JPH09193824A

JPH09193824A - モータ制御装置

Info

Publication number: JPH09193824A
Application number: JP822496A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Somada; 久志杣田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】制御許可条件が成立した場合に、モータに通電
して後輪舵角を制御する後輪舵角制御を実行する後輪舵
角制御装置において、後輪舵角制御の不実行時に路面入
力によって後輪舵角が変化することを抑制する。【解決手段】車速Ｖがしきい値Ｖ_THより低く、制御許可
条件が成立しない状態において（Ｓ１０１）、暫定的に
モータを非通電状態とした後（Ｓ１０２）、操舵角θ_SW
と車速Ｖとに基づき、コイルを励磁せずにモータのディ
テントトルクのみで路面入力に対抗させると路面入力に
よって後輪舵角が変化する可能性があるか否かを判定す
る（Ｓ１０３〜１０５）。その可能性があれば、依然と
して車速Ｖがしきい値Ｖ_THより低いことを条件に（Ｓ１
０６）、モータを通電状態としてモータに静止トルクを
発生させ（Ｓ１０７）、これにより、路面入力によって
後輪舵角が変化することを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪舵角制御のた
めに車両に搭載されるモータ制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】車両において車輪の舵角を電気的に制御
する車輪舵角制御が既に知られており、その制御を実現
するための装置としてモータ制御装置が既に知られてい
る。このモータ制御装置は一般に、例えば特開平３−１
６７０７６号公報にも記載されているように、(a) コイ
ルを有し、そのコイルに発生した磁気力に基づいて作動
して車輪の舵角を変化させるモータと、(b) 前記車輪の
舵角を制御するために前記モータを制御する電気制御部
とを含むように構成される。

【０００３】モータ制御装置は一般に、常に車輪舵角制
御を実行するように設計されるのではなく、予め設定さ
れた制御許可条件が成立した場合に限って車輪舵角制御
を実行するように設計される。したがって、制御許可条
件が成立しない場合には、車輪舵角制御が実行されず、
モータに通電されず、コイルが非励磁状態とされる。

【０００４】コイルが非励磁状態とされる時期は、車輪
舵角制御の実行中にも存在する場合がある。モータ制御
装置は、車輪舵角制御の実行中であっても、例えば制御
入力信号が変化しないという理由により、車輪の舵角を
変化させる必要がない場合には、モータに通電せず、コ
イルを非励磁状態におくように設計される場合があるか
らである。

【０００５】コイルが励磁状態とされる時期でも非励磁
状態とされる時期でも、路面から車輪への入力がある。
そして、コイルが励磁状態とされる時期には、モータは
コイルの磁気力に基づくトルクによって路面入力に対抗
し得る。しかし、コイルが非励磁状態とされる時期に
は、コイルの磁気力に基づくトルクはモータに発生しな
い。そのため、コイルが非励磁状態とされる時期に路面
入力によって後輪舵角が変化することを抑制する技術を
採用することが必要となる。

【０００６】そして、そのような技術としては例えば、
モータと車輪との間のトルク伝達機構、すなわち、モー
タに発生したトルクを、車体にほぼ水平面内において回
動可能に取り付けられた車輪に回動トルクとして伝達す
るトルク伝達機構を、モータと車輪とをねじ機構を経て
接続する形式とし、かつ、そのねじ機構の逆効率を実質
的に０にする技術があり、また、モータのディテントト
ルク、すなわち、モータの永久磁石の磁気力に基づく静
止トルクの最大値を増加させる技術もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、それら技術に
はいずれも問題がある。

【０００８】ねじ機構の逆効率を実質的に０にする技術
には以下のような問題がある。

【０００９】ねじ機構において、互いに螺合するおねじ
とめねじとの関係が図１５に示されている。この図に
は、おねじとめねじとの関係が、ねじ機構における力変
換部である斜面部のみが取り出されて概念的に示されて
いる。この図においては、車輪に路面入力が作用するこ
とが、おねじとめねじとの一方であるねじ機構要素Ａに
軸力Ｆが作用することに対応し、また、路面入力によっ
てモータの回転軸に回転力が作用することが、おねじと
めねじとの他方であるねじ機構要素Ｂに回転力Ｒが作用
することに対応している。また、この図においては、ね
じ機構のねじれ角がθ、ねじ機構要素ＡとＢとの接触面
の摩擦係数がμでそれぞれ表されている。

