおける相対移動が規制されるまで前記一方側の電動モータの駆動を停止した後、左右の後輪をともにトーアウトにする向きに前記電動モータを同時に駆動することを特徴とする、請求項４に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項１】
車体側部材に連結された第１部材と車輪側部材に連結された第２部材とを電動モータによって相対移動させることにより、後輪トー角を変化させる電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータに設けられ、前記第１部材と前記第２部材とが所定範囲を超えて相対移動することを規制するストッパと、
前記電動モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記回転角検出手段の検出結果に基づいて前記第１部材と前記第２部材との相対移動量を算出する相対移動量算出手段と、
前記相対移動量算出手段の算出結果に基づいて実後輪トー角を算出する実後輪トー角算出手段と、
目標後輪トー角を設定する目標後輪トー角設定手段と、
前記実後輪トー角と前記目標後輪トー角との差に基づいて前記電動モータを駆動制御する駆動制御手段と
を備えた車両の後輪トー角制御装置であって、
前記駆動制御手段は、所定の条件のもと、前記第１部材と前記第２部材との相対移動が前記ストッパにより規制されるまで前記電動モータを駆動する較正駆動を行い、
前記相対移動量算出手段は、前記較正駆動が行われた場合、前記相対移動が規制された位置で前記相対移動量を較正することを特徴とする後輪トー角制御装置。
【請求項２】
前記所定の条件が、前記車両が運転を開始したことを含むことを特徴とする、請求項１に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項３】
前記所定の条件が、前記車両が走行中であることを含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項４】
前記電動アクチュエータが左右の後輪にそれぞれ設けられ、
前記較正駆動が、左右の後輪をともにトーインにする向きに前記電動モータを同時に駆動することにより行われることを特徴とする、請求項１〜請求項３に記載の後輪トー角制御装置。
【請求項５】
前記較正駆動は、左右一方の電動アクチュエータにおける相対移動が規制された場合、左右他方の電動アクチュエータにおける相対移動が規制されるまで前記一方側の電動モータの駆動を停止した後、左右の後輪をともにトーアウトにする向きに前記電動モータを同時に駆動することを特徴とする、請求項４に記載の後輪トー角制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２５４０６３（Ｐ２０１０−２５４０６３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０４８１０（Ｐ２００９−１０４８１０）
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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