(57)【要約】【課題】アクチュエータの伸縮可能な範囲の最大伸縮量と最小伸縮量の平均値において、リアトー角をゼロ度にすることが可能なリアトー角制御装置の製造方法を提供する。【解決手段】伸縮して左右の後輪２のトー角を独立に変更するアクチュエータ１０と、アクチュエータ１０の伸縮量を計測する位置センサ１８とを有し、伸縮量に基づいてアクチュエータ１０を伸縮させるリアトー角制御装置１の製造方法であって、アクチュエータ１０が伸ストッパ２０によって伸長が止まるまで伸長させ、伸ストッパ２０によって伸長が止まっている際の伸縮量を最大伸縮量として記憶し、アクチュエータ１０が縮ストッパ１９によって縮小が止まるまで縮小させ、縮ストッパ１９によって縮小が止まっている際の伸縮量を最小伸縮量として記憶し、最大伸縮量と最小伸縮量との平均値を算出することにより、伸縮量の中点を学習する。【選択図】図２
2009126492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮して左右の後輪のトー角を独立に変更するアクチュエータと、前記アクチュエータの伸縮量を計測する位置センサとを有し、前記伸縮量に基づいて前記アクチュエータを伸縮させるリアトー角制御装置の調整方法であって、
前記アクチュエータが伸ストッパによって伸長が止まるまで伸長させ、
前記伸ストッパによって伸長が止まっている際の前記伸縮量を最大伸縮量として記憶し、
前記アクチュエータが縮ストッパによって縮小が止まるまで縮小させ、
前記縮ストッパによって縮小が止まっている際の前記伸縮量を最小伸縮量として記憶し、
前記最大伸縮量と前記最小伸縮量との平均値を算出することにより、
前記伸縮量の中点を学習することを特徴とするリアトー角制御装置の調整方法。
【請求項２】
請求項１に記載のリアトー角制御装置の調整方法を、前記リアトー角制御装置の組み立てと並行して、又は、前記組み立ての後に、実施することを特徴とするリアトー角制御装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、例えば、四輪自動車の左右の後輪のトー角を独立に変更するリアトー角制御装置の調整方法および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の旋回性などを向上させる目的で、後輪のトー角を制御する四輪操舵装置が種々提案されている。例えば、低速走行時には、前輪と後輪のトー角を逆位相にして最小回転半径を小さくすることができ、高速走行時には、前輪と後輪のトー角を同位相にしてコーナーリング時や車線変更などの際の操縦性を高めることができる。そして、左右の後輪のトー角を独立に制御する技術として、油圧機構によるアクチュエータを用いたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、油圧機構に替えて送りねじ機構によるアクチュエータを用いたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平６−９８９３７号公報（第２図）
【特許文献２】特公平６−４７３８８号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アクチュエータの車両への取り付けや、アクチュエータの伸縮可能な範囲を規定するストッパの取り付けに対して、製造ばらつきが生じている。このため、伸縮可能な範囲の最大伸縮量と最小伸縮量の平均値において、後輪のリアトー角がゼロ（０）度になっていない場合があった。この場合、リアトー角が右旋回時の最大値と、左旋回時の最大値とで異なり、運転者は、右旋回時と左旋回時とでハンドルの効きの違いを感じ違和感を抱くと考えられる。そこで、右旋回時の最大値と左旋回時の最大値とが等しくなるように、前記製造ばらつきの最大値を見込んでソフトウェアを用いて、アクチュエータの伸縮可能な範囲を規定することが考えられる。しかし、このように規定された範囲は、前記ストッパにより規定された範囲の内側であり、リアトー角を制御したことによる効果が最大限に生かしきれないと考えられる。