【００１０】ねじ機構要素Ａに軸力Ｆが作用すると、相
手方のねじ機構要素Ｂに、ねじ機構要素Ａとの接触面に
垂直な方向に、軸力Ｆに応じた垂直力Ｆ_nが発生する。
この垂直力Ｆ_nに基づき、ねじ機構要素ＡとＢとの接触
面にμＦ_nなる摩擦力ｆが発生する。この摩擦力ｆは、
ねじ機構要素Ａの軸力Ｆによるねじ機構要素Ｂの回転を
妨げる向きの力であるから、この摩擦力ｆの回転力Ｒの
方向における分力ｆcos θが、垂直力Ｆ_nの同じ方向に
おける分力Ｆ_nSIN θ以上であれば、ねじ機構要素Ａの
軸力Ｆによるねじ機構要素Ｂの回転は生じない。軸力Ｆ
が回転力Ｒに変換される際の効率、すなわち、回転力Ｒ
が軸力Ｆに変換されるという本来の変換の向きとは逆向
きの変換が行われる際の効率が０となるのであり、この
効率がいわゆる逆効率である。

【００１１】したがって、この逆効率を実質的に０にす
るためには、ねじれ角θと摩擦係数μとの関係が上記の
要件を満たすように設計することが必要である。しか
し、摩擦係数μは製品毎にばらつくことを避け得ず、製
品の実際の摩擦係数μが設計値より低くなってしまう
と、逆効率が実質的に０にならず、路面入力がモータに
も伝達され、車輪舵角が変化してしまう可能性がある。

【００１２】また、モータのディテントトルクを増加さ
せる技術には以下のような問題がある。

【００１３】モータのディテントトルクを増加させる技
術とは、モータに設けられた永久磁石の磁気力を従来よ
り増加させる技術である。しかし、モータの永久磁石の
磁気力を増加させることは、モータへの周期的外乱を増
加させるのと同じ結果となるため、モータにおいて確保
すべき制御性（例えば、回転むら特性等）との関係でデ
ィテントトルクを増加させるのに限界がある。

【００１４】そこで、それらの事情に鑑み、請求項１お
よび２に係る第１および第２発明はいずれも、製品の製
造ばらつきに左右されることもモータの制御性に悪影響
を及ぼすこともなく、路面入力による車輪舵角の変化を
抑制することを課題としてなされたものである。

【００１５】

【第１発明の課題解決手段，作用および効果】第１発明
は、その課題を解決するために、前記モータおよび電気
制御部を含むモータ制御装置において、その電気制御部
に、前記車輪の舵角を変化させる必要がない時期の少な
くとも一時期に、前記コイルの磁気力に基づく静止トル
クを前記モータに発生させる静止トルク発生手段を設け
たことを特徴とする。

【００１６】したがって、この第１発明に係るモータ制
御装置においては、車輪の舵角を変化させる必要がない
時期の少なくとも一時期に、コイルの磁気力に基づく静
止トルクがモータに発生し、これにより、路面入力によ
って車輪舵角がみだりに変化することが抑制される。

【００１７】その結果、この第１発明によれば、製品の
製造ばらつきに左右されることもモータの制御性に悪影
響を及ぼすこともなく、路面入力による車輪舵角の変化
を抑制可能となるという効果が得られる。

