(57)【要約】【課題】  車両のトー角制御装置においてラトル音を低減する。【解決手段】  車両のトー角制御装置１４は、歯車伝達機構３０を介して電動モータ２８の駆動力を受けて変位する出力部２９を有し、出力部の変位によって車輪のトー角を変化させるアクチュエータ２４と、電動モータを制御する制御装置５５とを有し、制御装置は、電動モータの操作量を演算し、出力部の現在の変位方向と操作量に対応した出力部の変位方向とが相反すると判定したときに、操作量を低減させるべく補正する。出力部の位置に関連する状態量を検出するセンサ４８を有し、制御装置は前記センサからの信号に基づいて出力部の現在の変位方向を取得する。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車伝達機構を介して電動モータの駆動力を受けて変位する出力部を有し、前記出力部の変位によって車輪のトー角を変化させるアクチュエータと、
前記電動モータを制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記電動モータの操作量を演算し、前記出力部の現在の変位方向と前記操作量に対応した前記出力部の変位方向とが相反すると判定したときに、前記操作量を低減させるべく補正することを特徴とする車両のトー角制御装置。
【請求項２】
前記出力部の位置に関連する状態量を検出するセンサを有し、
前記制御装置は、前記センサからの信号に基づいて前記出力部の現在の変位方向を取得し、前記出力部の現在の変位方向と前記操作量に対応した前記出力部の変位方向とが相反するときに前記電動モータの前記操作量を低減させるべく補正することを特徴とする請求項１に記載の車両のトー角制御装置。
【請求項３】
車速を検出する車速センサを有し、
前記制御装置は、前記操作量を補正するときに、前記車速が低いほど前記操作量の低減量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の車両のトー角制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記操作量を補正するときに、前記車速が所定の判定値以下である場合に前記電動モータの前記操作量を０にすることを特徴とする請求項３に記載の車両のトー角制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記出力部の現在の位置と目標位置との差分に基づくフィードバック制御によって前記操作量を演算することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つの項に記載の車両のトー角制御装置。
【請求項６】
前記操作量は、前記電動モータのデューティ比であることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１つの項に記載の車両のトー角制御装置。
【請求項７】
前記デューティ比は正負の値を有し、前記制御装置は、前記デューティ比の符号に基づいて、前記操作量に応じた前記出力部の変位方向を決定することを特徴とする請求項６に記載の車両のトー角制御装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、車体のばね上構造に支持されていることを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれか１つの項に記載の車両のトー角制御装置。
【請求項９】
前記センサは、前記出力部、前記出力部に連結されたナックル、及び前記ナックルに支持された車輪の少なくとも１つの位置を検出することを特徴とする請求項２〜請求項８のいずれか１つの項に記載の車両のトー角制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のトー角制御装置に係り、詳しくはトー角を変化させるアクチュエータのラトル音を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
