JP2016092891A - 伸縮アクチュエータの制御方法、伸縮アクチュエータ及び転舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外力によるロッドの移動が発生し難い伸縮アクチュエータの制御方法、伸縮アクチュエータ及び転舵装置を提供する。【解決手段】回転力を発生するモータ１０と、軸方向において往復自在であるロッド５０と、モータ１０の回転力をロッド５０の往復運動に変換する変換機構と、ロッド５０の往復運動を制動する電磁ブレーキ装置６０と、モータ１０及び電磁ブレーキ装置６０を制御するＥＣＵ１３０と、を備える伸縮アクチュエータ１の制御方法であって、ロッド５０の位置を保持する位置保持制御を開始する位置保持開始ステップと、電磁ブレーキ装置６０にブレーキの解除信号を出力する解除信号出力ステップと、電磁ブレーキ装置６０によるブレーキの解除後、位置保持制御を解除する位置保持解除ステップと、モータ１０を駆動させロッド５０を移動させるロッド移動ステップと、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、伸縮アクチュエータの制御方法、伸縮アクチュエータ及び転舵装置に関する。

例えば、車両の後輪を転舵する技術として、特許文献１の伸縮アクチュエータが提案されている。この伸縮アクチュエータは、モータの回転力によってロッドを車幅方向において往復運動させることで、後輪を転舵している。

特開２００９−２４３６２１号公報

ところが特許文献１の技術では、車両が縁石を乗り上げた、轍を走行した等によって後輪に外力が入力されると、ロッドが移動してしまい、後輪のトー角が変化してしまう虞がある。

そこで、本発明は、外力によるロッドの移動が発生し難い伸縮アクチュエータの制御方法、伸縮アクチュエータ及び転舵装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、回転力を発生するモータと、軸方向において往復自在であるロッドと、前記モータの回転力を前記ロッドの往復運動に変換する変換機構と、前記ロッドの往復運動を制動する電磁ブレーキ装置と、前記モータ及び前記電磁ブレーキ装置を制御する制御部と、を備える伸縮アクチュエータの制御方法であって、前記ロッドの位置を保持する位置保持制御を開始する位置保持開始ステップと、前記電磁ブレーキ装置にブレーキの解除信号を出力する解除信号出力ステップと、前記電磁ブレーキ装置によるブレーキの解除後、前記位置保持制御を解除する位置保持解除ステップと、前記モータを駆動させ前記ロッドを移動させるロッド移動ステップと、を含むことを特徴とする伸縮アクチュエータの制御方法である。

このような構成によれば、電磁ブレーキ装置によってロッドの往復運動を制動することができる。これにより、ロッドが移動し難くなる。

ここで、電磁ブレーキ装置は、その電磁力を利用して可動コアが移動しブレーキ力（制動力）を発生する装置であるから、例えば、後記する実施形態のように、ブレーキ時から非ブレーキ時に切り替わる際、つまり、ブレーキ状態の解除開始から解除完了までに、ある程度の解除時間（例えば２０〜３０ｍｓ）が形成されることになる。そして、この解除時間中、ロッドに外力が作用すると、ロッドが移動してしまう虞がある。

そこで、このような構成によれば、位置保持開始ステップによって、ロッドの位置を保持する位置保持制御が開始される。次いで、このようにロッドの位置が保持されている状態で、解除信号出力ステップによって、電磁ブレーキ装置にブレーキの解除信号を出力し、電磁ブレーキ装置によるブレーキの解除後、前記位置保持制御によるロッドの位置保持を解除する（位置保持解除ステップ）。このように、電磁ブレーキ装置のブレーキの解除中、位置保持制御によってロッドの位置が保持されているので、ロッドに外力が入力されたとしても、ロッドが移動し難く、その位置で保持される。

その後、ロッド移動ステップにおいて、モータを駆動させることで、ロッドを好適に移動できる。

また、前記位置保持制御において、前記モータを短絡させることで前記ロッドの位置を保持する構成としてもよい。

また、前記位置保持制御において、前記ロッドの現在位置を目標位置とし、前記ロッドが前記目標位置に留まるように前記モータを作動させることで、前記ロッドの位置を保持する構成としてもよい。

また、前記ロッドが往復することで、車両の車輪が転舵される構成としてもよい。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、回転力を発生するモータと、軸方向において往復自在であるロッドと、前記モータの回転力を前記ロッドの往復運動に変換する変換機構と、前記ロッドの往復運動を制動する電磁ブレーキ装置と、を備えることを特徴とする伸縮アクチュエータである。

