JP2001347962A

JP2001347962A - 後輪操舵装置

Info

Publication number: JP2001347962A
Application number: JP2000168821A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Furuumi; 洋古海; Kunio Shirakawa; 邦雄白川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】後輪操舵装置における電動機駆動手段、特に
電界効果トランジスタの発熱を抑制し、電動機駆動手段
が非常な高温となる事態を防止する。【解決手段】ＣＰＵ４０は、電動機電流検出手段７０
から供給される電動機電流ＩＭに基づいて電動機温度を
推定する温度推定部４８を備えている。また、温度検出
部４８から供給される推定温度ＳＯに基づいて、目標舵
角θｒと第１実舵角θＲ１の偏差に対する電動機電流の
不感帯を設定する不感帯設定部４９を備えている。不感
帯設定部４９は、推定温度ＳＯが高くなるほど、目標舵
角と実舵角の偏差に対する電動機電流の不感帯を大きく
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の前輪の操舵
に伴って後輪を操舵する電動式の後輪操舵装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両の前輪の操舵に対応させて後輪を操
舵する後輪操舵装置を備える４輪操舵システムが知られ
ている。後輪操舵装置には、高速時安定性を向上させる
ために後輪を前輪と同じ方向に操舵する同位相操舵また
は／および小回り性を向上させるために後輪を前輪とは
逆方向に操舵する逆位相操舵を行なうものがある。後輪
操舵装置には、モータ等の電動機によって後輪を操舵す
る電動式の後輪操舵装置がある。

【０００３】この後輪操舵装置は、前輪の舵角や車速等
の車両の走行状態から後輪の目標舵角を設定し、後輪の
実舵角が目標舵角になるように電動機駆動手段によって
電動機を駆動する。すると、後輪操舵装置では、この電
動機の駆動によって後輪ギヤボックスが駆動され、後輪
ギヤボックスに連結した操舵シャフトが車幅方向に移動
し、この操舵シャフトの移動に伴って後輪が左右に転舵
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、たとえば後
輪操舵装置を装備した車両において、車庫入れするとき
など、頻繁に車両の向きを変える場合には、後輪操舵装
置も頻繁に作動することになる。このようなときに、前
記従来の後輪操舵装置において、電動機を駆動するため
に電動機に電流を長時間供給しつづけると、電動機駆動
手段における電界効果トランジスタが昇温し、高温とな
るという問題があった。そして、さらには電界効果トラ
ンジスタがオン故障するなどの問題があった。

【０００５】そこで、本発明の課題は、後輪操舵装置に
おける電動機駆動手段、特に電界効果トランジスタの発
熱を抑制し、電動機駆動手段が高温となる事態を防止す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明のうちの請求項１に係る発明は、後輪ギアボックスに
連結された電動機と、後輪の舵角を検出する実舵角セン
サと、車両の走行状態から前記後輪の目標舵角を決定し
前記実舵角と前記目標舵角の偏差に応じて前記電動機に
供給する電動機電流を決定し電動機駆動手段を介して前
記電動機に電動機電流を供給するように制御する制御手
段と、を備える後輪操舵装置において、前記制御手段
は、前記電動機駆動手段の温度を推定する温度推定部を
有するとともに、前記温度推定部によって推定された前
記電動機駆動手段の推定温度が高くなるほど前記偏差に
対する電動機電流の不感帯を大きく設定する不感帯設定
部を有することを特徴とする後輪操舵装置である。

【０００７】請求項１に係る発明によれば、電動機駆動
手段の温度を温度推定部において推定し、電動機駆動手
段の推定温度が高くなるほど目標舵角と実舵角の偏差に
対する電動機電流の不感帯を大きくする。このため、電
動機駆動手段が高温になった場合には、電動機を長時間
連続して作動させることがなくなるので、電動機駆動手
段を冷却する時間を確保することができる。したがっ
て、電動機駆動手段、特に電界効果トランジスタが非常
に高温になる事態を防止することができる。

【０００８】請求項２に係る発明は、前記車両の速度を
検出する車速センサを有し、前記制御手段は、前記推定
温度が所定温度以上であり、前記車速センサによって検
出された車速が所定速度以上である場合に、前記目標舵
角を中立位置に固定する制御を行なうことを特徴とする
請求項１に記載の後輪操舵装置である。

【０００９】実舵角と目標舵角の偏差に対する電動機電
流の不感帯が大きい場合に後輪の舵角が変化するときに
は、その変化量が大きくなる。車両が高速で走行してい
るときにこのように後輪の舵角が大きく変化すると、ド
ライバが運転の際に違和感を覚えてしまい、具合が悪
い。そこで、請求項２に係る発明では、車両が所定の速
度以上となっているときには、目標舵角を一律的に中立
位置に固定する制御を行っている。このように、車両が
高速で走行しているとき、目標舵角を中立位置に固定す
ることにより、ドライバは違和感を覚えることなく運転
を続けることができる。

【００１０】請求項３に係る発明は、前記車両の速度を
検出する車速センサを有し、前記制御手段は、前記推定
温度が第１所定温度以上であり、前記第１所定温度より
も高い第２所定温度未満となったときに、前記偏差に対
する電動機電流の不感帯が第１所定不感帯に設定され、
前記推定温度が前記第２所定温度以上となったときに、
前記車速センサで検出された車速が所定速度以上である
場合には、前記偏差に対する電動機電流の不感帯が第１
所定不感帯に設定され、前記推定温度が前記第２所定温
度以上となったときに、前記車速センサで検出された車
速が所定速度未満である場合には、前記偏差に対する電
動機電流の不感帯が、前記第１所定不感帯よりも大きい
第２所定不感帯が設定される制御を行なうことを特徴と
する請求項１に記載の後輪操舵装置である。

【００１１】請求項２に係る発明のように、電動機電流
の推定温度が所定温度を超えたときに一律的に目標舵角
を中立位置に固定する制御を行なうと、ドライバが違和
感を覚えない範囲内でも後輪操舵を止めてしまうことに
なってしまい、後輪操舵の特性を無駄にしてしまうこと
になりかねない。そこで、請求項３に係る発明におい
て、電動機駆動手段の冷却効果は若干劣るものの、第１
所定不感帯をドライバが違和感を覚えない範囲、たとえ
ば２°程度に不感帯を設定する。また、第２所定不感帯
としては、ドライバが違和感を覚えてしまう可能性があ
るものの、電動機駆動手段を充分に冷却することができ
る範囲、たとえば２．５°程度に不感帯を設定する。ま
た、第１所定不感帯に設定されるための電動機駆動手段
の推定温度である第１所定温度を、たとえば１１０°に
設定し、第２所定不感帯に設定されるための電動機駆動
手段の推定温度を、たとえば１２０°に設定する。この
ような設定を行なうことにより、電動機駆動手段の冷却
を行なうことができるとともに、車両が走行していると
きに、可能な範囲において後輪操舵制御を行なうことが
できるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら具体的に説明する。なお、本実施の形
態では、後輪操舵装置を一般的な４輪自動車に搭載し、
前輪操舵装置と共に４輪操舵システムを構成する。ま
た、「前」は自動車の進行方向であり、「後」は自動車
の後退方向である。また、「左右方向」は自動車の幅方
向であり、「左」は自動車の進行方向の左側であり、
「右」は自動車の進行方向の右側である。また、本実施
の形態では、「外」は自動車の幅方向の外側であり、
「内」は自動車の幅方向の中央側である。

【００１３】まず、図１を参照して、本実施の形態に係
る後輪操舵装置１の全体構成について説明する。図１
は、本実施形態に係る後輪操舵装置の全体構成図であ
る。図１に示すように、後輪操舵装置１は、主として、
後輪操舵機構２、電子制御装置３、電動モータ４から構
成される。ここで、本実施の形態では、電子制御装置３
が特許請求の範囲に記載の制御手段に相当し、電動モー
タ４が特許請求の範囲に記載の電動機に相当する。