４輪自動車において、運転者によるステアリングホイールの回転操作に応じて左右前輪を転舵させる前輪操舵装置に加え、前輪操舵量や車速に応じて左右後輪のトー角を可変制御する後輪トー角制御装置を有するものがある（例えば、特許文献１）。後輪トー角制御装置は、車体とナックルとを連結するアクチュエータを有する。アクチュエータは、ケースに進退可能に設けられた出力軸と、歯車伝達機構を介して出力軸を駆動する電動モータとを有する。電動モータは、電子制御装置（ＥＣＵ）によって制御され、出力軸をケースに対して進退させる。これにより、アクチュエータは車体とナックルとの間で伸縮し、車輪のトー角を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４８８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アクチュエータに含まれる歯車伝達機構は、各歯車の噛み合い部にバックラッシュを有する。そのため、電動モータの駆動時に各歯車の歯が互いに衝突することによってラトル音（歯打ち音）を生じることがある。バックラッシュを縮小することによってラトル音を低減することができるが、この場合には各歯車の製造精度を上げる必要があり、製造コストが増大するという問題がある。そのため、車両のトー角制御装置において、製造コストの増加を招くことなく、ラトル音を低減することができる新規な手法が要望されている。
【０００５】
本発明は、以上の背景を鑑み、車両のトー角制御装置においてラトル音を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のある態様は、歯車伝達機構（３０）を介して電動モータ（２８）の駆動力を受けて変位する出力部（２９）を有し、前記出力部の変位によって車輪のトー角を変化させるアクチュエータ（２４）と、前記電動モータを制御する制御装置（５５）とを有し、前記制御装置は、前記電動モータの操作量を演算し、前記出力部の現在の変位方向と前記操作量に対応した前記出力部の変位方向とが相反すると判定したときに、前記操作量を低減させるべく補正することを特徴とする車両のトー角制御装置を提供する。
【０００７】
この態様によれば、出力部の現在の変位方向と電動モータの操作量に対応した出力部の変位方向とが相反する、すなわち歯車伝達機構において互いに噛み合う歯車の当接方向が変化し、各歯車の歯が衝突するときに、制御装置は電動モータの回転を低減する。これにより、各歯車の歯が衝突する前に出力部の変位速度が低下するために必要な時間を確保することができる。その結果、各歯車の歯が衝突するときに、各歯車の相対速度が小さくなり、運動エネルギーが低下する。そのため、各歯車の衝突によって発生するラトル音（歯打ち音）を抑制することができる。
【０００８】
上記の態様において、前記出力部の位置に関連する状態量を検出するセンサ（４８）を有し、前記制御装置は、前記センサからの信号に基づいて前記出力部の現在の変位方向を取得し、前記出力部の現在の変位方向と前記操作量に対応した前記出力部の変位方向とが相反するときに前記電動モータの前記操作量を低減させるべく補正するとよい。
【０００９】
この態様によれば、センサからの信号に基づいて出力部の変位方向を取得することができ、出力部の現在の変位方向と操作量に対応した出力部の変位方向とが相反するときを一層確実に判別することができる。
【００１０】
上記の態様において、車速を検出する車速センサ（５６）を有し、前記制御装置は、前記操作量を補正するときに、前記車速が低いほど前記操作量の低減量を大きくするとよい。
【００１１】
この態様によれば、車速が低いときに操作量の低減量を大きくして、ラトル音の発生を一層確実に抑制することができる。車速が低いときには、出力部の変位速度、すなわちトー角制御装置の応答速度が低くても走行性能に与える影響は小さい。また、車速が低いときには、走行音が小さくなるため、ラトル音が乗員に感知され易くなる。一方、車速が高いときには、出力部の変位速度、すなわちトー角制御装置の応答速度が高いことが走行性能の観点から好ましい。また、車速が高いときには、走行音が大きくなるため、ラトル音が乗員に感知され難くなる。
【００１２】
上記の態様において、前記制御装置は、前記操作量を補正するときに、前記車速が所定の判定値以下である場合に前記電動モータの前記操作量を０にするとよい。
【００１３】
この態様によれば、車速が低いときに操作量の低減量を大きくして、ラトル音の発生を一層確実に抑制することができる。