また、前記変換機構は、前記モータの出力軸に固定されたウォームと、前記ウォームに噛合するウォームホイールと、前記ウォームホイールの回転運動を前記ロッドの往復運動に変換するボールねじと、を備え、前記ボールねじは、前記ウォームホイールと一体で回転するナットと、前記ナットが回転すると前記ロッドと一体で往復運動するねじ棒と、を備える構成としてもよい。

また、前記モータ及び前記電磁ブレーキ装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記ロッドの位置を保持する位置保持制御を開始する位置保持開始ステップと、前記電磁ブレーキ装置にブレーキの解除信号を出力する解除信号出力ステップと、前記電磁ブレーキ装置によるブレーキの解除後、前記位置保持制御を解除する位置保持解除ステップと、前記モータを駆動させ前記ロッドを移動させるロッド移動ステップと、を実行する構成としてもよい。

また、前記伸縮アクチュエータを備え、前記ロッドが往復することで車両の車輪が転舵される転舵装置である構成としてもよい。

本発明によれば、外力によるロッドの移動が発生し難い伸縮アクチュエータの制御方法、伸縮アクチュエータ及び転舵装置を提供することができる。

本実施形態に係る転舵装置の斜視図である。 本実施形態に係る転舵装置の後面図であり、図１のＸ１矢視図である。 本実施形態に係る転舵装置の横断面図であり、図１のＸ２−Ｘ２線断面図である。 本実施形態に係る伸縮アクチュエータの縦断面図であり、図１、図３のＸ３−Ｘ３線断面図である。 （ａ）は本実施形態に係る電磁ブレーキ装置のブレーキＯＮ時（ソレノイドＯＮ時）の断面図、（ｂ）は本実施形態に係る電磁ブレーキ装置のブレーキＯＦＦ時（ソレノイドＯＦＦ時）の断面図である。 本実施形態に係る伸縮アクチュエータの電気的構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るモータ駆動回路の回路図である。 本実施形態に係る転舵装置の動作を示すフローチャートである。 変形例に係る転舵装置の動作を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態について図１〜図８を参照して説明する。なお、本発明が車両の左側の後輪４００の懸架装置（サスペンション装置）に適用された構成を例示する。すなわち、右側も同様の構成であり、後記する伸縮アクチュエータ１（転舵装置３００）によって、左側の後輪４００と右側の後輪とが独立して転舵されるようになっている。

≪懸架装置の構成≫
本実施形態に係る懸架装置２００は、ＦＦ（Front-engine Front-drive）ベースで四輪操舵式の四輪駆動車の後輪４００の懸架装置であり、ダブルウイッシュボーン式で構成されている。懸架装置２００は、後輪４００（車輪）を回転自在に支持するナックル２１１と、ナックル２１１を上下動可能で車体（図示しない）に連結するアッパーアーム２２１及びロアアーム２３１と、後輪４００の上下動を緩衝するダンパー２４１と、伸縮アクチュエータ１と、を備えている。

ナックル２１１は、側面視において枠状の部材であり、その中心に挿通孔２１２が形成されている。挿通孔２１２には、軸線Ｌ１を中心として後輪と一体で回転する車軸（図示しない）が挿通されている。車軸は、自在継手（図示しない）を介して、ドライブシャフト２６１（図２参照）に連結されている。

ナックル２１１の上部はボールジョイント２１３を介してアッパーアーム２２１の先端部に回動可能で連結されている。ナックル２１１の下部はボールジョイント２１４を介してロアアーム２３１の先端部に回動可能で連結されている。そして、ナックル２１１が、ボールジョイント２１３及びボールジョイント２１４を中心に回動することで、後輪４００のトー角が変化するようになっている。

アッパーアーム２２１の基端部は、２つのブッシュ２２２、２２２を介して、車体（図示しない）に回動自在に取り付けられている。ロアアーム２３１の基端部は、２つのブッシュ２３２、２３２を介して、車体（図示しない）に回動自在に取り付けられている。

ダンパー２４１は、ばね付きの油圧式のダンパー（油圧緩衝器）である。ダンパー２４１の下部は、ブッシュ２４２を介してナックル２１１に連結されている。ダンパー２４１の上部は車体２５１に固定されている。

