(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪を操舵する後輪操舵機構と、
イグニッションスイッチがオンされた場合に、前記イグニッションスイッチがオフの間に前記後輪操舵機構が動かされたか否かを判定する移動判定手段と、
前記移動判定手段により前記後輪操舵機構が動かされたと判定された場合、前記後輪操舵機構を中立位置に戻す中立制御手段と、
車両が直進状態となるときの操舵角である車両直進舵角を取得する車両直進舵角取得手段と、
前記イグニッションスイッチがオフの間より前に取得した車両直進舵角と、前記イグニッションスイッチがオンされた後且つ前記後輪操舵機構を中立位置に戻した後に取得した車両直進舵角とを比較することにより、前記後輪操舵機構の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする後輪操舵装置。
【請求項２】
前記後輪操舵機構は、モータと、前記モータの相対的な回転角を検出する第１センサと、前記モータの絶対的な回転角を検出する第２センサとを備え、
前記移動判定手段は、前記イグニッションスイッチがオフの間より前の前記第１センサの検出値と、前記イグニッションスイッチがオンされた後の第２センサの検出値とを比較することにより、前記後輪操舵機構が動かされたか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の後輪操舵装置。
【請求項３】
前記後輪操舵機構が動かされたと判定された場合、前記イグニッションスイッチがオンされた後の前記第２センサの検出値を、前記イグニッションスイッチがオンされた後の前記第１センサの初期値として設定する初期値設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の後輪操舵装置。
【請求項４】
前記中立制御手段は、前記第２センサの検出値に基づいて前記後輪操舵機構を中立位置に制御することを特徴とする請求項２または３に記載の後輪操舵装置。
【請求項５】
前記車両直進舵角取得手段は、車両のブレーキ制御装置から前記車両直進舵角を取得することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の後輪操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の後輪を操舵制御する後輪操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のハンドル舵角、ヨーレート、横加速度などの車両の各種状態量を検出し、検出した状態量に基づいて後輪を操舵制御する後輪操舵装置が知られている。
【０００３】
後輪操舵装置は、通常、後輪を操舵するアクチュエータとしてのブラシレスモータと、ブラシレスモータの回転角を高い分解能で検出する回転角センサ（例えばレゾルバ）とを備える。後輪操舵装置は、回転角センサの検出値に基づいてブラシレスモータを制御することにより、後輪舵角を高い精度で制御できる。
【０００４】
レゾルバ等の回転角センサは、中立点からの相対的な回転角を検出するセンサである。従って、例えばイグニッションスイッチがオフの間にブラシレスモータが何らかの外力により動かされ、モータ回転角が変化すると、モータ回転角の連続性が保てなくなり、イグニッションスイッチオン後に中立点からのモータ回転角を正確に検出することができない。
【０００５】
そこで、後輪操舵装置においては、絶対的な回転角を検出する別のセンサ設け、イグニッションスイッチオン後に、このセンサの検出値を用いて回転角センサの初期設定を行っている（例えば、特許文献１参照）。絶対的な回転角度を検出するセンサとしては、例えば左右の後輪を連結するシャフトのストローク量を検出するストロークセンサが用いられる。ストロークセンサにより検出されたストローク量から、モータの絶対的な回転角を求めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−９７０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ストロークセンサの分解能は回転角センサほど高くない。従って、ストロークセンサの検出値に基づいて回転角センサの初期設定を行ったとしても、回転角センサは正しい回転角を検出できないおそれがある。回転角センサの検出値が正確でない場合、適切な後輪操舵制御を行うことができない。