【００１４】
上記の態様において、前記制御装置は、前記出力部の現在の位置と目標位置との差分に基づくフィードバック制御によって前記操作量を演算するとよい。また、前記操作量は、前記電動モータのデューティ比であるとよい。
【００１５】
上記の態様において、前記デューティ比は正負の値を有し、前記制御装置は、前記デューティ比の符号に基づいて、前記操作量に応じた前記出力部の変位方向を決定するとよい。
【００１６】
この態様によれば、デューティ比に基づいて、操作量に応じた出力部の変位方向を容易に決定することができる。
【００１７】
上記の態様において、前記アクチュエータは、車体のばね上構造に支持されているとよい。
【００１８】
この態様によれば、ばね下荷重を小さくして走行性能を向上させることができる。本態様に係るトー角制御装置は、ラトル音の発生が抑制されているため、車室に近いばね上構造体にトー角制御装置を設けても、ラトル音が乗員に感知され難い。
【００１９】
上記の態様において、前記センサは、前記出力部、前記出力部に連結されたナックル、及び前記ナックルに支持された車輪の少なくとも１つの位置を検出するとよい。
【００２０】
この態様によれば、出力部、ナックル、又は車輪の位置情報から、出力部の速度を演算することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上の構成によれば、車両のトー角制御装置においてラトル音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係るトー角制御装置を備えた左後輪のサスペンションの斜視図
【図２】実施形態に係るトー角制御装置の底面図
【図３】実施形態に係るトー角制御装置のアクチュエータの断面図
【図４】実施形態に係るトー角制御装置を示す機能ブロック図
【図５】実施形態に係るトー角制御装置のアクチュエータの制御フロー図
【図６】（Ａ）出力軸の目標位置及び実位置の関係を示すグラフ、（Ｂ）比較例に係るトー角制御装置におけるデューティ比及び実位置を示すグラフ、（Ｃ）実施形態に係るトー角制御装置におけるデューティ比及び実位置を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る車両のトー角制御装置の実施形態について説明する。以下の説明では、トー角制御装置が取り付けられる車体を基準として各方向を規定する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、後輪のサスペンション装置１は、マルチリンク式サスペンションであり、車体（不図示）に取り付けられるリヤサブフレーム３に設けられている。後輪のサスペンション装置１は、リヤサブフレーム３に対して左右一対設けられている。左右のサスペンション装置１は対称形をなすため、以下に代表して左後輪のサスペンション装置１について説明する。
【００２５】
リヤサブフレーム３は、前後に延びる左右一対のサイドメンバ４と、左右に延び、両端において対応するサイドメンバ４に接合された前クロスメンバ５と、前クロスメンバ５の後方を左右に延び、両端において対応するサイドメンバ４に接合された後クロスメンバ６とを有する。左右のサイドメンバ４は、その前端及び後端において、ゴムブッシュを介して車体に結合されている。車体は前後に延びる左右一対のリヤフレーム（不図示）を有し、左右のサイドメンバ４は対応するリヤフレームに結合されているとよい。後クロスメンバ６は、上下に幅を有し、上端において左右のサイドメンバ４に接合されている。リヤサブフレーム３は、ばね上構造体をなす。
【００２６】
サスペンション装置１は、車輪を回転可能に支持するナックル１０と、ナックル１０をリヤサブフレーム３に接続するアッパアーム１１、前ロアアーム１２、後ロアアーム１３、及びトー角制御装置１４とを有する。アッパアーム１１は、Ａアームであり、基端の２箇所においてゴムブッシュ１１Ａ、１１Ｂを介してサイドメンバ４の上部に設けられたブラケット１７に接続され、先端においてゴムブッシュ１１Ｃを介してナックル１０の上端部に接続されている。アッパアーム１１の基端に設けられたゴムブッシュ１１Ａ、１１Ｂは略前後に延びる回転軸を有し、アッパアーム１１の先端に設けられたゴムブッシュ１１Ｃは略上下に延びる回転軸を有する。
【００２７】