≪伸縮アクチュエータの構成≫
伸縮アクチュエータ１について、図３〜図８を参照して説明する。
伸縮アクチュエータ１は、左右方向（車幅方向）に延びる伸縮装置であって、伸縮することで、ナックル２１１を回動させ、後輪４００のトー角を変化させる装置である。すなわち、後輪４００を転舵する転舵装置３００は、伸縮アクチュエータ１と、後輪４００を回転自在で支持するナックル２１１と、ナックル２１１を回動自在で支持するアッパーアーム２２１及びロアアーム２３１と、を備えて構成されている。

伸縮アクチュエータ１は、モータ１０と、ウォーム２０と、ウォームホイール３０と、ボールねじ４０と、ロッド５０と、電磁ブレーキ装置６０と、ハウジング７０と、を備えている。ここで、本実施形態において、モータ１０の回転力をロッド５０の往復運動に変換する変換機構は、ウォーム２０と、ウォームホイール３０と、ボールねじ４０と、を備えて構成されている。

＜モータ＞
モータ１０は、ＥＣＵ１３０の指令に従って、動力である回転力を発生させる電動式のブラシ付き直流モータである（図４参照）。また、モータ１０は、後記するようにモータ駆動回路１１０が短絡することで、その出力軸１３を現在位置で保持する機能を備えている。

モータ１０は、径方向外側に配置され円筒状を呈する非回転側のステータ１１と、ステータ１１の径方向内側に配置され円柱状を呈する回転側のロータ１２と、ロータ１２の軸線上に固定された出力軸１３と、を備えている。そして、ブラシ（図示しない）を介してロータ１２に直流電力が供給されると、その通電方向に対応して、ロータ１２が正回転又は逆回転するようになっている（図７参照）。

出力軸１３は前後方向に延びており、出力軸１３の前端は軸受１４を介して第４ハウジング７４に回転自在に支持され、出力軸１３の後端は軸受１５を介して第４ハウジング７４に回転自在に支持されている。出力軸１３の前端は、円筒状のカップリング１６を介して、後記する第２軸部２３の後端とカップリング結合し、出力軸１３と第２軸部２３（ウォーム２０）とは一体で回転するようになっている。

＜ウォーム＞
ウォーム２０は、前後方向に延び、モータ１０の出力軸１３と一体で回転する駆動ギヤである（図４参照）。ウォーム２０は、外周面にギヤ歯が形成されたウォーム本体２１と、ウォーム本体２１から前方に延びる第１軸部２２と、ウォーム本体２１から後方に延びる第２軸部２３と、を備えている。第１軸部２２は第１軸受２４を介して第１ハウジング７１に回転自在で支持され、第２軸部２３は第２軸受２５を介して第１ハウジング７１に回転自在で支持されている。

ウォーム本体２１は、ウォームホイール３０のホイール歯部３２と噛合している。そして、ウォーム本体２１（ウォーム２０）が回転すると、ホイール歯部３２（ウォームホイール３０）が回転するようになっている。

＜ウォームホイール＞
ウォームホイール３０は、後記するナット４１の外周面にスプライン結合したハブ部３１と、ハブ部３１から径方向外側に延出し外周面にギヤ歯が形成されたホイール歯部３２と、を備えている。

＜ボールねじ＞
ボールねじ４０は、円筒状のナット４１と、ナット４１を貫通したねじ棒４２と、ナット４１及びねじ棒４２の間を転動する複数のボール４３と、を備えている（図３参照）。そして、ボールねじ４０は、ボール４３がナット４１内を循環する循環式で構成されている。

ナット４１は、２つの軸受４４、４４を介して、第１ハウジング７１に回転自在に支持されている。右側の軸受４４の内輪には、ナット４１の外周面に螺合したリング状のロックナット４５Ａが当接している。右側の軸受４４の外輪には、第１ハウジング７１の内周面に螺合したリング状のロックナット４５Ｂが当接している。

そして、ウォームホイール３０及びナット４１が回転すると、その回転方向に対応して、ねじ棒４２が左右方向に移動するようになっている。ねじ棒４２の車幅方向内側端には脱落を防止するナット４６が螺合している。なお、ねじ棒４２が車幅外方向に移動すると、伸縮アクチュエータ１が伸長し、後輪４００がトーイン側に回動する構成となっている。一方、ねじ棒４２が車幅内方向に移動すると、伸縮アクチュエータ１が収縮し、後輪４００がトーアウト側に回動する構成となっている。

＜ロッド＞
ロッド５０は、左右方向（軸方向）において往復自在に配置された棒状の部材である（図３参照）。具体的に、ロッド５０は、円筒状のカラー５１を介して第２ハウジング７２に左右方向において摺動自在で支持されている。

