(57)【要約】【課題】後輪転舵装置を備えた車両において、走行中にイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へと切り替えられた場合でも、走行安定性や操縦性の低下を抑制する。【解決手段】車両１の左右後輪５の転舵に供されるアクチュエータ１１と、車両の走行状態に応じてアクチュエータの目標作動位置を設定する目標作動位置設定部３２と、イグニッションスイッチ１３がオン状態の場合、目標作動位置設定部から出力された目標作動位置の情報に基づき、アクチュエータを駆動制御する駆動信号生成部３３と、アクチュエータの実作動位置を検出する作動位置センサ１６とを備え、目標作動位置設定部が、イグニッションスイッチのオフ状態からオン状態への切替の際に、目標作動位置と実作動位置との間に暫定作動位置を設定し、その暫定作動位置を目標作動位置の情報として駆動信号生成部に出力することで、後輪転舵角の急激な変化を防止する。【選択図】図３
2009126261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右後輪を転舵する後輪転舵装置であって、
前記左右後輪の転舵に供されるアクチュエータと、
前記車両の走行状態に応じて前記アクチュエータの目標作動位置を設定する目標作動位置設定手段と、
イグニッションスイッチがオン状態の場合、前記目標作動位置設定手段から出力された目標作動位置の情報に基づき、前記アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段と、
前記アクチュエータの実作動位置を検出する実作動位置検出手段と
を備え、
前記目標作動位置設定手段は、前記イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へと切り替えられた場合、前記目標作動位置と前記実作動位置との間に暫定作動位置を設定し、所定時間にわたって当該暫定作動位置を前記目標作動位置の情報として前記駆動制御手段に出力することを特徴とする車両の後輪転舵装置。
【請求項２】
前記目標作動位置設定手段は、前記目標作動位置と前記実作動位置との差が所定の暫定作動判定閾値を超えた場合にのみ、前記暫定作動位置を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の後輪転舵装置。
【請求項３】
前記目標作動位置設定手段は、前記実作動位置側から前記目標作動位置側に向けて、前記暫定作動位置を漸進させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の後輪転舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行状態に応じて左右後輪を転舵する後輪転舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の後輪転舵に関しては、例えば、転舵角を規定するトレーリングリンクと車体との間にアクチュエータを設け、このアクチュエータの伸縮により車体とトレーリングリンクと間の寸法を変化させることで、車両の旋回状態に応じて左右後輪の転舵角を個別に変化させるようにした後輪転舵装置が存在する（特許文献１参照）。この種の後輪転舵装置では、車両の走行状態に関わる各種パラメータ（例えば、前輪の転舵角、車速等）に基づきアクチュエータの駆動を制御することで、後輪を転舵することが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のようなアクチュエータは、イグニッションスイッチがオン状態の場合に駆動制御されるため、車両の走行中に運転者等が不意にキーを操作してイグニッションスイッチをオフ状態とした場合、アクチュエータの駆動制御が中断されてそのまま作動位置が維持されることとなる。その後、イグニッションスイッチが再びオン状態とされた際に車両の走行状態が変化していると、アクチュエータの実際の作動位置（制御中断時の作動位置）と変化後の走行状態から設定される目標作動位置（制御目標）との差が大きくなってしまう場合がある。このような場合、上記従来技術では、イグニッションスイッチのオン時（駆動制御の再開時）にアクチュエータの作動位置（即ち、後輪転舵角）が大幅に変更されることとなるため、車両の走行安定性や操縦性に悪影響を及ぼすことがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、車両の走行中にイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へと切り替えられた場合でも、後輪転舵角の急激な変化を防止して車両の走行安定性や操縦性の低下を抑制する車両の後輪転舵装置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】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、車両（１）の左右後輪（５）を転舵する後輪転舵装置（７）であって、前記左右後輪の転舵に供されるアクチュエータ（１１）と、前記車両の走行状態に応じて前記アクチュエータの目標作動位置を設定する目標作動位置設定手段（３２）と、イグニッションスイッチ（１３）がオン状態の場合、前記目標作動位置設定手段から出力された目標作動位置の情報に基づき、前記アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段（３３）と、前記アクチュエータの実作動位置を検出する実作動位置検出手段（１６）とを備え、前記目標作動位置設定手段は、前記イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へと切り替えられた場合、前記目標作動位置と前記実作動位置との間に暫定作動位置を設定し、所定時間にわたって当該暫定作動位置を前記目標作動位置の情報として前記駆動制御手段に出力する構成とする。