前ロアアーム１２は、Ｉアームであり、基端においてゴムブッシュ１２Ａを介してサイドメンバ４の下面に設けられたブラケット１８に接続され、先端においてゴムブッシュ１２Ｂを介してナックル１０の下端部に接続されている。前ロアアーム１２の基端及び先端に設けられたゴムブッシュ１２Ａ、１２Ｂは前方に向けて左方に傾斜した方向に延びる回転軸を有する。
【００２８】
後ロアアーム１３は、Ｉアームであり、基端においてゴムブッシュ１３Ａを介して後クロスメンバ６の左端下部に接続され、先端においてゴムブッシュ１３Ｂを介してナックル１０の下端部に接続されている。後ロアアーム１３の基端及び先端に設けられたゴムブッシュ１３Ａ、１３Ｂは略前後に延びる回転軸を有する。後ロアアーム１３の長手方向における中間部には、面が上方を向く円板状のばね座１３Ｃが設けられている。ばね座１３Ｃと車体との間には、略上下に延びる圧縮コイルばね２１が設けられている。
【００２９】
トー角制御装置１４は、伸縮可能なアクチュエータ２４と、アクチュエータ２４とナックル１０とを接続するコネクティングロッド２５とを有する。図３に示すように、アクチュエータ２４は、装置の外殻を構成するハウジング２７と、ハウジング２７に支持された電動モータ２８と、ハウジング２７に対して進退可能に支持された出力軸２９（出力部）と、ハウジング２７の内部に設けられ、電動モータ２８の駆動力を出力軸２９に伝達する歯車伝達機構３０とを有する。ハウジング２７は、後クロスメンバ６の後側面に締結されている。
【００３０】
電動モータ２８の外殻をなすモータケース２８Ａは、ハウジング２７の右端の外面に取り付けられている。電動モータ２８のモータ出力軸２８Ｂは、モータケース２８Ａから左方向に延びてハウジング２７の内部に突入し、その先端にドライブギヤ３２を有する。ハウジング２７の内部には、ドライブギヤ３２に噛み合うドリブンギヤ３３が設けられている。ドライブギヤ３２及びドリブンギヤ３３は、はすば歯車や平歯車であってよく、互いに平行に配置されている。ドリブンギヤ３３の中心には、軸方向に延びる円筒形のナット３４が一体に結合されている。ナット３４は、ドリブンギヤ３３と一体に回転する。ナット３４は、軸受３６を介してハウジング２７の軸受孔３７に回転可能に支持されている。軸受３６は、例えばアンギュラ玉軸受であってよい。軸受孔３７は、ハウジング２７の外面に開口している。
【００３１】
ナット３４は、両端が開口しており、内周面に雌ねじ３４Ａを有する。ナット３４の内側には、外周面に雌ねじ３４Ａと螺合する雄ねじ２９Ａを備えた出力軸２９が挿入されている。出力軸２９は、ハウジング２７に対して回転が規制されており、ナット３４がハウジング２７に対して回転すると、出力軸２９は軸方向に進退する。ドライブギヤ３２、ドリブンギヤ３３、ナット３４の雌ねじ３４Ａ、及び出力軸２９の雄ねじ２９Ａは、モータの回転力を出力軸２９の進退に変換する歯車伝達機構３０を構成する。
【００３２】
ハウジング２７には、モータ出力軸２８Ｂの回転を規制するロック装置４２が設けられている。ロック装置４２は、ソレノイド４２Ａによって進退するロックピン４２Ｂと、モータ出力軸２８Ｂに設けられたロック係合部４２Ｃとを有する。ロック係合部４２Ｃは、モータ出力軸２８Ｂの周方向に配列された複数の凸部を有する。ロックピン４２Ｂは、モータ出力軸２８Ｂの径方向に進退し、その先端がロック係合部４２Ｃと係合するロック位置と、先端がロック係合部４２Ｃから径方向外方に離れた解除位置との間で移動する。
【００３３】
出力軸２９の外端は、ボールジョイント４５を介してコネクティングロッド２５の一端と接続されている。ボールジョイント４５は、出力軸２９の外端に設けられたソケット４５Ａと、コネクティングロッド２５の一端に設けられ、ソケット４５Ａに挿入される球体部を有するボールスタッド４５Ｂとを有する。ハウジング２７から突出した出力軸２９の周囲には、ベローズ形のブーツ４６が設けられている。ブーツ４６は、一端においてボールスタッド４５Ｂの基部に結合され、他端においてハウジング２７の軸受孔３７の周囲に結合されている。
【００３４】
コネクティングロッド２５の他端は、ブッシュ２５Ａを介してナックル１０の後端部に接続されている。コネクティングロッド２５の他端に設けられたブッシュ２５Ａは、前後に延びる回転軸を有する。コネクティングロッド２５は、圧縮コイルばね２１との干渉を避けるように長手方向における中間部が後方に円弧状に湾曲している。