車幅方向において、ロッド５０の内側端部５２は、ねじ棒４２に固定されている。これにより、ロッド５０及びねじ棒４２は、一体で往復するようになっている。ロッド５０の外側端部５３は、第２ハウジング７２から車幅方向外側に突出している。外側端部５３と第２ハウジング７２との隙間を塞ぐように、弾性変形可能なゴム製のブーツ５４が取り付けられている。

ロッド５０の外側端部５３には、円筒状の円筒部５５が固定されている。そして、ロッド５０は、円筒部５５に収容されたブッシュ５６を介して、ナックル２１１に回動自在で連結されている。

＜電磁ブレーキ装置＞
電磁ブレーキ装置６０は、ウォーム２０（第１軸部２２）の回転を制動することで、周方向においてウォーム２０（第１軸部２２）を所望位置で保持し、伸縮アクチュエータ１を所望長さで保持し、後輪４００を所望トー角で保持するものである（図４、図５参照）。電磁ブレーキ装置６０は、ディスク６１と、固定コア６２と、ソレノイド６３と、可動コア６４（アーマチュア）と、ブレーキシュー６５と、圧縮コイルばね６６と、を備えている。そして、ソレノイド６３のＯＦＦ時（非通電時）、ブレーキシュー６５がディスク６１に密着し、制動力（ブレーキ力）が発生するように構成されている（図５（ａ）参照）。

ディスク６１は、第１軸部２２に同軸で固定され、第１軸部２２と一体で回転する部材である。

固定コア６２は、磁性体で形成され、ソレノイド６３によって励磁されることで、圧縮コイルばね６６のばね力に抗して、可動コア６４を吸引する吸引力を発生するものである。なお、固定コア６２が可動コア６４を吸引すると、左右方向において可動コア６４に固定されたブレーキシュー６５がディスク６１から離間し（図５（ｂ）参照）、ブレーキシュー６５及びディスク６１の間に隙間Ｇ１が形成され、ブレーキが解除されるようになっている。また、このように電磁力で吸引する構成であるため、ソレノイド６３の通電開始（ブレーキ解除開始）からブレーキシュー６５の離間完了（ブレーキ解除完了）までに、所定の解除時間（アーマチュア吸引時間）を要する構成となっている。

ソレノイド６３は、ＥＣＵ１３０によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるリレー（図示しない）を介して外部の電源に接続されている。そして、ＥＣＵ１３０が通電させると、ソレノイド６３は磁界を生起し、固定コア６２が励磁するようになっている。

可動コア６４は、磁性体で形成されたリング状の部材あり、ピン６４ａによって前後方向にガイドされている。可動コア６４及び固定コア６２の間には、可動コア６４及び固定コア６２の衝突音を緩衝するゴム製の緩衝部材６４ｂが配置されている。

ブレーキシュー６５は、可動コア６４の前面（ロータ側面）に固定され、ソレノイド６３のＯＦＦ時（ブレーキ時）、ディスク６１に密着し、制動力（ブレーキ力）を発生するものである。

圧縮コイルばね６６は、そのばね力によって、可動コア６４及びブレーキシュー６５をディスク６１に向けて付勢する付勢部材である。

＜ハウジング＞
ハウジング７０は、伸縮アクチュエータ１の外殻を構成する筐体であり、第１ハウジング７１と、第２ハウジング７２と、第３ハウジング７３と、第４ハウジング７４と、を備えている。そして、ハウジング７０は、第１ハウジング７１等が相互にボルト等で締結されることで構成されている。

第１ハウジング７１は、左右方向に延びる円筒状の部材である（図３参照）。第１ハウジング７１は、ウォーム２０、ウォームホイール３０及びボールねじ４０を収容している。

第２ハウジング７２は、第１ハウジング７１の車幅方向内側に取り付けられ、車幅方向内側に底部を有する有底円筒状の部材である（図３参照）。第２ハウジング７２の車幅方向内側には、円筒状の円筒部７５が固定されている。そして、第２ハウジング７２は、円筒部７５に収容されたブッシュ７６を介して、車体（図示しない）に回動自在で連結されている。

第３ハウジング７３は、第１ハウジング７１の車幅方向外側に取り付けられた円筒状の部材である（図３参照）。そして、第３ハウジング７３は、ロッド５０を左右方向において摺動自在で収容している。

第４ハウジング７４は、第１ハウジング７１の後側に取り付けられ、後側に底壁部を有する有底円筒状の部材である（図４参照）。そして、第４ハウジング７４は、モータ１０を収容している。