【０００７】
上記課題を解決するためになされた第２の発明として、前記目標作動位置設定手段は、前記目標作動位置と前記実作動位置との差が所定の暫定作動判定閾値を超えた場合にのみ、前記暫定作動位置を設定する構成とすることができる。
【０００８】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記目標作動位置設定手段は、前記実作動位置側から前記目標作動位置側に向けて、前記暫定作動位置を漸進させる構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
上記第１の発明によれば、車両の走行中にイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態へと切り替えられた場合でも、後輪転舵角の急激な変化を防止して車両の走行安定性や操縦性の低下を抑制することができる。また、上記第２の発明によれば、後輪転舵角の急激な変化を防止するためのアクチュエータの駆動制御を必要な場合にのみ実行し、駆動制御の処理負荷を軽減することができる。また、上記第３の発明によれば、簡易な方法により、実作動位置と目標作動位置との差を緩やかに解消し、後輪転舵角の急激な変化を適切に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。説明にあたり、車輪やそれらに対して配置された部材、即ち、タイヤやサスペンション等については、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、左後輪５Ｌ、右後輪５Ｒ（ただし、総称する場合には、後輪５）と記す。
【００１１】
図１は実施形態に係る後輪転舵装置が適用された自動車の概略構成を示す模式図である。自動車（車両）１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３および後輪５がサスペンションアームやスプリング、ダンパ等からなる前輪サスペンション６および後輪サスペンション７によってそれぞれ車体に懸架されている。また、自動車１には、ステアリングホイール８の操舵によって左右の前輪３Ｌ，３Ｒを直接転舵する前輪操舵装置９と、左右の後輪サスペンション７Ｌ，７Ｒにおける左右のナックル１０Ｌ，１０Ｒに連結されて個別に伸縮されることにより、後輪５Ｌ，５Ｒの転舵角を個別に変化させる左右のアクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒとが設置されている。
【００１２】
また、自動車１には、各種システムを統括制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２とともに、図示しないイグニッションキーのポジションを検出するイグニッションスイッチ１３、車速を検出する車速センサ１４、ステアリングホイール８の操舵角を検出する操舵角センサ１５、各アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒの作動位置を検出する作動位置センサ１６Ｌ，１６Ｒが設置されている。これらＥＣＵ１２およびこれに接続される各センサ１３〜１６は、アクチュエータ１１とともに後輪転舵装置１７（図３参照）を構成する。
【００１３】
アクチュエータ１１は、図２に示すように、車体側に取り付けられるケーシング２１と、後輪サスペンション７のアーム等に接続されるシャフト２２とを備える。シャフト２２は、ケーシング２１内部に設けられたロッド２３と係合した状態でその軸心方向（矢印方向）に沿って往復運動し、これにより後輪５が転舵される。また、シャフト２２にはマグネット２４が取り付けられており、作動位置センサ１６は、このマグネット２４が発生する磁束によりアクチュエータ１１の実作動位置を検出する。アクチュエータ１１の変位量は後輪５の転舵角に対応するため、作動位置センサ１６は後輪５の転舵角検出用のセンサとしても機能する。なお、このようなアクチュエータとしては、例えば、減速機付き電動モータとねじ機構とを組み合わせた回転運動／直線運動変換装置、あるいは流体圧でピストンロッドを直線駆動するシリンダ装置など、公知の直線変位アクチュエータを用いることができる。
【００１４】
ＥＣＵ１２は、図示しないマイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、各種ドライバ等から構成されており、所定の通信回線を介して各アクチュエータ１１やセンサ１３〜１６等と接続されている。
【００１５】
イグニッションスイッチ１３には、イグニッションキーの回動位置に対応させて、図示しないイグニッション回路がオフ状態であるオフ位置、図示しないアクセサリ回路がオン状態となるアクセサリ位置、イグニッション回路がオン状態となるオン位置が設定されている。また、各センサ１４〜１６には、公知の検出装置を用いることができる。
【００１６】
図３は実施形態に係る後輪転舵装置の機能ブロック図である。後輪転舵装置１７では、ＥＣＵ１２が、各センサ１３〜１６の出力に基づいてアクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒの作動位置をそれぞれ変更させることで、後輪５Ｌ，５Ｒの転舵角を制御する。
【００１７】