【００３５】
また、サスペンション装置１には、出力軸２９の位置に関連する状態量を検出するセンサが設けられている。センサは、例えば出力軸２９の進退位置を検出するストロークセンサや、後輪のトー角を検出するトー角センサであってよい。本実施形態では、センサは、ドリブンギヤ３３の回転角を検出するギヤ角センサ４８である。ギヤ角センサ４８は、ロータリエンコーダやレゾルバであり、ドリブンギヤ３３の絶対角を検出可能なアブソリュート形であることが好ましい。ドリブンギヤ３３の回転角と出力軸２９の位置との間には対応関係があり、ドリブンギヤ３３の回転角が決まると出力軸２９の位置が決まる。
【００３６】
モータ出力軸２８Ｂが回転すると、ドライブギヤ３２及びドライブギヤ３２によってナット３４が回転し、出力軸２９が軸方向に進退する。出力軸２９の進退は、中立位置からハウジング２７に対して突出する方向を伸び側（＋方向）、中立位置からハウジング２７に対して没入する方向を縮み側（−方向）とする。出力軸２９が伸び側又は縮み側に移動することによって、アクチュエータ２４が伸縮してトー角制御装置１４の全長が伸縮する。出力軸２９が伸び側に移動してトー角制御装置１４が伸張すると、ナックル１０の後部が車外側にトー角制御装置１４に押されてトーインし、出力軸２９が縮み側に移動してトー角制御装置１４が収縮すると、ナックル１０の後部が車内側にトー角制御装置１４に引っ張られてトーアウトする。ナックル１０のトー角が変化するときには、各ゴムブッシュが変形すると共に、アッパアーム１１、前ロアアーム１２、後ロアアーム１３、及びトー角制御装置１４のジオメトリが変化する。
【００３７】
また、サスペンション装置１は、ナックル１０の下端前部と車体とを接続するショックアブソーバ５１を有する。また、左右のサスペンション装置１のアッパアーム１１は、スタビライザ５２によって互いに接続されている。
【００３８】
図４に示すように、車両には、電動モータ２８を制御する制御装置５５が設けられている。制御装置５５は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、モータドライバ等から構成された電子制御装置（ＥＣＵ）である。制御装置５５は、ＰＷＭ制御によって電動モータ２８を駆動する。制御装置５５には、ギヤ角センサ４８、車両の速度を検出する車速センサ５６、ステアリングホイールの回転角である操舵角を検出する操舵角センサ５７からの信号が入力する。
【００３９】
制御装置５５は、図５に示すフローに従って電動モータ２８を制御する。最初に、制御装置５５は、出力軸２９の目標位置（指示位置）を操舵角と車速とに基づいて設定する（Ｓ１）。目標位置の設定は、例えば操舵角、車速、及び目標位置の関係を規定したマップに基づいて行なう。出力軸２９の位置は後輪のトー角と対応関係があり、目標位置は目標トー角と対応関係がある。マップは、例えば、車速が所定の閾値以上では操舵角に対して目標トー角が同相となるように目標位置を設定し、車速が閾値未満の場合には操舵角に対して目標トー角が逆相となるように目標位置を設定するとよい。
【００４０】
次に、制御装置５５は、ギヤ角センサ４８からの信号に基づいて、出力軸２９の現在の位置である実位置及び出力軸２９の速度を取得する（Ｓ２）。ギヤ角センサ４８によって取得されるドリブンギヤ３３の現在の回転角は出力軸２９の実位置と対応関係があるため、ギヤ角センサ４８からの信号に基づいて出力軸２９の実位置を取得することができる。また、制御装置５５は、出力軸２９の実位置を時間微分することによって出力軸２９の速度を取得する。出力軸２９の速度は、正負の値を有し、出力軸２９の伸び側への速度を正の値、縮み側への速度を負の値とする。
【００４１】
次に、制御装置５５は、出力軸２９の実位置と目標位置との差分に基づいて、電動モータ２８の操作量である第１デューティ比を設定する（Ｓ３）。すなわち、制御装置５５は、出力軸２９の位置に基づくフィードバック制御により、第１デューティ比を設定する。第１デューティ比は、正負の値を有し、出力軸２９の延び側に対応した回転方向に電動モータ２８を回転させる場合を正の値、出力軸２９の縮み側に対応した回転方向に電動モータ２８を回転させる場合を負の値とする。第１デューティ比は、任意の手法に基づいて設定することができ、例えば第１デューティ比を増加又は減少させるときに、直線状に変化させてもよく、或は曲線状に変化させてもよい。