図６に示すように、伸縮アクチュエータ１は、モータ駆動回路１１０と、レゾルバ１２１（図３参照）と、操舵角センサ１２２と、車速センサ１２３と、これらと電気的に接続されたＥＣＵ１３０（Electronic Control Unit、制御部）と、を備えている。なお、ＥＣＵ１３０は、電磁ブレーキ装置６０とにも電気的に接続されている。

＜モータ駆動回路＞
モータ駆動回路１１０は、図７に示すように、ＥＣＵ１３０の指令に従って、直流電源１４０からの直流電力をモータ１０に供給し、モータ１０を駆動させるＨ型のブリッジ回路である。モータ駆動回路１１０は、直流電源１４０に接続される第１電源側端子１１１Ａ及び第２電源側端子１１１Ｂと、モータ１０に接続される第１モータ側端子１１２Ａ及び第２モータ側端子１１２Ｂと、第１接続線１１３〜第４接続線１１６と、ＥＣＵ１３０によってＯＮ／ＯＦＦ制御される第１リレー１１３Ａ〜第４リレー１１６Ａと、を備えている。

第１接続線１１３は、第１電源側端子１１１Ａと第１モータ側端子１１２Ａとを接続している。第１リレー１１３Ａは、第１接続線１１３に設けられている。
第２接続線１１４は、第１電源側端子１１１Ａと第２モータ側端子１１２Ｂとを接続している。第２リレー１１４Ａは、第２接続線１１４に設けられている。

第３接続線１１５は、第２電源側端子１１１Ｂと第１モータ側端子１１２Ａとを接続している。第３リレー１１５Ａは、第３接続線１１５に設けられている。
第４接続線１１６は、第２電源側端子１１１Ｂと第２モータ側端子１１２Ｂとを接続している。第４リレー１１６Ａは、第４接続線１１６に設けられている。

ＥＣＵ１３０が、第１リレー１１３Ａ及び第４リレー１１６ＡをＯＮし、第２リレー１１４Ａ及び第３リレー１１５ＡをＯＦＦすると、直流電力が正方向の向きでモータ１０を通電し（矢印Ａ１参照）、モータ１０が正回転するようになっている。
ＥＣＵ１３０が、第２リレー１１４Ａ及び第３リレー１１５ＡをＯＮし、第１リレー１１３Ａ及び第４リレー１１６ＡをＯＦＦすると、直流電力が逆方向の向きでモータ１０を通電し（矢印Ａ２参照）、モータ１０が逆回転するようになっている。

ＥＣＵ１３０が、第１リレー１１３Ａ及び第２リレー１１４ＡをＯＮし、第３リレー１１５Ａ及び第４リレー１１６ＡをＯＦＦすると、モータ駆動回路１１０が短絡（ショート）して、第１電源側端子１１１Ａ及び第２電源側端子１１１Ｂが等電位となり、モータ１０にショートブレーキ（短絡制動力）が作用するようになっている。すなわち、このようにモータ１０にショートブレーキが作用すると、ロータ１２及び出力軸１３が現在位置で保持されることになる。これにより、ウォーム２０、ウォームホイール３０、ナット４１、ねじ棒４２及びロッド５０も、現在位置で保持されることになる。

同様に、ＥＣＵ１３０が、第３リレー１１５Ａ及び第４リレー１１６ＡをＯＮし、第１リレー１１３Ａ及び第２リレー１１４ＡをＯＦＦすると、モータ駆動回路１１０が短絡（ショート）して、第１電源側端子１１１Ａ及び第２電源側端子１１１Ｂが等電位となり、モータ１０にショートブレーキ（短絡制動力）が作用するようになっている。

＜レゾルバ＞
レゾルバ１２１は、ボールねじ４０を構成するナット４１の回転角を検出するセンサである（図３参照）。そして、レゾルバ１２１は、回転角をＥＣＵ１３０に出力するようになっている。ここで、ナット４１の回転角は、ねじ棒４２及びロッド５０のストローク量、モータ１０の出力軸１３の回転角と同期するので、ＥＣＵ１３０は、ナット４１の回転角に基づいて、ねじ棒４２及びロッド５０のストローク量（位置軸方向位置）、出力軸１３の回転角（周方向位置）を検知可能となっている。

＜操舵角センサ＞
操舵角センサ１２２は、運転者の操作するステアリングホイール（図示しない）の操舵角を検出するセンサである。そして、操舵角センサ１２２は、操舵角をＥＣＵ１３０に出力するようになっている。その他、操舵角センサ１２２が、メインの操舵輪である前輪（図示しない）の操舵角を検出し、ＥＣＵ１３０に出力する構成としてもよい。