【００１８】以下、この第１発明を補足説明する。〔１〕「車輪」は、前輪を意味する場合や、後輪を意味
する場合や、前輪と後輪との双方を意味する場合もあ
る。〔２〕「車輪の舵角を変化させる必要がない時期の少な
くとも一時期」の具体例電気制御部が予め設定された制御許可条件が成立し
た場合に車輪舵角制御を実行する場合において、その制
御許可条件が成立せず、電気制御部が車輪舵角制御の実
行を禁止されている場合電気制御部による車輪舵角制御の実行中であって、
例えば制御入力信号が変化しないという理由により、車
輪舵角を変化させる必要がない場合（例えば、車輪を中
立位置から外れた位置に保持すべき場合）〔３〕「モータ」は例えば、ブラシ付きＤＣサーボモー
タとしたり、ブラシレスＤＣサーボモータとしたり、ス
テップモータとすることができる。

【００１９】

【第２発明の課題解決手段，作用および効果】第２発明
は、第１発明に係るモータ制御装置であって、前記電気
制御部が、さらに、(a) 前記車輪の舵角を変化させる必
要があるか否かを判定する舵角変化必要性判定手段と、
(b) 前記車両の走行状態に基づき、路面から前記車輪へ
の入力によってその車輪の舵角が変化する可能性がある
か否かを判定する舵角変化可能性判定手段とを含み、か
つ、前記静止トルク発生手段が、前記舵角変化必要性判
定手段により舵角変化必要性がないと判定され、かつ、
前記舵角変化可能性判定手段により舵角変化可能性があ
ると判定された場合に、前記モータに静止トルクを発生
させるものであることを特徴とする。

【００２０】前記第１発明は例えば、舵角変化必要性が
ない場合に必ずモータに静止トルクを発生させる態様で
実施可能である。しかし、路面入力によって車輪舵角が
変化する可能性は、常に発生するとは限らず、路面入力
が小さい場合にはほとんど発生しない。そこで、そのよ
うな知見に基づき、第２発明に係るモータ制御装置にお
いては、舵角変化必要性判定手段により舵角変化必要性
がないと判定され、かつ、舵角変化可能性判定手段によ
り舵角変化可能性があると判定された場合に、モータに
静止トルクが発生させられる。

【００２１】したがって、この第２発明によれば、舵角
変化必要性がない場合に必ずモータに静止トルクを発生
させる態様で第１発明を実施する場合に比較して、モー
タが無駄に作動させられずに済み、モータにかかる負荷
が軽減されるという効果が得られる。

【００２２】なお、この第２発明において「車両の走行
状態」には例えば、車速，操舵角，車両横加速度，車両
ヨーレイト等が含まれる。ここに、車速は例えば、ドッ
プラセンサ等により直接に検出したり、車輪の回転速度
等から間接に検出することができる。また、操舵角は例
えば、運転者によるステアリングホイールの回転操作角
として検出したり、前輪の実舵角として検出することが
できる。また、車両横加速度は例えば、横加速度センサ
により検出することができる。また、車両ヨーレイトは
例えば、ヨーレイトセンサにより直接に検出したり、左
右輪の回転速度差等から間接に検出することができる。