【００４２】
次に、制御装置５５は、第１デューティ比の符号と出力軸２９の速度の符号とが逆であるか否かを判定する（Ｓ４）。すなわち、制御装置５５は、出力軸２９の現在の変位方向と、第１デューティ（操作量）に対応した出力軸２９の変位方向とが相反するか否かを判定する。ステップＳ４での判定結果がＮｏの場合、制御装置５５は第１デューティ比に基づいて電動モータ２８を駆動し（Ｓ５）、その後リターンに進む。
【００４３】
ステップＳ４での判定がＹｅｓの場合、制御装置５５は車速に基づいて抑制ゲインを演算する（Ｓ６）。抑制ゲインは、電動モータ２８の操作量を低減させるべく、第１デューティ比を補正するために使用される。抑制ゲインは、０以上１未満の値である。抑制ゲインは、車速が所定の判定値以下である場合に第１値に設定され、車速が判定値より大きい場合に第１値より大きい第２値に設定される。第１値は、０以上１未満の値であり、本実施形態では０である。第２値は、０より大きく１未満の値であり、本実施形態では０．２である。
【００４４】
次に、制御装置５５は、第１デューティ比と抑制ゲインとの積を行い、第２デューティ比を演算する（Ｓ７）。すなわち、制御装置５５は、抑制ゲインによって第１デューティ比を補正する。そして、制御装置５５は第２デューティ比に基づいて電動モータ２８を駆動し（Ｓ８）、その後リターンに進む。
【００４５】
以上のように構成したトー角制御装置１４の作用及び効果について説明する。本実施形態に係るトー角制御装置１４の作用及び効果を説明するために、比較例に係るトー角制御装置を規定する。比較例に係るトー角制御装置は、出力軸２９の目標位置と実位置との差分に基づくフィードバック制御のみを行い、本実施形態に係る抑制ゲインによる補正を行わないものとする。すなわち、比較例に係るトー角制御装置は、図５の制御フローのステップＳ４、Ｓ６、Ｓ７及びＳ８を有さず、ステップＳ３の処理に続いてステップＳ５の処理を行う。
【００４６】
図６（Ａ）は、車両がスラローム走行を行い、アクチュエータ２４が伸縮を繰り返すときの出力軸２９の目標位置と実位置との関係を示すグラフである。制御装置５５が、出力軸２９の目標位置と実位置との差分に基づくフィードバック制御を行う場合、歯車伝達機構３０の摩擦や慣性の影響によって、目標位置と実位置との間に位相差が生じる。すなわち、ドライブギヤ３２が反転するときには、最初にドライブギヤ３２の速度が低下し、ドライブギヤ３２に遅れてドリブンギヤ３３の速度が低下する。そのため、ドライブギヤ３２が反転方向に回転を開始したときに、ドリブンギヤ３３が未だ反転前の方向に回転している現象が生じる。図６（Ｂ）に示すように、比較例に係るトー角制御装置１４では、目標位置が増加傾向から減少傾向に転じた後、実位置が増加傾向から減少傾向に転じるまでの間に、デューティ比の符号と実速度の符号とが相反する期間が生じる。すなわち、ドライブギヤ３２の回転方向とドリブンギヤ３３の回転方向とが相反する期間が生じる。そのため、ドライブギヤ３２の歯とドリブンギヤ３３の歯とが互いに逆方向の速度をもって衝突し、比較的大きなラトル音（歯打ち音）が発生する。同様に、目標位置が減少傾向から増加傾向に転じた後、実位置が減少傾向から増加傾向に転じるまでの間にも、デューティ比の符号と実速度の符号とが相反する期間が生じ、比較的大きなラトル音が発生する。
【００４７】
図６（Ｃ）は、実施形態に係るトー角制御装置１４において、低速時（抑制ゲインの値を０とした場合）のデューティ比及び出力軸２９の速度を示すグラフである。図６（Ｃ）におけるデューティ比は、補正後のデューティ比（第２デューティ比）である。本実施形態に係るトー角制御装置１４は、第１デューティ比の符号と実速度の符号とが相反するか否かを判定し（図５のＳ４）、第１デューティ比の符号と実速度の符号とが相反するときには抑制ゲインを設定し（図５のＳ６）、抑制ゲインによって第１デューティ比を低減させた第２デューティ比を演算し（図５のＳ７）、第２デューティ比に基づいて電動モータ２８を制御する（図５のＳ８）。