＜車速センサ＞
車速センサ１２３は、車両の車体速度（例えば、変速装置の出力軸の回転速度）を検出するセンサである。そして、車速センサ１２３は、車体速度をＥＣＵ１３０に出力するようになっている。その他、車速センサ１２３が、車輪速度を検出し、ＥＣＵ１３０に出力する構成としてもよい。

＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵ１３０は、伸縮アクチュエータ１を電子制御する制御装置であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されている。そして、ＥＣＵ１３０は、その内部に記憶されたプログラムに従って、モータ１０（モータ駆動回路１１０）、電磁ブレーキ装置６０を制御するようになっている。

≪転舵装置、伸縮アクチュエータの動作≫
図８を参照して、転舵装置３００、伸縮アクチュエータ１の動作と、伸縮アクチュエータ１の制御方法を説明する。

伸縮アクチュエータ１の制御方法は、位置保持開始ステップ（Ｓ１０２）と、解除信号出力ステップ（Ｓ１０３）と、位置保持解除ステップ（Ｓ１０５）と、ロッド移動ステップ（Ｓ１０６）と、を含んでいる。
位置保持開始ステップ（Ｓ１０２）は、ロッド５０の位置を保持する位置保持制御を開始するステップである。解除信号出力ステップ（Ｓ１０３）は、電磁ブレーキ装置６０にブレーキの解除信号（ソレノイド６３のＯＮ信号）を出力するステップである。位置保持解除ステップ（Ｓ１０５）は、電磁ブレーキ装置６０によるブレーキの解除後、前記位置保持制御を解除するステップである。ロッド移動ステップ（Ｓ１０６）は、モータ１０を駆動させロッド５０を移動させるステップである。

なお、初期状態において、電磁ブレーキ装置６０は、ブレーキ中である。すなわち、ソレノイド６３はＯＦＦされ、圧縮コイルばね６６で付勢されるブレーキシュー６５がディスク６１に密着している。

ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１３０は、操舵角及び車速に基づいて、旋回性、車両安定性等を高めるため、後輪４００のトー角を変更するか否か判定する。ここで、トー角を変更するか否かを判定する方法は特に限定されず、公知の方法を適宜使用できる。

トー角を変更すると判定した場合（Ｓ１０１・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１３０の処理はステップＳ１０２に進む。トー角を変更しないと判定した場合（Ｓ１０１・Ｎｏ）、ＥＣＵ１３０はステップＳ１０１の判定を繰り返す。

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１３０は、モータ駆動回路１１０の短絡（ショート）を開始する。具体的には、ＥＣＵ１３０は、第１リレー１１３Ａ及び第２リレー１１４ＡをＯＮし、第３リレー１１５Ａ及び第４リレー１１６ＡをＯＦＦする（図７参照）。その他、第３リレー１１５Ａ及び第４リレー１１６ＡをＯＮし、第１リレー１１３Ａ及び第２リレー１１４ＡをＯＦＦする構成としてもよい。

そうすると、前記したように、モータ１０にショートブレーキ（短絡制動力）が作用する。これにより、ロータ１２、出力軸１３、ウォーム２０、ウォームホイール３０、ナット４１、ねじ棒４２及びロッド５０が、現在位置で保持される。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１３０は、電磁ブレーキ装置６０によるブレーキの解除を開始する。具体的には、ＥＣＵ１３０は、電磁ブレーキ装置６０のソレノイド６３にＯＮ信号（ブレーキの解除信号）を出力する。

そうすると、ソレノイド６３は磁界を生起し、固定コア６２が励磁され、吸引力（磁力）が発生する。そして、この吸引力によって、固定コア６２が可動コア６４を吸引し、ブレーキシュー６５がディスク６１から離間し始める。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１３０は、ステップ１０３でソレノイド６３のＯＮ信号（ブレーキの解除信号）を出力した後、所定の解除時間（アーマチュア吸引時間）が経過したか否か判定する。所定の解除時間は、事前試験等によって求められ、可動コア６４が固定コア６２に吸引され、ブレーキシュー６５がディスク６１から確実に離間したと判断される時間に設定される。