【００１４】後輪操舵機構２は、一対の後輪ＷＬ，ＷＲ
を転舵させる後輪操舵装置１のメカニカルな部分であ
り、電子制御装置３により制御され、電動モータ４によ
って回転駆動力が加えられる。後輪操舵機構２は、精密
センサによる制御によらないで、中立位置（すなわち、
後輪ＷＬ，ＷＲの直進方向）を機構的に位置決めできる
機構として構成される。そのために、後輪操舵機構２
は、電動モータ４の回転駆動力を直線駆動力に変換する
直線駆動機構１０、転舵方向を選択するクラッチ機構２
０および後輪ＷＬ，ＷＲを転舵させるために左右に従動
する操舵シャフト３０からなる。本実施の形態では、直
線駆動機構１０およびクラッチ機構２０が、特許請求の
範囲に記載の後輪ギヤボックスに相当する。

【００１５】後輪操舵機構２は、クラッチ機構２０を点
対称な作動原理を採る２個の機能ブロックに分け、さら
に三重の同軸シリンダ構造のねじ式延縮機構である。つ
まり、後輪操舵機構２の直線駆動機構１０は、電動モー
タ４に回転駆動される１個の外部回転筒１１内で、一対
の中間部スライド筒１２，１３を左右方向（操舵シャフ
ト３０の軸方向）に延縮させる。ちなみに、後輪ＷＬ，
ＷＲを転舵させる場合には中間部スライド筒１２，１３
を外部回転筒１１の左右外方に延び出して離間させ、後
輪ＷＬ，ＷＲを直進方向に戻す場合には中間部スライド
筒１２，１３を外部回転筒１１の内方に引き込み中立位
置で停止させる。さらに、後輪操舵機構２は、中間部ス
ライド筒１２，１３内にクラッチ機構２０の左右の機能
ブロック２０Ｌ，２０Ｒ（図２参照）を各々配設し、ク
ラッチ機構２０によって中間部スライド筒１２，１３の
いずれか一方を操舵シャフト３０に連結させる。そし
て、後輪操舵機構２は、操舵シャフト３０を右方向に移
動させて後輪ＷＬ，ＷＲを左方向に転舵させ、あるいは
操舵シャフト３０を左方向に移動させて後輪ＷＬ，ＷＲ
を右方向に転舵させる。なお、後輪操舵機構２は、図示
しないタイロッドおよびナックルアームを含む左右のリ
ンク機構３１，３２を介して操舵シャフト３０の両端部
が後輪ＷＬ，ＷＲに各々連結する。

【００１６】電子制御装置３は、前輪操舵装置ＦＳから
の前輪操舵情報ＳＦや車速センサＳＰＳからの車速信号
Ｖに基づいて、後輪ＷＬ，ＷＲの目標舵角と転舵方向を
設定する。さらに、電子制御装置３は、設定した目標舵
角と転舵方向に応じて、後輪操舵機構２の左右の電磁ア
クチュエータ２１，２２を作動するためのソレノイド電
流ＩＳおよび電動モータ４を回転駆動するための電動機
電圧ＶＭを出力し、電磁アクチュエータ２１，２２およ
び電動モータ４を制御する。

【００１７】電動モータ４は、減速機構４ａを介して、
外部回転筒１１を正回転または逆回転させる。ちなみ
に、外部回転筒１１が正回転されると一対の中間部スラ
イド筒１２，１３が離間し、外部回転筒１１が逆回転さ
れると一対の中間部スライド筒１２，１３が接近する。
電動モータ４は、直流モータであり、電動機電圧ＶＭが
印加されると電動機電流ＩＭが流れ、正転駆動または逆
転駆動する。なお、電動モータは、励磁方法の種類によ
って異なる駆動回路を用いれば、その他の異なる電動モ
ータを用いてもよい。

【００１８】次に、図２乃至図６を参照して、後輪操舵
機構２について詳細に説明する。後輪操舵機構２は、直
線駆動機構１０により電動モータ４の回転駆動力を直線
駆動力に変換する。そして、後輪操舵機構２は、クラッ
チ機構２０の左機能ブロック２０Ｌまたは右機能ブロッ
ク２０Ｒのいずれか一方で直線駆動機構１０と操舵シャ
フト３０を連結し、直線駆動機構１０の直線駆動力で操
舵シャフト３０を従動する。なお、後輪操舵機構２は、
左機能ブロック２０Ｌで連結した場合には操舵シャフト
３０が左方向に移動し、後輪ＷＬ，ＷＲを右方向に転舵
させる。他方、後輪操舵機構２は、右機能ブロック２０
Ｒで連結した場合には操舵シャフト３０が右方向に移動
し、後輪ＷＬ，ＷＲを左方向に転舵させる。また、後輪
操舵機構２は、機構上の中立位置に戻すことによって、
後輪ＷＬ，ＷＲを直進方向に戻す。

【００１９】まず、図２を参照して、直線駆動機構１０
について説明する。直線駆動機構１０は、主として、外
部回転筒１１と左右の中間部スライド筒１２，１３から
なる。

【００２０】外部回転筒１１は、外周面に、減速機構４
ａの最終歯車４ｂ（図４参照）に噛合する外歯歯車１１
ａが形成される。そして、外部回転筒１１は、電動モー
タ４の駆動歯車からの回転駆動力が減速機構４ａを介し
て外歯歯車１１ａに伝達され、回転する。なお、外部回
転筒１１は、ケーシング（図示せず）内に回転自在に支
持される。

【００２１】さらに、外部回転筒１１は、内周面に、中
央部から左右に振り分けて互いに逆ねじとなる左ねじ部
１１ｂと右ねじ部１１ｃが螺刻される。そして、外部回
転筒１１は、左右両側から一対の中間部スライド筒１
２，１３が螺入される。なお、外部回転筒１１と中間部
スライド筒１２，１３は、同軸となる。

【００２２】中間部スライド筒１２，１３は、各外周面
の内端部から中央部に、左ねじ部１１ｂまたは右ねじ部
１１ｃに各々螺合するねじ部１２ａ，１３ａが螺刻され
る。さらに、中間部スライド筒１２，１３は、各外周面
の外端部に摺動案内用の突起１２ｂ，１３ｂが各々形成
されるとともに、各内周面の内端側に移動突起１２ｃ，
１３ｃが操舵シャフト３０に向けて各々形成される。こ
の突起１２ｂ，１３ｂをケーシングに設けられた軸方向
の溝（図示せず）に係合させることによって、中間部ス
ライド筒１２，１３がケーシングに対して回転不能に支
持される。

【００２３】そのため、外部回転筒１１がケーシングに
対して回転すると、中間部スライド筒１２，１３は、外
部回転筒１１に螺合するため、ケーシングに対して左右
軸方向に移動する。したがって、電動モータ４が正転駆
動すると、逆ねじ作用によって、中間部スライド筒１
２，１３が外部回転筒１１から左右外方に延び出して離
間する。なお、左右外方に延び出した場合、突起１２
ｂ，１３ｂがケーシングの左右端部の各ストッパ（図示
せず）に各々当接し、中間部スライド筒１２，１３は最
外延出位置で停止する。ちなみに、中間部スライド筒１
２，１３が最外延出位置を越えて延び出さないように、
ケーシング内での各部の取付位置および取付方向が予め
調節されている。他方、電動モータ４が逆転駆動する
と、逆ねじ作用によって、中間部スライド筒１２，１３
が外部回転筒１１の内方に引き込まれ、機構上の中立位
置に戻る。

【００２４】なお、中間部スライド筒１２，１３の一方
に、駆動ストロークセンサ１４が設けられる（図１およ
び図４）。なお、本実施の形態では、左中間部スライド
筒１２の突起１２ｂの延出方向に、駆動ストロークセン
サ１４が設けられる。駆動ストロークセンサ１４は、両
中間部スライド筒１２，１３の軸方向の移動距離Ｌ２を
検出する。なお、この移動距離Ｌ２は、電子制御装置３
に入力され、電子制御装置３で後輪ＷＬ，ＷＲの第２実
舵角θＲ２に変換される。

【００２５】次に、図２および図３を参照して、クラッ
チ機構２０について説明する。クラッチ機構２０は、左
右機能ブロック２０Ｌ，２０Ｒを有し、中間部スライド
筒１２，１３に各々配設される。なお、左機能ブロック
２０Ｌと右機能ブロック２０Ｒは点対称で同一構成を有
するので、図３に示す左機能ブロック２０Ｌの構成を代
表して説明する。左機能ブロック２０Ｌは、左電磁アク
チュエータ２１、左内部クラッチ筒２３、左バネ機構２
５、案内用貫通溝２６ａおよび案内用溝２６ｂからな
る。