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、適切な操舵制御を行うことができないという後輪操舵装置の異常を検出できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の後輪操舵装置は、後輪を操舵する後輪操舵機構と、イグニッションスイッチがオンされた場合に、イグニッションスイッチがオフの間に後輪操舵機構が動かされたか否かを判定する移動判定手段と、移動判定手段により後輪操舵機構が動かされたと判定された場合、後輪操舵機構を中立位置に戻す中立制御手段と、車両が直進状態となるときの操舵角である車両直進舵角を取得する車両直進舵角取得手段と、イグニッションスイッチがオフの間より前に取得した車両直進舵角と、イグニッションスイッチがオンされた後且つ後輪操舵機構を中立位置に戻した後に取得した車両直進舵角とを比較することにより、前記後輪操舵機構の異常を判定する異常判定手段とを備える。
【００１０】
後輪操舵機構は、モータと、モータの相対的な回転角を検出する第１センサと、モータの絶対的な回転角を検出する第２センサとを備えてもよい。移動判定手段は、イグニッションスイッチがオフの間より前の第１センサの検出値と、イグニッションスイッチがオンされた後の第２センサの検出値とを比較することにより、後輪操舵機構が動かされたか否かを判定してもよい。
【００１１】
後輪操舵機構が動かされたと判定された場合、イグニッションスイッチがオンされた後の第２センサの検出値を、イグニッションスイッチがオンされた後の第１センサの初期値として設定する初期値設定手段をさらに備えてもよい。
【００１２】
中立制御手段は、第２センサの検出値に基づいて後輪操舵機構を中立位置に制御してもよい。
【００１３】
車両直進舵角取得手段は、車両のブレーキ制御装置から車両直進舵角を取得してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、後輪操舵装置の異常を適切に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る後輪操舵装置を説明するための図である。
【図２】本実施形態に係る後輪操舵装置の制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】車両直進舵角について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る後輪操舵装置１０を説明するための図である。図１に示す後輪操舵装置１０は、後輪を操舵する後輪操舵機構１１と、後輪操舵機構１１を制御する後輪操舵ＥＣＵ１２とを備える。
【００１８】
図１に示すように、後輪操舵機構１１は、サイドロッド１３Ｌ，１３Ｒと、シャフト１４と、ブラシレスモータ１５と、レゾルバ１６と、ストロークセンサ１７等から構成されている。
【００１９】
図１に示すように、シャフト１４の両端には、ボールジョイント１８Ｌ，１８Ｒを介してサイドロッド１３Ｌ，１３Ｒが接続されている。サイドロッド１３Ｌ，１３Ｒは、ナックルアームを介して左右の後輪（図示せず）に接続されている。
【００２０】
ブラシレスモータ１５は、後輪操舵ＥＣＵ１２からの制御信号により回転を制御される。ブラシレスモータ１５の回転によりシャフト１４が軸方向（車幅方向）に移動し、左右後輪が転舵する。左右後輪の転舵角は、シャフト１４の移動量、すなわちブラシレスモータ１５の回転角に比例する。
【００２１】
レゾルバ１６は、ブラシレスモータ１５の回転角を検出する。レゾルバ１６は、後輪舵角がゼロとなるモータの回転位置である中立点からの相対的な回転角を検出する。レゾルバ１６により検出された回転角信号（レゾルバ電気角）は、後輪操舵ＥＣＵ１２に送られる。後輪操舵ＥＣＵ１２は、レゾルバ１６からの回転角信号に基づいて、ブラシレスモータ１５の回転をフィードバック制御する。
【００２２】
ストロークセンサ１７は、シャフト１４の基準点からの絶対的な移動量（ストローク量）を検出する。ストロークセンサ１７としては、例えばポテンショメータを好適に用いることができる。ストロークセンサ１７により検出されたストローク量から、ブラシレスモータ１５の中立点からの絶対的な回転角を求めることができる。以下においては、ストローク量から求められる絶対的な回転角を「ストローク角」と呼ぶ。ストロークセンサ１７により検出されたストローク角信号は、後輪操舵ＥＣＵ１２に送られる。
【００２３】