所定の解除時間は経過したと判定した場合（Ｓ１０４・Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１３０の処理はステップＳ１０５に進む。このようにステップＳ１０５に進む場合、電磁ブレーキ装置６０によるブレーキの解除が完了していることになる。所定の解除時間は経過していないと判定した場合（Ｓ１０４・Ｎｏ）、ＥＣＵ１３０はステップＳ１０４の判定を繰り返す。

ステップＳ１０５において、ＥＣＵ１３０は、モータ駆動回路１１０の短絡（ショート）を解除する。具体的には、ＥＣＵ１３０は、第１リレー１１３Ａ、第２リレー１１４Ａ、第３リレー１１５Ａ及び第４リレー１１６ＡをＯＦＦする。

ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１３０は、目標トー角に従ってモータ１０を制御する。具体的には、ＥＣＵ１３０は、目標トー角となるように、モータ駆動回路１１０を制御して、モータ１０を正回転又は逆回転させる。そして、ＥＣＵ１３０は、現在のトー角が目標トー角に到達すると、モータ１０を停止する。

ステップＳ１０７において、ＥＣＵ１３０は、電磁ブレーキ装置６０によるブレーキを開始する。具体的には、ＥＣＵ１３０はソレノイド６３をＯＦＦする。そうすると、ブレーキシュー６５がディスク６１に押圧され、ブレーキ中となる。

その後、ＥＣＵ１３０の処理は、エンドに進む。

≪転舵装置、伸縮アクチュエータの効果≫
ソレノイド６３をＯＦＦすることで、電磁ブレーキ装置６０がウォーム２０を保持し、その結果、ロッド５０が軸方向において移動し難くなる。これにより、後輪４００のトー角が好適に保持される。

後輪４００のトー角を変更する場合（Ｓ１０１・Ｙｅｓ）、モータ駆動回路１１０（モータ１０）を短絡させ、ウォーム２０（ロッド５０）の位置を保持している間に（Ｓ１０２、Ｓ１０５）、電磁ブレーキ装置６０のブレーキを解除するので（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）、電磁ブレーキ装置６０のブレーキの解除中、後輪４００からロッド５０に外力が入力されたとしても、ロッド５０が移動せず、その位置で保持される。したがって、電磁ブレーキ装置６０のブレーキの解除中、外力によって後輪４００のトー角が変化することはない。

≪変形例≫
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更してもよい。

図９に示すように、伸縮アクチュエータ１の動作の一部を変更してもよい。図９に示すように、変形例に係る伸縮アクチュエータ１では、図８のステップＳ１０２、Ｓ１０５に代えて、ステップＳ２０１、Ｓ２０２を備えている。

ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１３０は、ロッド５０の現在位置を目標位置とし、ロッド５０を前記目標位置に留まらせる位置保持制御を開始する。例えば、ＥＣＵ１３０は、ステップＳ２０１に進んだ時点におけるロッド５０の現在位置を目標位置に設定する。
具体的には、ＥＣＵ１３０は、外力によってトー角が変更し、ロッド５０が移動した場合、ロッド５０が前記目標位置に戻るように、モータ駆動回路１１０を制御し、モータ１０を正回転又は逆回転させる。

ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１３０は、ステップＳ２０１で開始した位置保持制御を終了する。

このような図９に示す変形例によれば、トー角を変更する場合（Ｓ１０１・Ｙｅｓ）、ロッド５０（モータ１０の出力軸１３）を現在位置で保持する位置保持制御の実行中（Ｓ２０１、Ｓ２０２）、電磁ブレーキ装置６０によるブレーキを解除するので、ブレーキの途中に外力によってトー角が変化したままとなることはない。

前記した実施形態では、電磁ブレーキ装置６０がウォーム２０に設けられた構成を例示したが、電磁ブレーキ装置６０の位置はこれに限定されない。例えば、ボールねじ４０のナット４１、ボールねじ４０のねじ棒４２、ロッド５０に設けられた構成としてもよい。

前記した実施形態では、モータ１０（モータ駆動回路１１０）を短絡させることで、ロッド５０に同期するウォーム２０の周方向位置を保持し、ロッド５０の軸方向位置を保持する構成を例示したが、その他に例えば、ロック片がロッド５０に差し込まれることで、ロッド５０の軸方向位置を保持する構成としてもよい。この場合、ロック片はロッド５０の径方向に往復しＥＣＵ１３０に制御されるソレノイド装置（ロック装置）に取り付けられる。つまり、ロッド５０を機械的に直接保持する構成としてもよい。