【００２６】左電磁アクチュエータ２１は、ソレノイド
を内蔵し、左内部クラッチ筒２３の外周部に配置され
る。左電磁アクチュエータ２１は、ソレノイドに通電さ
れると可動ピン２１ａを突き出すアクチュエータであ
る。なお、電磁アクチュエータは、機構部での取付位置
や取付方向によって、回動作動に伴い可動ピンを揺動さ
せるものであってもよい。

【００２７】左内部クラッチ筒２３は、左中間部スライ
ド筒１２に内接し、左中間部スライド筒１２と同軸に摺
動回転する。左内部クラッチ筒２３は、外周面の外端側
に、アーム状のクラッチレバー２３ａが突設される。ク
ラッチレバー２３ａは、左中間部スライド筒１２に形成
された案内用貫通溝２６ａに突き出し、案内用貫通溝２
６ａに沿って移動可能である。なお、案内用貫通溝２６
ａは、左中間部スライド筒１２の外端部からＬ字状に内
周面から外周面に貫通して削設される。また、ケーシン
グにも同様に、案内用溝２６ｂが形成される。そして、
左内部クラッチ筒２３は、クラッチレバー２３ａが左バ
ネ機構２５に付勢され、軸端部から見て反時計回り方向
に回転付勢される。なお、左バネ機構２５は、例えば、
ねじりバネ等のバネである。

【００２８】そのため、左機能ブロック２０Ｌは、中間
部スライド筒１２，１３が中立位置の時に左電磁アクチ
ュエータ２１に通電されると、可動ピン２１ａの先端部
が押し出され、左バネ機構２５による回転付勢に抗して
クラッチレバー２３ａが案内用貫通溝２６ａおよび案内
用溝２６ｂに沿って押し下げられる。すると、左機能ブ
ロック２０Ｌは、クラッチレバー２３ａが案内用貫通溝
２６ａおよび案内用溝２６ｂに導かれて、左内部クラッ
チ筒２３が左中間部スライド筒１２内で一定角度回転
（軸端部から見て時計回り方向に回転）する。つまり、
左内部クラッチ筒２３は、クラッチレバー２３ａが案内
用貫通溝２６ａおよび案内用溝２６ｂによって案内可能
な中間部スライド筒１２，１３が中立位置の時だけ回転
可能である。

【００２９】さらに、左内部クラッチ筒２３は、内周面
の外端部に、複数の内歯歯車状のクラッチ歯２３ｃ，・
・・２３ｃが突設される。なお、クラッチ歯２３ｃ，・
・・２３ｃは、所定ピッチで形成される。そして、操舵
シャフト３０の外周面に、クラッチ歯２３ｃと同数の外
歯歯車状の係合歯３０ａ，・・・３０ａが突設される。
係合歯３０ａ，・・・３０ａは、各クラッチ歯２３ｃ，
・・・２３ｃに対向する位置に同様のピッチで形成され
る。そのため、クラッチ歯２３ｃと係合歯３０ａは、各
係合歯３０ａと各クラッチ歯２３ｃをスプライン結合さ
せると、各係合歯３０ａを各クラッチ歯２３ｃ，２３ｃ
間に形成される谷溝２３ｅ内に滑り込ませることができ
る配置である。したがって、左電磁アクチュエータ２１
に通電し、クラッチレバー２３ａを押し下げて左内部ク
ラッチ筒２３を回転させ、各クラッチ歯２３ｃを各係合
歯３０ａ，３０ａ間に形成される谷溝３０ｂ内に滑り込
ませることができる。

【００３０】なお、左右電磁アクチュエータ２１，２２
（図１参照）が通電されず非励磁の場合、左右機能ブロ
ック２０Ｌ，２０Ｒと操舵シャフト３０がそれぞれ係合
（クラッチオン）状態にある。他方、左右電磁アクチュ
エータ２１，２２（図１参照）が通電されて励磁された
場合、左右機能ブロック２０Ｌ，２０Ｒと操舵シャフト
３０が非係合（クラッチオフ）状態にある。なお、中間
部スライド筒１２，１３が中立位置以外の位置では、案
内用溝２６ｂ、２７ｂにより内部クラッチ筒２３，２４
が元に戻らない（すなわち、回転不能）構造であるた
め、左右機能ブロック２０Ｌ，２０Ｒが作動しない。

【００３１】また、各内部クラッチ筒２３，２４は、内
端部に、係止鈎２３ｄ、２４ｄが設けられる。係止鈎２
３ｄ、２４ｄは、両内部クラッチ筒２３，２４が同時に
回転した時に互いに係止し合って左右移動を抑止するた
めに、内部クラッチ筒２３，２４の各内端から延び出し
て形成される。

【００３２】次に、図２および図３を参照して、操舵シ
ャフト３０について説明する。操舵シャフト３０は、内
部クラッチ筒２３，２４内に挿入される。なお、操舵シ
ャフト３０は、外部回転筒１１、中間部スライド筒１
２，１３および内部クラッチ筒２３，２４と同軸であ
る。さらに、操舵シャフト３０は、図示しないタイロッ
ドおよびナックルアームを含む左右のリンク機構３１，
３２（図１参照）を介して両端部が左右の後輪ＷＬ，Ｗ
Ｒに各々連結する。そのため、後輪ＷＬ，ＷＲは、キン
グピン（図示せず）を介して転舵可能となる。

【００３３】また、操舵シャフト３０は、外周面の一方
の軸端部に、ガイドピン３０ｃ，３０ｃが突設される。
操舵シャフト３０は、ガイドピン３０ｃ，３０ｃがケー
シングに凹状に削設されたガイド（図示せず）に沿って
摺動し、左右軸方向に移動可能に軸支されるとともに、
ケーシングに対して回り止めされる。

【００３４】なお、操舵シャフト３０のガイドピン３０
ｃ、３０ｃの延出方向に、操舵シャフト３０の左右軸方
向への従動による移動距離を検出する操舵ストロークセ
ンサ３３（図１、図４参照）が設けられる。操舵ストロ
ークセンサ３３は、操舵シャフト３０の左右移動方向と
移動距離Ｌ１を検出する。なお、この移動距離Ｌ１は、
電子制御装置３に入力され、電子制御装置３で後輪Ｗ
Ｌ，ＷＲの第１実舵角θＲ１に変換される。

【００３５】それでは、図４および図５を参照して、後
輪操舵機構２の動作について説明する。ここでは、動作
の一例として、操舵シャフト３０を右方向に移動させて
後輪ＷＬ，ＷＲを左方向に転舵し、転舵後、操舵シャフ
ト３０を中立位置に戻して後輪ＷＬ，ＷＲを直進方向に
戻す場合について説明する。

【００３６】まず、左右中間部スライド筒１２，１３が
中立位置の時に、左電磁アクチュエータ２１（図１参
照）が、通電されて励磁し、可動ピンによって左内部ク
ラッチ筒２３のクラッチレバー２３ａを押し下げる（図
２参照）。すると、左内部クラッチ筒２３が回転し、左
内部クラッチ筒２３の各クラッチ歯２３ｃ（図２参照）
が操舵シャフト３０の各谷溝３０ｂと対向する位置に回
転する。そして、左機能ブロック２０Ｌと操舵シャフト
３０が非係合（クラッチオフ）状態になる。このとき、
右電磁アクチュエータ２２は非励磁なので、右機能ブロ
ック２０Ｒは、各係合歯３０ａを介して操舵シャフト３
０と係合する。その結果、操舵シャフト３０が、右機能
ブロック２０Ｒを介して右中間部スライド筒１３と連結
し、右中間部スライド筒１３に従動して右方向に移動可
能となる。