図１に示すように、後輪操舵ＥＣＵ１２には、イグニッションスイッチ２０からのオン／オフ信号、車速センサ２１からの車速信号、操舵角センサ２２からの操舵角信号、ヨーレートセンサ２３からのヨーレート信号等が入力される。後輪操舵ＥＣＵ１２は、これらの信号に基づいてブラシレスモータ１５の回転量を制御し、左右の後輪を操舵する。これらの信号を用いた後輪操舵制御（以下、「通常後輪操舵制御」と呼ぶ）については公知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２４】
また、後輪操舵ＥＣＵ１２は、ブレーキＥＣＵ３０と通信可能とされている。ブレーキＥＣＵ３０は、ブレーキＥＣＵ３０に接続された各種センサからの信号に基づいて車両の走行状態をモニタし、車両の走行状態に応じた最適な制動力を自動的に発生させる機能を有する。後輪操舵ＥＣＵ１２の行う自動制動制御として、車両安定性制御（ＶＳＣ：Vehicle Stability Control）がある。ＶＳＣは、カーブを曲がる時に起こりやすい横滑りを抑え、車両を安定させる。ＶＳＣにおいては、操舵角センサからの情報を基に、車両が直進状態となるときのハンドル操舵角（以下、「車両直進舵角」と呼ぶ）を常時監視している。タイヤの空気圧等の条件により、ハンドル操舵角が０度の場合でも、車輪の転舵角が０度になるとは限らない。本実施形態において、後輪操舵ＥＣＵ１２は、ブレーキＥＣＵ３０から車両直進舵角の情報を取得し、図２において説明する制御において利用する。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る後輪操舵装置１０の制御を説明するためのフローチャートである。この制御は、イグニッションスイッチ２０がオンされた場合に行われる。
【００２６】
イグニッションスイッチ２０からオン信号が入力されると、後輪操舵ＥＣＵ１２はまず、イグニッションスイッチがオフの間に後輪操舵機構１１が動かされたか否かを判定する（Ｓ１０）。例えば、後輪に何らかの外力が作用した場合、この外力によりシャフト１４が移動し、それによりブラシレスモータ１５が回転させられる。
【００２７】
Ｓ１０の判定は、イグニッションスイッチオフ前のレゾルバ１６の検出値（レゾルバ電気角）と、イグニッションスイッチオフ後のストロークセンサ１７の検出値（ストローク角）とを比較することにより行われる。
【００２８】
具体的には、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチオン後に検出したストローク角と、イグニッションスイッチオフ前に記憶したレゾルバ電気角との差分を動かされ量とする。そして、この動かされ量が所定の動かされ判定角度以下である場合、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチ２０がオフの間に後輪操舵機構１１が動かされていないと判定する。一方、動かされ量が動かされ判定角度を超える場合、後輪操舵ＥＣＵ１２は後輪操舵機構１１が動かされたと判定する。このＳ１０の処理を行うために、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチ２０のオフ信号が入力されたときのストロークセンサ角を不揮発性メモリに記憶しておく。
【００２９】
後輪操舵機構１１が動かされていないと判定された場合（Ｓ１０のＮ）、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチオフ前に記憶したレゾルバ電気角をレゾルバ１６の電気角の初期値に設定する（Ｓ１２）。これは、ブラシレスモータ１５が動かされていないので、イグニッションスイッチオフ前のレゾルバ電気角がそのまま保持されていると判断できるからである。このＳ１２の処理を行うために、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチ２０のオフ信号が入力されたときのレゾルバ電気角を不揮発性メモリに記憶しておく。Ｓ１２の後、後輪操舵ＥＣＵ１２は、通常後輪操舵制御に移行する（Ｓ１４）。
【００３０】
一方、後輪操舵機構１１が動かされたと判定された場合（Ｓ１０のＹ）、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチオン後に検出したストローク角を、レゾルバ１６の電気角の初期値に設定する（Ｓ１６）。ブラシレスモータ１５が動かされている場合、イグニッションスイッチオフ前に記憶したレゾルバ電気角は保持されていないと考えられる。そこで、イグニッションスイッチオン後に検出されたストローク角の方が記憶されたレゾルバ電気角よりも信頼度が高いと判断し、このような処理を行う。