【００２３】

【発明の望ましい実施態様】以下、本発明の望ましい実
施態様のいくつかを特許請求の範囲と同じ表現形式で列
挙する。 (1) 請求項２のモータ制御装置であって、前記舵角変化
可能性判定手段が、前記車両の操舵角と車速とに基づ
き、前記路面入力によって前記車輪舵角が変化する可能
性があるか否かを判定することを特徴とするモータ制御
装置。 (2) 実施態様(1) のモータ制御装置であって、前記舵角
変化可能性判定手段が、前記車速と、各車速の下におい
て車両が旋回走行している状況を想定した場合に路面入
力によって前記車輪舵角が変化しないと予想される操舵
角の限界値との関係を予め取得し、その関係に従い、車
速の現在値に対応する操舵角の限界値をしきい値として
取得し、操舵角の現在値がそのしきい値以上となった場
合に、路面入力による舵角変化可能性があると判定する
ことを特徴とするモータ制御装置。 (3) 請求項１または２，実施態様(1) または(2) のモー
タ制御装置であって、前記静止トルク発生手段が、ある
変数が増加して第１の値に達したときに前記モータを静
止トルク不発生状態から静止トルク発生状態に移行さ
せ、その状態からその変数が減少して前記第１の値より
小さい第２の値に達したときにモータを静止トルク発生
状態から静止トルク不発生状態に移行させることを特徴
とするモータ制御装置。 (4) 実施態様(3) のモータ制御装置であって、前記舵角
変化可能性判定手段が、前記車速と、各車速の下におい
て車両が旋回走行している状況を想定した場合に路面入
力によって前記車輪舵角が変化しないと予想される操舵
角の限界値との関係を予め取得し、その関係に従い、車
速の現在値に対応する操舵角の限界値をしきい値として
取得し、操舵角の現在値がそのしきい値以上となった場
合に、路面入力による舵角変化可能性があると判定する
とともに、その操舵角の現在値を前記変数として使用
し、操舵角の現在値が増加して前記第１の値に達したと
きに前記モータを静止トルク不発生状態から静止トルク
発生状態に移行させ、その状態から操舵角の現在値が減
少して前記第２の値に達したときにモータを静止トルク
発生状態から静止トルク不発生状態に移行させることを
特徴とするモータ制御装置。 (5) 請求項１または２，実施態様(1) ないし(4) のいず
れかのモータ制御装置であって、前記電気制御部が、予
め定められた制御許可条件が成立しない限り、前記車輪
舵角制御を実行しないことを特徴とするモータ制御装
置。 (6) 実施態様(5) のモータ制御装置であって、前記舵角
変化必要性判定手段が、前記制御許可条件が成立しない
か否かの判定を舵角変化必要性がないか否かの判定とし
て行い、制御許可条件が成立しない場合に舵角変化可能
性がないと判定することを特徴とするモータ制御装置。 (7) 実施態様(5) または(6) のモータ制御装置であっ
て、前記制御許可条件が、前記車速が設定値以上である
という内容であることを特徴とするモータ制御装置。 (8) 実施態様(5) または(6) のモータ制御装置であっ
て、前記制御許可条件が、前記車両の運転者が前記車輪
舵角制御の実行を許可する意思表示をするという内容で
あることを特徴とするモータ制御装置。 (9) 請求項１または２，実施態様(1) ないし(8) のいず
れかのモータ制御装置であって、前記電気制御部が、前
記車輪舵角制御の実行中であっても、前記車輪の舵角を
変化させる必要がなく、保舵すべき時期には、前記モー
タに通電しないものであり、前記静止トルク発生手段
が、少なくとも、前記車輪舵角制御の実行中であって、
前記車輪の舵角を変化させる必要がない時期の少なくと
も一時期に、前記モータに静止トルクを発生させること
を特徴とするモータ制御装置。 (10)請求項１または２，実施態様(1) ないし(8) のいず
れかのモータ制御装置であって、前記電気制御部が、前
記車輪舵角制御の実行中であっても、前記車輪の舵角を
変化させる必要がなく、保舵すべき時期には、前記モー
タに通電しないものであり、前記静止トルク発生手段
が、少なくとも、前記車輪舵角制御の実行中であって、
前記車輪の舵角を変化させる必要がなく、かつ、路面入
力によって車輪舵角が変化する可能性がある時期の少な
くとも一時期に、前記モータに静止トルクを発生させる
ことを特徴とするモータ制御装置。 (11)請求項１または２，実施態様(1) ないし(10)のいず
れかのモータ制御装置であって、前記静止トルク発生手
段が、前記モータのロータの回転に基づいて前記コイル
に逆起電力を発生させ、その逆起電力により同じコイル
に、ロータの回転を妨げる向きの磁界を発生させること
によってそのモータに静止トルクを発生させることを特
徴とするモータ制御装置。 (12)請求項１または２，実施態様(1) ないし(10)のいず
れかのモータ制御装置であって、前記静止トルク発生手
段が、前記モータに通電し、前記コイルを励磁すること
によってそのモータに静止トルクを発生させることを特
徴とするモータ制御装置。なお、本実施態様によれば、
実施態様(11)とは異なり、モータに発生する静止トルク