【００３７】続いて、図４に示すように電動モータ４を
正回転させると、外部回転筒１１が回転する。すると、
外部回転筒１１のねじ部１１ｂ，１１ｃと左右中間部ス
ライド筒１２，１３のねじ部１２ａ、１３ａによる逆ね
じ作用により、左右中間部スライド筒１２，１３が外部
回転筒１１の外方に延び出し離間する。このとき、左内
部クラッチ筒２３の各クラッチ歯２３ｃと操舵シャフト
３０の各係合歯３０ａは係合しないが、右内部クラッチ
筒２４の各クラッチ歯２４ｃと操舵シャフト３０の各係
合歯３０ａは係合している（図２参照）。そのため、操
舵シャフト３０が、右内部クラッチ筒２４を介して右中
間部スライド筒１３に押しやられるため、右中間部スラ
イド筒１３の延出に伴って右方向に従動する。さらに、
操舵シャフト３０の右方向への移動（すなわち、右後輪
ＷＲ側への移動）に連動して、両後輪ＷＬ，ＷＲが自動
車Ａの直進方向に対して左方向に転舵する。

【００３８】転舵後、図５に示すように電動モータ４を
逆回転させると、外部回転筒１１が逆回転する。する
と、外部回転筒１１のねじ部１１ｂ，１１ｃと左右中間
部スライド筒１２，１３のねじ部１２ａ、１３ａによる
逆ねじ作用により、左右中間部スライド筒１２，１３が
外部回転筒１１の内方に引き込まれ接近する。このと
き、右中間部スライド筒１３の移動突起１３ｃが、左方
向に移動し、操舵シャフト３０のセンタリング突起３０
ｆに当接する。そして、移動突起１３ｃの移動に伴って
センタリング突起３０ｆが左方向に移動するため、右中
間部スライド筒１３の引込に伴って操舵シャフト３０が
左方向に従動する。さらに、操舵シャフト３０の左方向
への移動（すなわち、左後輪ＷＬ側への移動）に連動し
て、両後輪ＷＬ，ＷＲの転舵方向が左方向から直進方向
に変わる。そして、操舵シャフト３０および左右中間部
スライド筒１２，１３が中立位置となり、両後輪ＷＬ，
ＷＲの転舵方向が直進方向に戻される。

【００３９】なお、後輪操舵を行なう場合、電子制御装
置３は、駆動ストロークセンサ１４によって左右中間部
スライド筒１２，１３および操舵ストロークセンサ３３
によって操舵シャフト３０を監視しながら、前輪の操舵
状況を前提条件として左右電磁アクチュエータ２１，２
２および電動モータ４を制御する。そして、後輪操舵装
置１は、前輪操舵に協働させて後輪ＷＬ，ＷＲを左方向
または右方向に転舵したり、直進方向に戻して、自動車
Ａの姿勢制御をアシストする後輪操舵を実現している。

【００４０】次に、図６を参照して、左右内部クラッチ
筒２３，２４の係止鈎２３ｄ，２４ｄによる作用につい
て説明する。なお、ケーシングの各案内用溝２６ｂ，２
７ｂの中央縦部２６ｃ、２７ｃの長さは、左右中間部ス
ライド筒１２，１３の各案内用貫通溝２６ａ、２７ａの
中央縦部２６ｄ，２７ｄより短く形成してある。これ
は、左右内部クラッチ筒２３，２４の各クラッチレバー
２３ａ，２４ａが案内用貫通溝２６ａ、２７ａから外れ
落ちないようにするためである。

【００４１】左右電磁アクチュエータ２１，２２のいず
れか一方が作動すると、作動した側の内部クラッチ筒２
３または２４が回転する。このとき、左右内部クラッチ
筒２３，２４の係止鈎２３ｄ，２４ｄは、相対的に接近
するが、互いに係止し合う位置までは接近しない。

【００４２】しかし、両電磁アクチュエータ２１，２２
が作動して両内部クラッチ筒２３，２４が同時に回転す
ると、係止鈎２３ｄ，２４ｄは、互いに係止し合う位置
まで移動することができる。そして、係止鈎２３ｄ，２
４ｄ同士が係止し合うと両電磁アクチュエータ２１，２
２の同時作動による誤った後輪操舵とみなし、両内部ク
ラッチ筒２３，２４が係止鈎２３ｄ，２４ｄの係止によ
って外方に延び出さない構造となっている。したがっ
て、両電磁アクチュエータ２１，２２が同時に作動した
場合には、後輪ＷＬ，ＷＲは操舵されずに直進方向が維
持される。

【００４３】それでは、図７を参照して、電子制御装置
３について説明する。電子制御装置３は、ＣＰＵ［Ｃｅ
ｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ］４０、
ソレノイド通電手段５０、電動機駆動手段６０および電
動機電流検出手段７０等から構成される。電子制御装置
３は、ＣＰＵ４０が前輪操舵装置ＦＳからの前輪操舵情
報ＳＦおよび車速センサＳＰＳからの車速信号Ｖ等に基
づいて目標舵角θｒと操舵方向Ｄｒを設定する。そし
て、電子制御装置３では、ＣＰＵ４０が、目標舵角θｒ
と操舵方向Ｄｒに基づいて、電動モータ４への制御と左
右電磁アクチュエータ２１，２２への制御を行なう。

【００４４】まず、図７を参照して、ＣＰＵ４０につい
て説明する。ＣＰＵ４０は、目標舵角設定部４１、転舵
方向設定部４２、減算器４３、ＰＩＤ演算部４４、駆動
制御部４５、第１実舵角計測部４６、第２実舵角計測部
４７、温度推定部４８、および不感帯設定部４９等から
なる。ＣＰＵ４０は、電動モータ４を制御するために電
動機駆動手段６０のＦＥＴのブリッジ回路に対してＰＷ
Ｍ制御を行なうとともに、左右電磁アクチュエータ２
１，２２の制御を行なう。そのために、ＣＰＵ４０は、
電動機駆動手段６０に電動機制御信号ＳＣを出力すると
ともに、転舵方向Ｄｒの情報を内蔵レジスタに設定す
る。

【００４５】目標舵角設定部４１は、前輪操舵装置ＦＳ
からの前輪操舵情報ＳＦと車速センサＳＰＳからの車速
信号Ｖおよび第１実舵角計測部４６からの第１実舵角θ
Ｒ１が入力され、後輪ＷＬ，ＷＲの目標舵角θｒと操舵
方向Ｄｒおよび制御モードを設定する。目標舵角設定部
４１は、前輪操舵情報ＳＦに含まれる前輪舵角および車
速信号Ｖに基づいて、後輪ＷＬ，ＷＲの目標舵角θｒを
設定する。さらに、目標舵角設定部４１は、目標舵角θ
ｒ、前輪の操舵方向および第１実舵角θＲ１に基づい
て、操舵方向Ｄｒおよび制御モードを設定する。ちなみ
に、第１実舵角θＲ１は、正負の値であり、この符号に
よって後輪ＷＬ，ＷＲの実際の操舵方向の情報も含む。

【００４６】車速センサＳＰＳは、自動車Ａの車速を検
出する。なお、車速センサＳＰＳは、後輪操舵装置１の
専用センサであってもよいし、他のシステムの車速セン
サを利用してもよい。車速センサＳＰＳの車速信号Ｖは
単位時間当たりのパルス数であり、ＣＰＵ４０は、この
パルス数から車速を演算する。

【００４７】転舵方向設定部４２は、目標舵角設定部４
１で設定した転舵方向Ｄｒを内蔵レジスタに設定する。

【００４８】減算器４３は、目標舵角設定部４１で設定
した目標舵角θｒから第１実舵角計測部４６で演算され
た第１実舵角θＲ１を減算し、実際に後輪ＷＬ，ＷＲを
転舵させる角度である舵角偏差Δθｒを演算する。

【００４９】ＰＩＤ演算部４４は、減算器４３で演算さ
れた舵角偏差Δθｒからその比例項、積分項および微分
項を演算する。なお、これら比例項等のパラメ−タは、
舵角偏差Δθｒに基づく値である。また、各種の演算係
数は、後輪操舵機構２の構造特性に基づいて決まる値で
あり、予め作動試験等で求めた統計上の平均値等を用い
てもよい。