【０００４】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、アクチュエータの伸縮可能な範囲の最大伸縮量と最小伸縮量の平均値において、リアトー角をゼロ（０）度にすることが可能なリアトー角制御装置の調整方法および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、伸縮して左右の後輪のトー角を独立に変更するアクチュエータと、前記アクチュエータの伸縮量を計測する位置センサとを有し、前記伸縮量に基づいて前記アクチュエータを伸縮させるリアトー角制御装置の調整方法であって、前記アクチュエータが伸ストッパによって伸長が止まるまで伸長させ、前記伸ストッパによって伸長が止まっている際の前記伸縮量を最大伸縮量として記憶し、前記アクチュエータが縮ストッパによって縮小が止まるまで縮小させ、前記縮ストッパによって縮小が止まっている際の前記伸縮量を最小伸縮量として記憶し、前記最大伸縮量と前記最小伸縮量との平均値を算出することにより、前記計測伸縮量の中点を学習することを特徴とする。また、本発明は、前記リアトー角制御装置の調整方法を、前記リアトー角制御装置の組み立てと並行して、又は、前記組み立ての後に、実施するリアトー角制御装置の製造方法であることを特徴とする。
【０００６】
これらの特徴によれば、算出された前記平均値に対して、前記計測伸縮量が一致するように前記アクチュエータを伸縮させることができ、そして、前記平均値に前記計測伸縮量が一致している状態で、前記トー角をゼロ（０）度に調整することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アクチュエータの伸縮可能な範囲の最大伸縮量と最小伸縮量の平均値において、リアトー角をゼロ（０）度にすることが可能なリアトー角制御装置の調整方法および製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の実施形態の車両の操舵装置の平面図を示している。図１に示す車両の操舵装置は、車両、例えば、四輪自動車の左右の後輪（左右輪）２にそれぞれ取り付けられるものであり、左右輪において操舵装置は面対称の構造であるので、図１では左輪側の操舵装置のみを記載し、右輪側の操舵装置の記載を省略している。車両の操舵装置には、リアトー角制御装置１が取り付けられており、このリアトー角制御装置１は、アクチュエータ１０、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）（以下、制御部６ということがある）６および位置センサ１８を備えている。アクチュエータ１０の伸縮量が、位置センサ１８によって計測伸縮量として計測され、ＥＣＵ（制御部）６に送信される。制御部６では、計測伸縮量に基づいて、アクチュエータ１０を伸縮するための駆動電流を出力する。なお、以下では、トレーリングアーム式のサスペンションを例に挙げて説明する。
【０００９】
前記後輪２には、略車両前後方向に延びるトレーリングアーム３の一端（後端）が固定され、トレーリングアーム３の他端（前端）が略車幅方向に延びるクロスメンバ４に支持されている。クロスメンバ４の端部は、リアサイドフレーム５に弾性支持されている。また、トレーリングアーム３は、クロスメンバ４（車体）にブッシュ（図示せず）を介して枢着される車体側アーム３ａと、後輪２に固定されるとともに車体側アーム３ａの後端が挿入される車輪側アーム３ｂとが、略鉛直方向の回動軸およびブッシュ（いずれも図示せず）を介して連結されて構成されている。これにより、トレーリングアーム３の後端の車幅方向への変位が許容されるように構成されている。
【００１０】
前記アクチュエータ１０は、その一端がトレーリングアーム３（車輪側アーム３ｂ）に取り付けられ、他端がクロスメンバ４に取り付けられている。アクチュエータ１０が伸長することにより、トレーリングアーム３の後端が車幅方向の外側へ変位し、後輪２がトーアウトになる方向に操舵される。アクチュエータ１０が縮小することにより、トレーリングアーム３の後端が車幅方向の内側へ変位し、後輪２がトーインになる方向に操舵される。
【００１１】
図２に、本発明の実施形態のリアトー角制御装置１の構成図を示す。リアトー角制御装置１は、制御部６と、アクチュエータ１０と、位置センサ１８とを備えている。
【００１２】
アクチュエータ１０は、送りねじ部１１、減速機構１２、電動機１３などを備えて構成されている。
【００１３】
送りねじ部１１は、円筒状に形成されたロッド１１ａと、スクリュー溝１１ｂが形成されてロッド１１ａの内部に挿入されるナット１１ｃと、スクリュー溝１１ｂと噛合してロッド１１ａを軸方向に移動可能に支持するスクリュー軸１１ｄとを備えて構成されている。スクリュー軸１１ｄは、減速機構１２および電動機１３とともに細長形状のケース本体１４内に収容され、減速機構１２の一端が電動機１３の出力軸と連結され、他端がスクリュー軸１１ｄと連結されている。
【００１４】
減速機構１２は、例えば、２段のプラネタリギア（図示せず）などが組み合わされて構成されている。
【００１５】