これにより、図６（Ｃ）に示すように、ドライブギヤ３２の歯とドリブンギヤ３３の歯とが衝突する前に、出力軸２９の速度が低下するために必要な時間を確保することができる。すなわち、ドライブギヤ３２の速度が低下し、ドライブギヤ３２の速度の低下に伴ってドリブンギヤ３３の速度が低下するときに、ドライブギヤ３２の反転方向への速度を低下させて、ドライブギヤ３２の速度が低下するために十分な時間を確保することができる。その結果、ドライブギヤ３２の歯とドリブンギヤ３３の歯とが衝突するときに、ドリブンギヤ３３の速度を十分に低下させることができる。これにより、ドライブギヤ３２の歯とドリブンギヤ３３の歯との相対速度が小さくなり、運動エネルギーが低下する。そのため、ドライブギヤ３２の歯とドリブンギヤ３３の歯の衝突に起因するラトル音を低減することができる。
【００４８】
トー角制御装置１４は、車速に応じて抑制ゲインを設定する構成であるため、車速が低いときには抑制ゲインを大きくして、ラトル音の抑制を優先し、車速が高いときには、抑制ゲインを小さくして走行性能の維持を優先することができる。車速が低いときには、出力軸２９の変位速度、すなわちトー角制御装置１４の応答速度が低くても走行性能に与える影響は小さく、運転者も走行性能の低下を感知し難い。しかし、車速が低いときには、走行音が小さくなるため、ラトル音が乗員に感知され易くなる。そのため、車速が低いときには抑制ゲインを大きくしてラトル音を抑制することが有効である。一方、車速が高いときには、出力軸２９の変位速度、すなわちトー角制御装置１４の応答速度が高いことが走行性能の観点から好ましい。また、車速が高いときには、走行音が大きくなるため、ラトル音が乗員に感知され難くなる。そのため、車速が高いときには抑制ゲインを小さくして走行性能を維持することが有効である。
【００４９】
トー角制御装置１４のアクチュエータ２４が、車体のばね上構造を構成する後クロスメンバ６に支持されているため、ばね下荷重を小さくして走行性能を向上させることができる。トー角制御装置１４は、上述したようにラトル音の発生を抑制することができるため、車室に近い後クロスメンバ６にトー角制御装置を設けても、ラトル音が乗員に感知され難い。
【００５０】
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。上記の実施形態では、車速に応じて抑制ゲインに第１値又は第２値を設定する構成としたが、車速の増減に応じて抑制ゲインの値が漸増又は漸減するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記の実施形態ではギヤ角センサ４８の値に基づいて出力軸２９の変位方向を決定したが、他の実施形態では様々な手法によって出力軸２９の変位方向を決定してもよい。例えば、出力軸２９の実位置は目標位置に対して遅れるため、所定時間前の第１デューティ比に基づいて出力軸２９の速度を推定してもよい。また、センサは、出力軸２９、ナックル１０、及びナックル１０に支持された車輪のいずれか１つの位置を検出するセンサであってもよい。また、センサは、出力軸２９の位置に関連する状態量を検出するセンサに限らず、車輪やナックルのトー角方向に加わるトルクを検出するセンサや、電動モータのトルクを検出するセンサであってもよい。
【００５２】
また、上記の実施形態に係るトー角制御装置１４は左右一対のアクチュエータ２４を有し、左右の後輪を独立して操舵する構成であるが、他の実施形態では共通の１つのアクチュエータによって左右の後輪を操舵する構成にしてもよい。また、トー角制御装置は、前輪に対して設けられてもよい。トー角制御装置は、左右の前輪を独立して、或は一体に操舵するとよい。
【符号の説明】
【００５３】
１      ：サスペンション装置
１０    ：ナックル
１４    ：トー角制御装置
２４    ：アクチュエータ
２８    ：電動モータ
２９    ：出力軸
３０    ：歯車伝達機構
３２    ：ドライブギヤ
３３    ：ドリブンギヤ
４８    ：ギヤ角センサ
５５    ：制御装置
５６    ：車速センサ
５７    ：操舵角センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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