【００５０】駆動制御部４５には、目標舵角設定部４１
からの転舵方向Ｄｒ、ＰＩＤ演算部４４からの舵角偏差
Δθｒの比例項、積分項と微分項、第１実舵角計測部４
６からの第１実舵角θＲ１、第２実舵角計測部４７から
の第２実舵角θＲ２、不感帯設定部４９からの出力停止
信号ＳＳ、および電動機電流検出手段７０からの電動機
電流信号ＩＭＯが入力され、電動機駆動手段６０に電動
機制御信号ＳＣを出力する。そのために、駆動制御部４
５は、ＰＷＭ信号生成部（図示せず）および論理回路４
５ａ等を備える（図８参照）。まず、駆動制御部４５
は、ＰＩＤ演算部４４で演算した舵角偏差Δθｒの比例
項、積分項および微分項に基づいて、舵角偏差Δθｒの
大きさに応じた電動モータ４に流す目標電動機電流を設
定する。そして、駆動制御部４５は、この目標電動機電
流、舵角偏差Δθｒ、電動機電流信号ＩＭＯおよび転舵
方向Ｄｒに基づいて、ＰＷＭ［ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈ
Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ］信号ＶＰＷＭ、オン信号ＶＯ
Ｎおよびオフ信号ＶＯＦを生成する。そして、駆動制御
部４５は、電動モータ４の駆動を停止するか否かを判定
するために、論理回路４５ａでＰＷＭ信号ＶＰＷＭ、オ
ン信号ＶＯＮおよびオフ信号ＶＯＦと出力停止信号ＳＳ
とを論理判定する。論理判定後、駆動制御部４５は、電
動機制御信号ＳＣを電動機駆動手段６０に出力する。な
お、電動機制御信号ＳＣは、論理判定されたＰＷＭ信号
ＶＰＷＭ、オン信号ＶＯＮおよびオフ信号ＶＯＦで構成
され、電動機駆動手段６０のブリッジ回路６０ａを制御
する信号である（図９参照）。具体的には、ブリッジ回
路６０ａのＦＥＴ６２，６４にはＰＷＭ信号ＶＰＷＭま
たはオフ信号ＶＯＦが設定され、ＦＥＴ６３，６５には
オン信号ＶＯＮまたはオフ信号ＶＯＦが設定される。な
お、駆動制御部４５は、第１実舵角θＲ１、第２実舵角
θＲ２および電動機電流信号ＩＭＯ等を使用して後輪Ｗ
Ｌ，ＷＲの中立位置判定を行なう。

【００５１】ここで、図８を参照して、駆動制御部４５
の論理回路４５ａを説明する。論理回路４５ａは、ＰＷ
Ｍ信号生成部で生成されたＰＷＭ信号ＶＰＷＭ、オン信
号ＶＯＮおよびオフ信号ＶＯＦと不感帯設定部４９から
の出力停止信号ＳＳが入力され、電動機制御信号ＳＣを
出力する。そのために、論理回路４５ａは、ＮＯＴ回路
４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅとＡＮＤ回路４５ｆ，
４５ｇ，４５ｈ，４５ｉを備える。各ＮＯＴ回路４５
ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５ｅは、不感帯設定部４９から
の出力停止信号ＳＳが入力され、ＡＮＤ回路４５ｆ，４
５ｇ，４５ｈ，４５ｉに出力停止信号ＳＳの論理レベル
を反転出力する。ＡＮＤ回路４５ｆ，４５ｇ，４５ｈ，
４５ｉは、各ＮＯＴ回路４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ，４５
ｅの出力とＰＷＭ信号ＶＰＷＭ、オン信号ＶＯＮまたは
オフ信号ＶＯＦが入力され、ＦＥＴ６２，６３，６４，
６５の各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に論理判定後の
電動機制御信号ＳＣを出力する。各ＡＮＤ回路４５ｆ，
４５ｇ，４５ｈ，４５ｉは、全ＮＯＴ回路４５ｂ，４５
ｃ，４５ｄ，４５ｅの出力が０の場合（すなわち、出力
停止信号ＳＳの論理レベル１で電動モータ４の駆動を停
止する場合）には、全て論理レベル０（オフ信号ＶＯ
Ｆ）を出力する。他方、各ＡＮＤ回路４５ｆ，４５ｇ，
４５ｈ，４５ｉは、全ＮＯＴ回路４５ｂ，４５ｃ，４５
ｄ，４５ｅの出力が１の場合（すなわち、出力停止信号
ＳＳの論理レベル０で電動モータ４の駆動を停止しない
場合）には、入力されたＰＷＭ信号ＶＰＷＭ、オン信号
ＶＯＮまたはオフ信号ＶＯＦをそのまま出力する。

【００５２】そして、電動モータ４の駆動を停止しない
場合、駆動制御部４５は、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭを電動機
駆動手段６０のＦＥＴ６２のゲートＧ１またはＦＥＴ６
４のゲートＧ３に出力し、ＦＥＴ６２またはＦＥＴ６４
をＰＷＭ駆動する。なお、ＰＷＭ信号ＶＰＷＭをゲート
Ｇ１かゲートＧ３のどちらのゲートに出力するかは、転
舵方向Ｄｒおよび舵角偏差Δθｒによって決まる。つま
り、駆動制御部４５は、転舵方向Ｄｒと舵角偏差Δθｒ
に基づいて、後輪ＷＬ，ＷＲの舵角を大きくするか小さ
くするのかを判断する。そして、駆動制御部４５は、舵
角を大きくする場合には電動モータ４を正転駆動（すな
わち、中間部スライド筒１２，１３を離間）するために
ゲートＧ１にＰＷＭ信号ＶＰＷＭを出力し、舵角を小さ
くする場合には電動モータ４を逆転駆動（すなわち、中
間部スライド筒１２，１３を接近）するためにゲートＧ
３にＰＷＭ信号ＶＰＷＭを出力する。さらに、駆動制御
部４５は、ゲートＧ１にＰＷＭ信号ＶＰＷＭを出力する
場合には、ＦＥＴ６３のゲートＧ２にオン信号ＶＯＮを
出力し、ＦＥＴ６３をオン駆動する。他方、駆動制御部
４５は、ゲートＧ３にＰＷＭ信号ＶＰＷＭを出力する場
合には、ＦＥＴ６５のゲートＧ４にオン信号ＶＯＮを出
力し、ＦＥＴ６５をオン駆動する。また、駆動制御部４
５は、ゲートＧ１またはゲートＧ３のうちＰＷＭ信号Ｖ
ＰＷＭを出力しないゲートにはオフ信号ＶＯＦを出力
し、ＦＥＴ６２またはＦＥＴ６４をオフする。そして、
駆動制御部４５は、ＦＥＴ６２をオフする場合にはＦＥ
Ｔ６３のゲートＧ２にオフ信号ＶＯＦを出力してＦＥＴ
６３をオフし、ＦＥＴ６４をオフする場合にはＦＥＴ６
５のゲートＧ４にオフ信号ＶＯＦを出力してＦＥＴ６５
をオフする。その結果、電動モータ４の正転駆動または
逆転駆動によって後輪操舵機構２の操舵シャフト３０が
左右軸方向に移動または中立位置に戻り、後輪ＷＬ，Ｗ
Ｒが左方向、右方向転舵または直進方向となる。

【００５３】他方、電動モータ４の駆動を停止する場
合、駆動制御部４５は、オフ信号ＶＯＦを電動機駆動手
段６０の全ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に出力し、全
ＦＥＴ６２、６３，６４，６５をオフする。その結果、
電動モータ４には電動機電圧ＶＭの印加が停止され（電
動機電流ＩＭの出力が停止され）、電動モータ４の駆動
が停止される。さらに、電動モータ４の駆動停止によっ
て後輪操舵機構２の操舵シャフト３０の移動が停止し、
後輪ＷＬ，ＷＲの転舵が停止する。

【００５４】第１実舵角計測部４６は、操舵ストローク
センサ３３からの移動距離Ｌ１が入力され、この移動距
離Ｌ１を後輪ＷＬ，ＷＲの実際の舵角である第１実舵角
θＲ１に変換する。なお、操舵ストロークセンサ３３は
操舵シャフト３０の移動方向を検出できるので、第１実
舵角θＲ１は、操舵シャフト３０の中立位置から左方向
への移動距離（すなわち、後輪ＷＬ，ＷＲの右方向転
舵）を正値とし、右方向への移動距離（すなわち、後輪
ＷＬ，ＷＲの左方向転舵）を負値とする。