の大きさがロータの回転速度のいかんによって変化せず
に済み、常に安定した静止トルクが得られる。 (13)請求項２，実施態様(1) ないし(12)のいずれかのモ
ータ制御装置であって、前記舵角変化可能性判定手段
が、前記車輪が接する路面の摩擦係数にも基づき、前記
路面入力による舵角変化可能性があるか否かを判定する
ことを特徴とするモータ制御装置。 (14)請求項１，２，実施態様(1) ないし(13)のいずれか
のモータ制御装置であって、さらに、前記モータに発生
したトルクを、車体にほぼ水平面内において回動可能に
取り付けられた車輪に回動トルクとして伝達するトルク
伝達機構を有し、かつ、そのトルク伝達機構が、(a) 前
記車輪を回転可能に支持するとともにほぼ鉛直な軸線回
りに回動可能に車体に取り付けられた車輪支持体に連携
させられ、直線運動方向位置に応じて車輪舵角を変化さ
せる操舵ロッドと、(b) その操舵ロッドと前記モータの
回転軸との間に設けられ、回転軸の回転運動を操舵ロッ
ドの直線運動に変換する運動変換機構とを含むことを特
徴とするモータ制御装置。 (15)請求項１，２，実施態様(1) ないし(13)のいずれか
のモータ制御装置であって、さらに、前記モータに発生
したトルクを、車体にほぼ水平面内において回動可能に
取り付けられた車輪に回動トルクとして伝達するトルク
伝達機構を有し、かつ、そのトルク伝達機構が、(a) 前
記車輪支持体に固定され、その車輪支持体の回動と共に
互いに共通の軸線回りに回転する回転軸と、(b) その車
輪支持体の回転軸と前記モータの回転軸との間に設けら
れ、モータの回転軸の回転運動を車輪支持体の回転軸に
与える回転運動付与機構とを含むことを特徴とするモー
タ制御装置。 (16)実施態様(15)のモータ制御装置であって、前記回転
運動付与機構が、前記モータの回転軸と前記車輪支持体
の回転軸との間に設けられ、モータの回転力を倍力して
車輪支持体に伝達する倍力機構を含むことを特徴とする
モータ制御装置。 (17)請求項１または２，実施態様(1) ないし(16)のいず
れかのモータ制御装置であって、さらに、前記モータに
発生したトルクを、車体にほぼ水平面内において回動可
能に取り付けられた車輪に回動トルクとして伝達するト
ルク伝達機構を有し、かつ、そのトルク伝達機構が、前
記モータから前記車輪に向かう正方向のトルク伝達効率
より車輪からモータに向かう逆方向のトルク伝達効率の
方が低いことを特徴とするモータ制御装置。 (18)実施態様(17)のモータ制御装置であって、前記逆方
向のトルク伝達効率が実質的に０であり、前記車輪の舵
角を変化させる必要がない時期の少なくとも一時期に
は、その逆方向のトルク伝達効率が実質的に０であるこ
とと、前記モータに静止トルクを発生させることとの共
同により、前記路面入力による車輪舵角の変化を抑制す
ることを特徴とするモータ制御装置。 (19)請求項１または２，実施態様(1) ないし(18)のいず
れかのモータ制御装置であって、前記モータが永久磁石
を有しており、その永久磁石の磁気力に基づく静止トル
クと、前記コイルの磁気力に基づいて前記モータに発生
した静止トルクとの共同により、前記路面入力による車
輪舵角の変化を抑制することを特徴とするモータ制御装
置。 (20)実施態様(19)のモータ制御装置であって、前記モー
タが、(a) 永久磁石を有するステータと、(b) 複数組の
コイルを有するロータと、(c) ステータ側に設けられ、
ロータにそれのコイルに導通する状態で接触するブラシ
と、(d) そのブラシを複数組のコイルのうちロータの回
転位置に応じたものに選択的に導通させ、複数組のコイ
ルを選択的に直流電流を流して励磁する整流子とを有す
るブラシ付きＤＣモータであることを特徴とするモータ
制御装置。 (21)請求項１または２，実施態様(1) ないし(18)のいず
れかのモータ制御装置であって、前記モータが、(a) 永
久磁石を有するロータと、(b) 複数組のコイルを有する
ステータと、(c) ロータの回転位置を検出してそれに応
じた信号を出力する回転位置検出回路と、(d) その回転
位置検出回路からの信号に応じて前記複数組のコイルを
選択的に励磁する励磁回路とを有するブラシレスＤＣサ
ーボモータであることを特徴とするモータ制御装置。 (22)請求項１または２，実施態様(1) ないし(21)のいず
れかのモータ制御装置であって、前記電気制御部が、前
記車両の向きとその進行方向とが可及的に一致するよう
に前記車輪としての後輪の舵角を制御する後輪舵角制御
を前記車輪舵角制御として実行することを特徴とするモ
ータ制御装置。 (23)コイルに発生した磁気力に基づいて作動して車輪の
舵角を変化させるモータを制御する方法において、前記
車輪の舵角を変化させる必要がない時期の少なくとも一
時期に、前記コイルの磁気力に基づく静止トルクを前記
モータに発生させることを特徴とするモータ制御方法。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的な実
施形態である後輪舵角制御装置を図面に基づいて詳細に
説明する。