ＥＣＵ１２は、各センサ１３〜１６に接続されて、それらの検出値が入力される入力インタフェース３１と、センサから取得した情報に基づきアクチュエータの目標作動位置を設定する目標作動位置設定部３２と、その設定された目標作動位置および作動位置センサ１６の検出値（実作動位置）の情報に基づき、アクチュエータ１１の駆動を制御するための駆動信号を生成する駆動信号生成部３３と、アクチュエータ１１に接続される出力インタフェース３４とから構成される。
【００１８】
目標作動位置設定部３２は、イグニッションスイッチ１３が通常のオン状態の場合には通常モードで動作する。この通常モードでは、目標作動位置設定部３２は、自動車の走行状態に応じて（本実施形態では、車速センサ１４や操舵角センサ１５等の検出値に基づき）アクチュエータ１１の目標作動位置を設定し、その目標位置の情報を駆動信号生成部３３に対して適宜出力する。この場合、目標位置は、例えば、自動車の走行状態に関わる車速や操舵角等を変数とした演算式に基づき設定したり、車速や操舵角等に対応した目標作動位置が予め設定されたマップから検索したりすることができる。
【００１９】
一方、自動車の走行中にイグニッションスイッチ１３がオフ状態とされた後にオン状態へと切り替えられた場合には、目標作動位置設定部３２は暫定モードで動作する。この暫定モードでは、目標作動位置設定部３２は、オン状態への切替時に通常モードの場合と同様に設定された目標作動位置（以下、「通常目標位置」という。）と作動位置センサ１６により検出される実作動位置（以下、「実位置」という。）との間に暫定作動位置（以下、「暫定位置」という。）を設定し、所定時間にわたってその暫定位置の情報を目標作動位置の情報として駆動信号生成部３３に出力する。
【００２０】
図４は実施形態に係る後輪転舵装置による制御手順を示すフロー図である。自動車の走行中に運転者等のイグニッションキーの操作によりイグニッションスイッチ１３がオフ状態とされると（ＳＴ１０１：Ｙｅｓ）、アクチュエータ１１の駆動制御が中断される（ＳＴ１０２）。その後、目標作動位置設定部３２は、イグニッションスイッチ１３が再びオン状態へと切り替えられたことを検出すると（ＳＴ１０３：Ｙｅｓ）、通常目標位置と作動位置センサ１６が検出した現在の実位置との差（後輪の転舵量に相当）の絶対値を算出し、この差が予め設定された第１の判定閾値Ｘ以上であるか否かを判定する（ＳＴ１０４）。この第１の判定閾値Ｘは、通常目標位置と実位置との差に基づくアクチュエータの駆動制御が車両の走行安定性や操縦性に及ぼす影響の大きさを考慮して設定することができる。
【００２１】
ＳＴ１０４において、通常目標位置と実位置との差が第１の判定閾値Ｘ以上である場合、目標作動位置設定部３２は、それら通常目標位置と実位置との間に初期の暫定位置を設定し、その暫定位置を目標作動位置の情報として駆動信号生成部３３に出力する（ＳＴ１０５）。その後、目標作動位置設定部３２は、予め設定した規定時間Ｔａ（図５参照）が経過する（ＳＴ１０６：Ｙｅｓ）までの間、前回の暫定位置に増分Δαを加算したものを目標作動位置として駆動信号生成部３３に順次出力する（ＳＴ１０７）。ここで、増分Δαとしては、例えば、通常目標位置と実位置との差における一定割合を設定することができる。なお、通常目標位置と実位置との差が所定値以下（車両の走行安定性や操縦性に影響を及ぼさない程度）となった場合、ＳＴ１０６の規定時間Ｔが経過する前に暫定モードを終了するような構成も可能である。
【００２２】
一方、ＳＴ１０４において、通常目標位置と実位置との差が第１の判定閾値Ｘ未満である場合、通常目標位置と実位置との差は車両の走行安定性や操縦性に影響を及ぼさないため、目標作動位置設定部３２は通常モードを実行する（ＳＴ１０８）。このように、暫定モードを必要な場合にのみ実行することで、アクチュエータ１１の駆動制御の処理負荷を軽減することができる。
【００２３】
図５は、上記後輪転舵装置におけるアクチュエータの駆動制御結果の一例であり、アクチュエータの目標作動位置と実位置との推移を示している。図に示すように、時間Ｔ０においてイグニッションスイッチがオフ状態とされると、アクチュエータの駆動制御が中断されるため、時間Ｔ１において再びオン状態に切り替えられるまでの間、実位置はそのまま維持される。その後、イグニッションスイッチがオン状態へと切り替えられると、それまでの自動車の走行状態の変化により目標作動位置と実位置との差Ｙが第１の判定閾値Ｘ以上となり、これにより、目標作動位置設定部３２は暫定モードで動作する。その結果、実位置は、緩やかに目標作動位置に接近し、時間Ｔ２の経過後は、目標作動位置と略一致して追従することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る後輪転舵装置が適用された自動車の模式図
【図２】実施形態に係るアクチュエータの模式図
【図３】実施形態に係る後輪転舵装置の機能ブロック図
【図４】実施形態に係る後輪転舵装置による制御手順を示すフロー図
【図５】実施形態に係るイグニッションスイッチ切替時のアクチュエータの実位置と目標作動位置との関係を示す図
【符号の説明】
【００２５】
１  自動車
３  前輪
５  後輪
６  前輪サスペンション
７  後輪サスペンション
８  ステアリングホィール
１１  アクチュエータ
１２  ＥＣＵ
１３  イグニッションスイッチ
１４  車速センサ
１５  操舵角センサ
１６  作動位置センサ
１７  後輪転舵装置
３２  目標作動位置設定部
３３  駆動信号生成部
【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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