【００３１】
しかしながら、通常、ストロークセンサ１７の分解能はレゾルバ１６よりも低い。従って、イグニッションスイッチオン後に検出したストローク角と、イグニッションスイッチオフ前に記憶したレゾルバ１６の電気角とが一致しておらず、差分が発生している可能性がある。この場合、モータ回転角の連続性が保てていないので、レゾルバ１６は中立点からの回転角を正確に検出することができない。そこで、本実施形態においては、以下に説明する処理を行うことにより、ストロークセンサ１７で検出されたストローク角の信頼性を検証する。
【００３２】
まず、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチオン後に検出したストローク角から、ブラシレスモータ１５の中立点を算出する。そして、後輪操舵ＥＣＵ１２は、ブラシレスモータ１５の回転角を算出した中立点まで戻す（Ｓ１８）。
【００３３】
次に、後輪操舵ＥＣＵ１２は、ブレーキＥＣＵ３０に対して車両直進舵角の検出指示を出し、ブレーキＥＣＵ３０から車両直進舵角を取得する（Ｓ２０）。この車両直進舵角をθｓｒ１とする。
【００３４】
次に、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチオフ前に記憶した車両直進舵角（前トリップ車両直進舵角θｓｒ２と呼ぶ）と、現在の車両直進舵角θｓｒ１とを比較する（Ｓ２２）。具体的には、後輪操舵ＥＣＵ１２は、前トリップ車両直進舵角θｓｒ２と車両直進舵角θｓｒ１の差分の絶対値｜θｓｒ２−θｓｒ１｜が、所定の閾値以上であるか否か判定する。このＳ２２の処理を行うために、後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチ２０のオフ信号が入力されたとき、車両直進舵角θｓｒ２をブレーキＥＣＵ３０から取得し、これを前トリップ車両直進舵角θｓｒ２として不揮発性メモリに記憶しておく。
【００３５】
差分の絶対値｜θｓｒ２−θｓｒ１｜が閾値以上である場合（Ｓ２２のＹ）、後輪操舵ＥＣＵ１２は、異常と判定する（Ｓ２４）。前トリップ車両直進舵角θｓｒ２と車両直進舵角θｓｒ１との間に差分が発生しているということは、ストロークセンサ１７で検出されたストローク角の信頼性が低いことを意味する。従って、この場合、レゾルバ１６で検出された回転角が正確とは断定できず、適切な後輪操舵制御を行うことができないとして異常判定を行う。
【００３６】
差分の絶対値｜θｓｒ２−θｓｒ１｜が閾値未満である場合（Ｓ２２のＮ）、後輪操舵ＥＣＵ１２は、通常後輪操舵制御に移行する（Ｓ１４）。前トリップ車両直進舵角θｓｒ２と車両直進舵角θｓｒ１との間に差分が発生していない若しくは差分が小さいということは、ストロークセンサ１７で検出されたストローク角の信頼性が高いことを意味する。この場合、レゾルバ１６で検出された回転角が正確と断定できるので、通常後輪操舵制御に移行する。
【００３７】
図３は、車両直進舵角について説明するための図である。図３において、縦軸は車両直進舵角を表し、横軸は時間を表す。図３において、曲線４０はブレーキＥＣＵ３０により検出された車両直進舵角を表す。なお、曲線４０の一部が点線になっているが、これはその区間は車両直進舵角を検出していないことを表す。後輪操舵ＥＣＵ１２は、イグニッションスイッチがオフされたときの車両直進舵角を前トリップ車両直進舵角として不揮発性メモリに記憶しておく（符号４２で表す）。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態に係る後輪操舵装置１０によれば、イグニッションスイッチをオンしてレゾルバ１６の初期設定を行った後に、ブレーキＥＣＵ３０から取得した車両直進舵角を利用して、該初期設定の信頼性を検証することができる。後輪操舵装置とは別のシステムを利用することにより、後輪操舵装置１０の信頼性を向上することができる。
【００３９】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  後輪操舵装置、  １１  後輪操舵機構、  １２  後輪操舵ＥＣＵ、  １４  シャフト、  １５  ブラシレスモータ、  １６  レゾルバ、  １７  ストロークセンサ、  ２０  イグニッションスイッチ、  ２１  車速センサ、  ２３  ヨーレートセンサ、  ３０  ブレーキＥＣＵ。
【図１】
0005672226.tif 000002
【図２】
0005672226.tif 000003
【図３】
0005672226.tif 000004