前記した実施形態では、伸縮アクチュエータ１（転舵装置３００）によって、後輪４００が転舵される構成を例示したが、その他に例えば、前輪が転舵される構成としてもよい。また、伸縮アクチュエータ１（転舵装置３００）が、二輪車、三輪車等の車両に搭載された構成としてもよい。

前記した実施形態では、変換機構としてボールねじ４０を備える構成を例示したが、その他に例えば、ボールを備えずねじ棒及びナットで構成される送りねじを備える構成としてもよい。この場合、ねじ棒及びナットを台形ねじで形成してもよい。

前記した実施形態では、電磁ブレーキ装置６０において、ソレノイド６３のＯＦＦ時にブレーキ力が発生する構成を例示したが（図５（ｂ）参照）、その他に例えば、ソレノイド６３のＯＮ時にブレーキ力が発生する構成としてもよい。

前記した実施形態では、ウォーム２０、ウォームホイール３０及びボールねじ４０を備えて構成される変換機構によって、モータ１０の回転運動をロッド５０の往復運動に変換する構成を例示したが、適宜に変更してよい。例えば、ロッド５０及びモータ１０を同軸で配置すると共に、モータ１０の出力軸１３が減速機構（遊星歯車機構等）を介してナット４１に連結された構成としてもよい。

１ 伸縮アクチュエータ
１０ モータ
２０ ウォーム（変換機構）
３０ ウォームホイール（変換機構）
４０ ボールねじ（変換機構）
６０ 電磁ブレーキ装置
６１ ディスク
６２ 固定コア
６３ ソレノイド
６４ 可動コア
６５ ブレーキシュー
６６ 圧縮コイルばね
１１０ モータ駆動回路
１３０ ＥＣＵ（制御部）
２００ 懸架装置
２１１ ナックル
２２１ アッパーアーム
２３１ ロアアーム
３００ 転舵装置
４００ 後輪（車輪）

Claims (8)

1. 回転力を発生するモータと、
   軸方向において往復自在であるロッドと、
   前記モータの回転力を前記ロッドの往復運動に変換する変換機構と、
   前記ロッドの往復運動を制動する電磁ブレーキ装置と、
   前記モータ及び前記電磁ブレーキ装置を制御する制御部と、
   を備える伸縮アクチュエータの制御方法であって、
   前記ロッドの位置を保持する位置保持制御を開始する位置保持開始ステップと、
   前記電磁ブレーキ装置にブレーキの解除信号を出力する解除信号出力ステップと、
   前記電磁ブレーキ装置によるブレーキの解除後、前記位置保持制御を解除する位置保持解除ステップと、
   前記モータを駆動させ前記ロッドを移動させるロッド移動ステップと、
   を含む
   ことを特徴とする伸縮アクチュエータの制御方法。
2. 前記位置保持制御において、前記モータを短絡させることで前記ロッドの位置を保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の伸縮アクチュエータの制御方法。
3. 前記位置保持制御において、前記ロッドの現在位置を目標位置とし、前記ロッドが前記目標位置に留まるように前記モータを作動させることで、前記ロッドの位置を保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の伸縮アクチュエータの制御方法。
4. 前記ロッドが往復することで、車両の車輪が転舵される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の伸縮アクチュエータの制御方法。
5. 回転力を発生するモータと、
   軸方向において往復自在であるロッドと、
   前記モータの回転力を前記ロッドの往復運動に変換する変換機構と、
   前記ロッドの往復運動を制動する電磁ブレーキ装置と、
   を備える
   ことを特徴とする伸縮アクチュエータ。
6. 前記変換機構は、前記モータの出力軸に固定されたウォームと、前記ウォームに噛合するウォームホイールと、前記ウォームホイールの回転運動を前記ロッドの往復運動に変換するボールねじと、を備え、
   前記ボールねじは、前記ウォームホイールと一体で回転するナットと、前記ナットが回転すると前記ロッドと一体で往復運動するねじ棒と、を備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の伸縮アクチュエータ。
7. 前記モータ及び前記電磁ブレーキ装置を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記ロッドの位置を保持する位置保持制御を開始する位置保持開始ステップと、
   前記電磁ブレーキ装置にブレーキの解除信号を出力する解除信号出力ステップと、
   前記電磁ブレーキ装置によるブレーキの解除後、前記位置保持制御を解除する位置保持解除ステップと、
   前記モータを駆動させ前記ロッドを移動させるロッド移動ステップと、
   を実行する
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の伸縮アクチュエータ。
8. 請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の伸縮アクチュエータを備え、
   前記ロッドが往復することで車両の車輪が転舵される
   ことを特徴とする転舵装置。

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