電動機１３は、制御部６から供給される駆動電流により正逆両方向に回転可能なブラシモータやブラシレスモータなどで構成されている。電動機１３からの動力が、減速機構１２を介してスクリュー軸１１ｄに伝達されてスクリュー軸１１ｄが回転することで、ロッド１１ａがケース本体１４に対して図示左右方向（軸方向）に移動し、アクチュエータ１０が伸縮自在に動作するようになっている。また、アクチュエータ１０にはブーツ１５が取り付けられて、外部からの埃や水などの異物が浸入しないようになっている。
【００１６】
また、ロッド１１ａの先端には、縮ストッパ１９が設けられている。アクチュエータ１０が縮んでいくと、スクリュー軸１１ｄの端面が当り面１１ｅとなって縮ストッパ１９に当り、それ以上、アクチュエータ１０は縮まなくなる。アクチュエータ１０が縮まなくなっているときには、スクリュー軸１１ｄと、減速機構１２と、電動機１３の回転も停止する。
【００１７】
また、ロッド１１ａの外周側面には、伸ストッパ２０が固定されている。伸ストッパ２０が固定されている付近のロッド１１ａの外周側面に対向する部分のケース本体１４には窓が設けられている。その窓の側面が当り面１４ａとなって、アクチュエータ１０が伸びていくと伸ストッパ２０に当り、それ以上、アクチュエータ１０は伸びなくなる。アクチュエータ１０が伸びなくなっているときには、スクリュー軸１１ｄと、減速機構１２と、電動機１３の回転も停止する。
【００１８】
アクチュエータ１０は、ロッド１１ａの先端に設けられた連結部１６がトレーリングアーム３の車輪側アーム３ｂ（図１参照）に回動自在に連結され、ケース本体１４の基端に設けられた連結部１７がクロスメンバ４（図１参照）にボールジョイント（図示せず）などを介して回動自在に連結されている。
【００１９】
アクチュエータ１０には、ケース本体１４に対するロッド１１ａの位置（相対位置）を検出する位置センサ１８が固定されている。この位置を検出することで、アクチュエータ１０の伸縮量（計測伸縮量）を計測することができる。位置センサ１８は、例えば、図２に示すようにケース本体１４の窓上に固定されている本体と、窓内のロッド１１ａに固定されているマグネット１８ａとで構成され、ケース本体１４とロッド１１ａが相対移動すると、位置センサ１８の本体とマグネット１８ａも相対移動することになる。マグネット１８ａの作る磁場の中を位置センサ１８の本体が移動しているので、この磁場を利用して前記位置を検出できるようになっている。このように、位置センサ１８を用いて位置を検出することにより、その位置に対応する後輪２のトーイン、トーアウトのリアトー角を検出することができる。なお、この位置センサ１８は一例であり、リニアエンコーダのようなものでもよい。
【００２０】
制御部６は、伸長制御部６ａと、最大伸縮量記憶部６ｂと、縮小制御部６ｃと、最小伸縮量記憶部６ｄと、平均値算出部６ｅと、座標変換部６ｆと、ストッパ検知部６ｇと、記憶部６ｈとを有している。なお、各部の機能は、後記するリアトー角制御方法において詳述する。
【００２１】
図３に、本発明の実施形態に係るリアトー角制御装置１の製造方法を構成するリアトー角制御方法のフローチャートを示す。リアトー角制御方法は、リアトー角制御装置１の製造方法において、リアトー角制御装置１を組み立てるステップの終了後に実施されることが好ましいが、組み立てと並行して実施してもよい。また、リアトー角制御方法は、リアトー角制御装置１の製造方法の実施後に、完成しさらには使用しているリアトー角制御装置１に対して実施してもよい。
【００２２】
リアトー角制御方法では、まず、ステップＳ１で、伸長制御部６ａは、アクチュエータ１０が伸ストッパ２０によって伸長が止まるまで伸長させる。図４（ｂ）に示すように、伸長制御部６ａが駆動電流を流すことにより、図４（ａ）に示すように、前記位置（計測伸縮量）は増大する。この増大は、伸ストッパ２０により停止する最大伸縮量まで増大する。
【００２３】
次に、ステップＳ２で、ストッパ検知部６ｇは、位置（計測伸縮量）の時間変化が無くなり、駆動電流が増大したことにより、アクチュエータ１０の伸長が伸ストッパ２０によって止まったことを検知する。駆動電流が増大するのは、アクチュエータ１０の伸長が停止する際に電動機１３の回転も停止し、ロック状態になるからである。これによれば、アクチュエータ１０が伸ストッパ２０によって止まったことを確実に検知することができる。検知後は、ストッパ検知部６ｇによって、図４（ｂ）に示すように、駆動電流をゼロ（０）にする。
【００２４】
ステップＳ３で、最大伸縮量記憶部６ｂが、伸ストッパ２０によって伸長が止まっている際の計測伸縮量を最大伸縮量として、記憶部６ｈに記憶させる。
ステップＳ４で、縮小制御部６ｃは、アクチュエータ１０が縮ストッパ１９によって縮小が止まるまで縮小させる。図４（ｂ）に示すように、縮小制御部６ｃが駆動電流を流すことにより、図４（ａ）に示すように、前記位置（計測伸縮量）は縮小する。この縮小は、縮ストッパ１９により停止する最小伸縮量まで縮小する。