【００５５】第２実舵角計測部４７は、駆動ストローク
センサ１４からの移動距離Ｌ２が入力され、この移動距
離Ｌ２を後輪ＷＬ，ＷＲの実際の舵角である第２実舵角
θＲ２に変換する。なお、駆動ストロークセンサ１４は
移動した方向を検出することができないので、第２実舵
角θＲ２は、操舵シャフト３０の移動方向（すなわち、
後輪ＷＬ，ＷＲの転舵方向）に関係なく設定され、正値
とする。

【００５６】なお、駆動ストロークセンサ１４は、移動
方向を検出することができないが、操舵ストロークセン
サ３３に比較して移動距離の検出精度が高い。そのた
め、第２実舵角θＲ２は、後輪ＷＬ，ＷＲの転舵方向の
情報を含まないが、後輪ＷＬ，ＷＲの実舵角としては第
１実舵角θＲ１より高精度である。

【００５７】温度推定部４８は、電動機電流検出手段７
０からの電動機電流信号ＩＭＯが入力され、この電動機
電流信号ＩＭＯに基づいて、電動機駆動手段６０の温度
を推定する。電動機駆動手段６０は、電動モータ４に対
して電流を供給するが、電動モータ４に供給される電流
の電流値の単位時間あたりの平均値と電動機駆動手段６
０の温度変化量は、図１０に示すグラフのようにほぼ比
例関係にある。そして、たとえば５Ａの電流が流れた場
合にほぼ一定の温度に保たれるが、５Ａ未満のときには
温度が低下し、５Ａを超えると電流に比例して温度も上
昇していく。この関係を利用して、温度推定部４８で
は、電動機電流検出手段７０からの電動機電流信号ＩＭ
Ｏの単位時間あたりの平均値を図１０に示すグラフに参
照して温度変化量を求め、電動機駆動手段６０の推定温
度ＳＯを生成する。そして、この推定温度ＳＯを不感帯
設定部４９に出力する。なお、推定温度ＳＯの初期値は
７０℃位に設定しておく。

【００５８】不感帯設定部４９には、温度推定部４８か
らの推定温度ＳＯが入力されるとともに、第１実舵角計
測部４６からの第１実舵角θＲ１、車速センサＳＰＳか
らの車速信号Ｖ、および目標舵角設定部４１からの目標
舵角θｒが入力される。不感帯設定部４９では、推定温
度ＳＯおよび車速信号Ｖに基づいて、電動モータ４に流
す電動機電流の不感帯を設定する。ここで、推定温度Ｓ
Ｏが高くなるほど不感帯を大きく設定するが、不感帯を
設定する手順については、後にフローチャートに沿って
電動機電流の制御を説明する際に具体的に説明する。不
感帯が設定されたら、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒ
の偏差を求め、この偏差が不感帯領域にあるか否かを判
断する。その結果、不感帯領域にある場合には、駆動制
御部４５に対して出力停止信号ＳＳを出力して、電動機
制御部４５から電動機駆動手段６０に対して電動機制御
信号ＳＣが発しないようにする。また、第１実舵角θＲ
１と目標舵角θｒの偏差が不感帯領域から外れた場合に
は、駆動制御部４５には電流供給停止信号ＳＳを出力す
ることはなく、駆動制御部４５によって算出された電動
機電流が電動機駆動手段６０から電動モータ４に供給さ
れる。

【００５９】ソレノイド通電手段５０は、転舵方向設定
部４２が内蔵レジスタに設定した転舵方向Ｄｒに基づい
て、左右電磁アクチュエータ２１，２２のソレノイドの
一方を選択し、選択したソレノイドのコイルにソレノイ
ド電流ＩＳを供給する。そして、ソレノイド通電手段５
０は、左右電磁アクチュエータ２１，２２の可動ピンを
作動させる。なお、ソレノイド通電手段５０がソレノイ
ド電流ＩＳを供給するのは、操舵シャフト３０が機構上
の中立位置近傍にある時のみである。そのために、転舵
方向設定部４２に第１実舵角θＲ１を導入して、中立位
置を判定している。

【００６０】次に、図９を参照して、電動機駆動手段６
０について説明する。電動機駆動手段６０は、ブリッジ
回路６０ａを備える。ブリッジ回路６０ａは、ＣＰＵ４
０に制御される。そのため、ブリッジ回路６０ａは、Ｃ
ＰＵ４０から出力される電動機制御信号ＳＣが入力され
る。そして、ブリッジ回路６０ａは、電動機制御信号Ｓ
Ｃに基づいて電動機電圧ＶＭを電動モータ４に印加し、
電動モータ４を正転駆動または逆転駆動する。

【００６１】ブリッジ回路６０ａは、電界効果トランジ
スタであるＦＥＴ６２，６３，６４，６５で構成され
る。ブリッジ回路６０ａは、電源電圧６１とグランド６
６間に４個のＦＥＴ６２，６３，６４，６５でブリッジ
回路が構成され、電源電圧６１から１２Ｖの電圧が供給
される。さらに、ブリッジ回路６０ａは、電動モータ４
がＦＥＴ６２とＦＥＴ６３の間に直列にかつＦＥＴ６４
とＦＥＴ６５の間に直列に接続される。ＦＥＴ６２，６
３は、電動モータ４を正転駆動するための正転用のＦＥ
Ｔであり、両方がオンした時に電動モータ４が正転駆動
する。また、ＦＥＴ６４，６５は、電動モータ４を逆転
駆動するための逆転用のＦＥＴであり、両方がオンした
時に電動モータ４が逆転駆動する。

【００６２】そして、電動モータ４を正転駆動する場
合、ブリッジ回路６０ａは、上段正転用ＦＥＴ６２のゲ
ートＧ１にＰＷＭ信号ＶＰＷＭ、下段正転用ＦＥＴ６３
のゲートＧ２にオン信号ＶＯＮおよび逆転用ＦＥＴ６
４，６５の各ゲートＧ３，Ｇ４にオフ信号ＶＯＦが各々
入力され、電動モータ４を正転駆動するための電動機電
圧ＶＭを印加する。他方、電動モータ４を逆転駆動する
場合、ブリッジ回路６０ａは、上段逆転用ＦＥＴ６４の
ゲートＧ３にＰＷＭ信号ＶＰＷＭ、下段逆転用ＦＥＴ６
５のゲートＧ４にオン信号ＶＯＮおよび正転用ＦＥＴ６
２，６３の各ゲートＧ１，Ｇ２にオフ信号ＶＯＦが各々
入力され、電動モータ４を逆転駆動するための電動機電
圧ＶＭを印加する。

【００６３】電動機電流検出手段７０は、電動モータ４
に対して直列に接続された抵抗またはホール素子などを
備え、電動モータ４に実際に流れる電動機電流ＩＭの大
きさと方向を検出する。そして、電動機電流検出手段７
０は、電動機電流ＩＭに対応した電動機電流信号ＩＭＯ
をＣＰＵ４０にフィードバック（負帰還）する。

【００６４】それでは、図１１に示すフローチャートに
沿って、第１の電動機電流の制御手順について説明す
る。なお、必要に応じて図１、図７等を適宜参照する。
図７に示すＣＰＵ４０における温度推定部４８には、電
動機電流検出手段７０から電動機電流信号ＩＭＯが入力
され、推定温度ＳＯの処理が開始する（Ｓ０）。温度推
定部４８においては、入力した電動機電流信号ＩＭＯを
図１０に示すグラフに参照して、電動モータ４の推定温
度ＳＯを導き出し、この推定温度ＳＯを不感帯設定部４
９に出力する。不感帯設定部４９では、入力した推定温
度ＳＯが１００℃以上となっているか否かを判断する
（Ｓ１）。その結果、推定温度ＳＯが１００℃以上とな
っている場合には、推定温度ＳＯが１１０℃以上となっ
ているか否かを判断する（Ｓ２）。一方、ステップＳ１
において推定温度ＳＯが１００℃未満のときにはステッ
プＳ１５に進む。

【００６５】ステップＳ２で推定温度ＳＯが１１０℃以
上であると判断された場合には、車速センサＳＰＳから
出力された車速信号Ｖに基づいて車速が１０km/h以上と
なっているか否かを判断する（Ｓ３）。一方、ステップ
Ｓ２で推定温度ＳＯが１１０℃未満であると判断された
場合には、電動モータ４に流す電流の不感帯が第１不感
帯、たとえば２°となるように第１不感帯領域を設定す
る（Ｓ４）。この不感帯領域は、図１２に示すように、
電動機電流が流れない領域を示し、第１実舵角計測部４
６より出力される第１実舵角θＲ１と目標舵角設定部４
１より出力される目標舵角θｒの偏差があっても電動機
電流を供給しない範囲を示すものである。したがって、
第１不感帯領域としては、０°〜２°の範囲が設定され
る。