【００２５】
ステップＳ５で、ストッパ検知部６ｇは、位置（計測伸縮量）の時間変化が無くなり、駆動電流が増大したことにより、アクチュエータ１０の縮小が縮ストッパ１９によって止まったことを検知する。駆動電流が増大するのは、アクチュエータ１０の縮小が停止する際に電動機１３の回転も停止し、ロック状態になるからである。これによれば、アクチュエータ１０が縮ストッパ１９によって止まったことを確実に検知することができる。検知後は、ストッパ検知部６ｇによって、図４（ｂ）に示すように、駆動電流をゼロ（０）にする。
【００２６】
ステップＳ６で、最小伸縮量記憶部６ｄが、縮ストッパ１９によって縮小が止まっている際の計測伸縮量を最小伸縮量として、記憶部６ｈに記憶させる。
【００２７】
ステップＳ７で、平均値算出部６ｅが、前記最大伸縮量（そのときの位置）と前記最小伸縮量（そのときの位置）との平均値を算出する。前記平均値が算出できたことで、前記計測伸縮量の中点が学習できたことになる。
【００２８】
ステップＳ８で、制御部６が、図４（ｂ）に示すように駆動電流を流し、図４（ａ）に示すように、前記平均値に前記計測伸縮量が一致するように、アクチュエータ１０を伸縮させる。このような伸縮が、前記学習によって可能になった成果である。
【００２９】
ステップＳ９で、リアトー角制御装置１の製造者が、平均値に計測伸縮量が一致している状態で、トー角をゼロ度に調整する。具体的には、アクチュエータ１０を伸縮させずに、トレーリングアーム３等の長さや角度を微調整して、トー角をゼロ度に調整する。
【００３０】
ステップＳ１０で、リアトー角制御装置１の製造者または制御部６が、平均値となる計測伸縮量がゼロ点になるように座標変換する。リアトー角制御装置１の製造者であれば、ケース本体１４（図２参照）に固定されている位置センサ１８の本体の固定位置を移動させて再度固定すればよい。また、ロッド１１ａ（図２参照）に固定されているマグネット１８ａの固定位置を移動させて再度固定してもよい。制御部６が座標変換するのであれば、位置センサ１８から入力される計測伸縮量から平均値を引いた値を、座標変換された新たな計測伸縮量とする処理を行えばよい。そして、これらにより、計測伸縮量のゼロ点において、トー角をゼロ度にすることができる。
【００３１】
なお、前記した実施形態では、トレーリングアーム式のサスペンションに適用した例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、ダブルウイッシュボーン式のサスペンション、マルチリンク式のサスペンションなどに適用してもよい。また、ダブルウイッシュボーン式やマルチリンク式であれば、アクチュエータ１０が取り付けられる場所は、ナックルなど後輪２のトー角を変更できる位置であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態のリアトー角制御装置が取り付けられている車両の操舵装置の平面図である。
【図２】本発明の実施形態のリアトー角制御装置の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリアトー角制御装置の調整方法を構成するリアトー角制御方法のフローチャートである。
【図４】（ａ）はリアトー角制御方法の実施中における位置（計測伸縮量）の推移を示すグラフであり、（ｂ）はリアトー角制御方法の実施中における駆動電流の推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１      リアトー角制御装置
２      後輪
３      トレーリングアーム
３ａ    車体側アーム
３ｂ    車輪側アーム
４      クロスメンバ
５      リアサイドフレーム
６      ＥＣＵ（制御部）
６ａ    伸長制御部
６ｂ    最大伸縮量記憶部
６ｃ    縮小制御部
６ｄ    最小伸縮量記憶部
６ｅ    平均値算出部
６ｆ    座標変換部
６ｇ    ストッパ検知部
６ｈ    記憶部
１０    アクチュエータ
１１    送りねじ部
１１ａ  ロッド
１１ｂ  スクリュー溝
１１ｃ  ナット
１１ｄ  スクリュー軸
１１ｅ  当り面
１２    減速機構
１３    電動機
１４    ケース本体
１４ａ  当り面
１５    ブーツ
１６    連結部
１７    連結部
１８    位置センサ
１８ａ  マグネット
１９    縮ストッパ
２０    伸ストッパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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