【００６６】不感帯領域が第１不感帯領域に設定された
ら、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差が第１不感
帯領域内にあるか否かを判断する（Ｓ５）。その結果、
第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差の絶対値が第１
不感帯領域内にある場合には、デューティ出力を０％に
する（Ｓ６）。具体的には、不感帯設定部４９から駆動
制御部４５に対して出力停止信号ＳＳを出力して電動機
駆動手段６０に対して、電動モータ４を停止させる電動
機制御信号ＳＣを出力する。デューティ出力を０％に設
定したら、ステップＳ１５に進む。また、ステップＳ５
で第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差の絶対値が第
１不感帯領域内にないと判断された場合にも、ステップ
Ｓ１５に進む。

【００６７】また、ステップＳ３において、車速が１０
km/h未満であると判断された場合には、推定温度ＳＯが
１２０℃以上であるか否かを判断する（Ｓ７）。その結
果、推定温度ＳＯが１２０℃未満であると判断された場
合には、電動モータ４に流す電流の不感帯が第２不感
帯、たとえば２．５°となるように第２不感帯領域を設
定する（Ｓ８）。したがって、第２不感帯領域は、０°
〜２．５°の範囲となる。

【００６８】不感帯領域を第２不感帯領域に設定した
ら、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差が第２不感
帯領域内にあるか否かを判断する（Ｓ９）。その結果、
第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差の絶対値が第２
不感帯領域内にある場合には、デューティ出力を０％に
する（Ｓ１０）。デューティ出力を０％にする手順は、
前記の場合と同様である。デューティ出力を０％に設定
したら、ステップＳ１５に進む。

【００６９】一方、ステップＳ７において、推定温度Ｓ
Ｏが１２０℃以上であると判断された場合には、電動モ
ータ４に流す電流の不感帯が第３不感帯、たとえば３．
３°となるように第３不感帯領域を設定する（Ｓ１
１）。したがって、第３不感帯領域は、０°から３．３
°の範囲となる。ここで、第１不感帯から第３不感帯を
比較すれば判るように、不感帯を設定するにあたり、電
動機の推定温度が高いほど不感帯は大きくなるように設
定される。

【００７０】不感帯領域を第３不感帯領域に設定した
ら、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差が第３不感
帯領域内にあるか否かを判断する（Ｓ１２）。その結
果、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差の絶対値が
第３不感帯領域内にある場合には、デューティ出力を０
％にする（Ｓ１３）。デューティ出力を０％にする手順
は、前記の場合と同様である。デューティ出力を０％に
設定したら、ステップＳ１５に進む。

【００７１】さらに、ステップＳ３において、車速が１
０km/h以上であると判断された場合には、中立フラグを
立てて目標舵角θｒを中立に戻す（Ｓ１４）。ここで、
不感帯が大きい場合、後輪ＷＬ，ＷＲの舵角が変化する
ときには、その変化量が大きくなってしまう。自動車Ａ
が高速で走行しているときにこのように後輪ＷＬ，ＷＲ
の舵角が大きく変化すると、ドライバが運転の際に違和
感を覚えてしまい、具合が悪い。かかる観点より、車速
１０km/hが以上である場合には、中立フラグを立てて目
標舵角θｒを一律的に中立位置に戻し、その状態で固定
して電動機を駆動しないように制御するのである。目標
舵角θｒを中立に戻すようにしたらステップＳ１５に進
む。

【００７２】その後、車速センサＳＰＳから出力された
車速信号Ｖに基づいて車速が１０km/h未満になっている
か否かを判断する（Ｓ１５）。ここで、車速が１０km/h
未満となっている場合には、中立フラグをクリアして
（Ｓ１６）、通常の制御に戻る。一方、車速が１０km/h
以上の場合には、中立フラグのクリアを行なわず、この
ときに中立フラグが立っていればそのまま目標舵角θｒ
を中立位置に固定するようにしておく。なお、ステップ
Ｓ６，Ｓ１０，Ｓ１３，Ｓ１４を通過しない場合には通
常の舵角制御が行なわれる。こうして、電動機電流の制
御が終了する（Ｓ１７）。

【００７３】次に、図１３に示すフローチャートに沿っ
て、第２の電動機電流の制御手順について説明する。な
お、必要に応じて図１、図７等を適宜参照する。図７に
示すＣＰＵ４０における温度推定部４８には、電動機電
流検出手段７０から電動機電流信号ＩＭＯが入力され、
推定温度ＳＯの処理が開始する（Ｓ２０）。温度推定部
４８においては、入力した電動機電流信号ＩＭＯを図１
０に示すグラフに参照して、電動モータ４の推定温度Ｓ
Ｏを導き出し、この推定温度ＳＯを不感帯設定部４９に
出力する。不感帯設定部４９では、入力した推定温度Ｓ
Ｏが１００℃以上となっているか否かを判断する（Ｓ２
１）。その結果、推定温度ＳＯが１００℃以上となって
いる場合には、推定温度ＳＯが１１０℃以上となってい
るか否かを判断する（Ｓ２２）。一方、ステップＳ２１
において推定温度ＳＯが１００℃未満のときにはそのま
ま制御を終了する（Ｓ３４）。

【００７４】ステップＳ２２で推定温度ＳＯが１１０℃
以上であると判断された場合には、車速センサＳＰＳか
ら出力された車速信号Ｖに基づいて車速が１０km/h以上
となっているか否かを判断する（Ｓ２３）。一方、ステ
ップＳ２２で推定温度ＳＯが１１０℃未満であると判断
された場合には、電動モータ４に流す電流の不感帯が第
１不感帯、たとえば２°となるように第１不感帯領域を
設定する（Ｓ２４）。したがって、第１不感帯領域は、
０°〜２°の範囲となる。

【００７５】不感帯領域が第１不感帯領域に設定された
ら、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差が第１不感
帯領域内にあるか否かを判断する（Ｓ２５）。その結
果、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差の絶対値が
第１不感帯領域内にある場合には、デューティ出力を０
％にする（Ｓ２６）。具体的には、不感帯設定部４９か
ら駆動制御部４５に対して出力停止信号ＳＳを出力して
電動機駆動手段６０に対して、電動モータ４を停止させ
る電動機制御信号ＳＣを出力する。デューティ出力を０
％に設定したら、制御が終了する（Ｓ３４）。ステップ
Ｓ２５で第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差の絶対
値が第１不感帯領域内にないと判断された場合にも、同
様に制御が終了する（Ｓ３４）。

【００７６】また、ステップＳ２３において、車速が１
０km/h未満であると判断された場合には、推定温度ＳＯ
が１２０℃以上であるか否かを判断する（Ｓ２７）。そ
の結果、推定温度ＳＯが１２０℃未満であると判断され
た場合には、電動モータ４に流す電流の不感帯が第２の
不感帯、たとえば２．５°となるように第２不感帯領域
を設定する（Ｓ２８）。したがって、第２不感帯領域
は、０°から２．５°の範囲となる。

【００７７】不感帯領域を第２不感帯領域に設定した
ら、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差が第２不感
帯領域内にあるか否かを判断する（Ｓ２９）。その結
果、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差の絶対値が
第２不感帯領域内にある場合には、デューティ出力を０
％にする（Ｓ３０）。デューティ出力を０％にする手順
は、前記の場合と同様である。デューティ出力を０％に
設定したら、制御が終了する（Ｓ３４）。

【００７８】一方、ステップＳ２７において、推定温度
ＳＯが１２０℃以上であると判断された場合には、電動
モータ４に流す電流の不感帯が第３の不感帯、たとえば
３．３°となるように第３不感帯領域を設定する（Ｓ３
１）。したがって第３不感帯領域は、０°〜３．３°の
範囲となる。第１不感帯領域から第３不感帯領域を比較
すれば判るように、不感帯を設定するにあたり、電動機
の推定温度が高いほど不感帯は大きくなるように設定さ
れている。

【００７９】不感帯領域を第３不感帯領域に設定した
ら、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差が第３不感
帯領域内にあるか否かを判断する（Ｓ３２）。その結
果、第１実舵角θＲ１と目標舵角θｒの偏差の絶対値が
第３不感帯領域内にある場合には、デューティ出力を０
％にする（Ｓ３３）。デューティ出力を０％にする手順
は、前記の場合と同様である。デューティ出力を０％に
設定したら、制御が終了する（Ｓ３４）。

【００８０】さらに、ステップＳ２３において、車速が
１０km/h以上であると判断された場合には、不感帯領域
を第１不感帯領域に設定する（Ｓ２４）。前記第１の制
御では、目標舵角を一律に中立に戻す制御を行ってい
た。自動車が高速で走行しているときには、不感帯を大
きく設定した場合には、ドライバに与える違和感が大き
くなる。ところが、不感帯が２°程度の範囲内であれ
ば、さほど大きな違和感を与えることもないので、後輪
操舵の特性を活かす方が望ましい。しかも、走行時に
は、路面反力も小さいので、電動モータ４に供給する電
流も小さくて済む。そこで、第２の電動機制御では、車
速が１０km/h以上であると判断された場合には不感帯領
域が第１不感帯領域となるように制御するものである
（Ｓ２４）。不感帯領域が第１不感帯領域とされたら、
前記と同様にしてステップＳ２５およびステップＳ２６
を経て制御が終了する（Ｓ３４）。なお、本実施形態に
おいても、ステップＳ２６，Ｓ３０，Ｓ３３を通過しな
い場合には、通常の舵角制御が行なわれる。

【００８１】なお、本実施形態における後輪操舵機構２
は中立復帰スプリングを有さず、またねじ部の逆効率が
０のため電動モータ４の駆動を停止すると、後輪操舵機
構２はその位置に固定される。したがって、後輪操舵装
置のようにその位置を保持するために電動モータ４を駆
動する必要がないので、より一層電動機駆動手段６０の
発熱を防止することができる。

【００８２】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるもの
ではない。たとえば、電動モータ４の駆動を停止させる
場合、ＦＥＴ６２〜６５を全てオフにして電動モータ４
への電動機電圧ＶＭの印加を停止したが、ブリッジ回路
６０ａと電源電圧６１との間にリレー回路等を設け、こ
のリレー回路によってブリッジ回路６０ａに＋１２ｖの
供給を停止するようにしてもよい。

【００８３】また、後輪操舵機構２をねじ部材（外部回
転筒）と操舵軸（操舵シャフト）を同軸上に構成した
が、ねじ部材と操舵軸を並行に構成する等の他の後輪操
舵機構でもよい。さらに、電動機電流のみから電動機温
度を推定してたが、たとえば電動機駆動手段の周囲に周
囲温度センサを配設し、周囲温度センサで検出された電
動機駆動手段の周囲温度と電動機電流の値から電動機温
度を推定する態様とすることもできる。

【００８４】

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明のうちの請
求項１に係る発明によれば、電動機駆動手段が高温にな
った場合には、電動機を長時間作動させることがなくな
るので、電動機駆動手段を冷却する時間を確保すること
ができる。したがって、電動機駆動手段、特に電界効果
コンデンサが高温になる事態を防止することができる。

【００８５】また、請求項２に係る発明によれば、車両
が走行しているとき、目標舵角を中立に戻すことによ
り、ドライバは違和感を覚えることなく運転を続けるこ
とができる。

【００８６】さらに、請求項３に係る発明によれば、電
動機駆動手段の冷却を行なうことができるとともに、車
両が走行しているときに、可能な範囲において後輪操舵
制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る後輪操舵装置の全体構成図で
ある。

【図２】図１の後輪操舵装置の後輪操舵機構の分解斜視
図である。

【図３】図２に示すクラッチ機構の左機能ブロックの斜
視図である。

【図４】図１の後輪操舵装置の後輪操舵機構の要部の部
分断面図である（電動モータが正転駆動し、操舵シャフ
ト右方向移動時）。

【図５】図１の後輪操舵装置の後輪操舵機構の要部の部
分断面図である（操舵シャフト右方向移動後、電動モー
タが逆転駆動時）。

【図６】図２に示す左右中間部スライド筒の係止鈎によ
る作用を説明する図であり、（ａ）は後輪操舵機構の要
部の部分断面図であり、（ｂ）は後輪操舵機構の係止鈎
部分を一部破断した部分正面図であり、（ｃ）はケーシ
ング内から見た案内用溝である。

【図７】図１の後輪操舵装置の電子制御装置のブロック
構成図である。

【図８】図７のＣＰＵの駆動制御部の論理回路図であ
る。

【図９】図７の電動機駆動手段の回路図である。

【図１０】電動機電流と推定温度の関係を概略的に示す
グラフである。

【図１１】本実施の形態に係る第１の電動機の制御のフ
ローチャートである。

【図１２】偏差に応じて設定する電動機に供給する電動
機電流の不感帯を説明するグラフである。

【図１３】本実施の形態に係る第２の電動機の制御のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１・・・後輪操舵装置２・・・後輪操舵機構３・・・電子制御装置（制御手段）４・・・電動モータ（電動機）１０・・・直線駆動機構（後輪ギヤボックス）２０・・・クラッチ機構（後輪ギヤボックス）３０・・・操舵シャフト３３・・・操舵ストロークセンサ（実舵角センサ）４０・・・ＣＰＵ４５・・・駆動制御部４８・・・温度推定部４９・・・不感帯設定部６０・・・電動機駆動手段７０・・・電動機電流検出手段ＳＰＳ・・車速センサ θｒ・・・目標舵角 θＲ１・・第１実舵角ＩＭ・・・電動機電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｐ 7/06 Ｈ０２Ｐ 7/06 Ｇ // Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00 107:00 107:00 113:00 113:00 Ｆターム(参考） 3D032 DA02 DA06 DA23 DA64 DA67 DC33 EB06 EC23 GG01 3D034 CA10 CC09 CD04 CD12 CE13 5H004 GA29 GA37 GB12 HA07 HB01 HB07 HB08 HB14 KA22 KA44 KA45 KB01 5H303 AA13 BB02 BB14 CC10 DD01 FF04 JJ01 KK02 KK03 KK04 KK10 KK11 LL03 MM08 5H571 AA03 BB07 EE02 FF09 HA09 JJ03 JJ04 JJ08 JJ22 JJ23 JJ24 LL01 LL22 LL34 LL50 MM06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後輪ギアボックスに連結された電動機
と、後輪の舵角を検出する実舵角センサと、車両の走行
状態から前記後輪の目標舵角を決定し前記実舵角と前記
目標舵角の偏差に応じて前記電動機に供給する電動機電
流を決定し電動機駆動手段を介して前記電動機に電動機
電流を供給するように制御する制御手段と、を備える後
輪操舵装置において、前記制御手段は、前記電動機駆動手段の温度を推定する
温度推定部を有するとともに、前記温度推定部によって
推定された前記電動機駆動手段の推定温度が高くなるほ
ど前記偏差に対する電動機電流の不感帯を大きく設定す
る不感帯設定部を有することを特徴とする後輪操舵装
置。
【請求項２】前記車両の速度を検出する車速センサを
有し、前記制御手段は、前記推定温度が所定温度以上であり、
前記車速センサによって検出された車速が所定速度以上
である場合に、前記目標舵角を中立位置に固定する制御
を行なう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】前記車両の速度を検出する車速センサを
有し、前記制御手段は、前記推定温度が第１所定温度以上であ
り、前記第１所定温度よりも高い第２所定温度未満とな
ったときに、前記偏差に対する電動機電流の不感帯が第
１所定不感帯に設定され、前記推定温度が前記第２所定温度以上となったときに、
前記車速センサで検出された車速が所定速度以上である
場合には、前記偏差に対する電動機電流の不感帯が第１
所定不感帯に設定され、前記推定温度が前記第２所定温度以上となったときに、
前記車速センサで検出された車速が所定速度未満である
場合には、前記偏差に対する電動機電流の不感帯が、前
記第１所定不感帯よりも大きい第２所定不感帯が設定さ
れる制御を行なうことを特徴とする請求項１に記載の後
輪操舵装置。