【００２５】この後輪舵角制御装置は、車輪としての後
輪の舵角を制御するためにその舵角を変化させるモータ
を制御する装置である。そして、この後輪舵角制御装置
を備えた後輪駆動式の４輪乗用車（以下、「車両」とい
う）に左右後輪用の差動装置が搭載されている様子を示
す側面図が図１に、平面図が図２にそれぞれ示されてい
る。

【００２６】図１において符号１０は差動装置を示して
いる。差動装置１０は、エンジンの駆動トルクがトラン
スミッションおよびプロペラシャフトを介して入力さ
れ、入力された駆動トルクを左右後輪１２（図２参照）
にそれぞれ分配して左右後輪１２を駆動するとともに、
左右後輪１２が両者間の回転速度差の存在下に回転する
ことを許容する。差動装置１０は車両のアンダボデー１
３に装着される。

【００２７】アンダボデー１３は、フロントフロア（図
示しない），センタフロア１６およびリヤフロア１８を
含むように構成されている。フロントフロアは、車両前
後方向に延びる客室の床部を構成する部分である。セン
タフロア１６は、フロントフロアの後端から車両後方
に、左右後輪１２のホイールハウスアーチ２０に沿って
湾曲して延びる部分である。リヤフロア１８は、センタ
フロア１６の後端から車両後方に延びる部分であり、一
部が車両下方向に凹まされてスペヤタイヤハウス２１を
形成するスペヤタイヤパン２２とされている。車両外側
においてセンタフロア１６とスペヤタイヤパン２２との
間に空間が形成されており、その空間に差動装置１０が
配置されている。

【００２８】差動装置１０は直接にアンダボデー１３に
取り付けられているのではなく、サブフレーム３０を介
して取り付けられている。サブフレーム３０のみを取り
出して示す平面図が図３である。図から明らかなよう
に、サブフレーム３０は、互いに平行に延びる一対のク
ロスメンバ３２，３４と互いに平行に延びる一対のサイ
ドレール３６，３８とが相互に交差する状態で溶接によ
り互いに接合されることによって構成されている。

【００２９】サブフレーム３０はアンダボデー１３に、
図１および図２に示すように、クロスメンバ３２が車両
前側に、クロスメンバ３４が車両後側にそれぞれ位置す
るように装着されている。すなわち、クロスメンバ３２
はフロントクロスメンバ、クロスメンバ３４はリヤクロ
スメンバと称することができるのである。サブフレーム
３０はアンダボデー１３に、マウントクッショッン４０
により弾性支持状態で取り付けられ、一方、差動装置１
０はサブフレーム３０に、マウントクッション４２，４
４により弾性支持状態で取り付けられている。なお、サ
ブフレーム３０には、車両装着状態において車両右側に
位置する部分と左側に位置する部分とにおいてそれぞ
れ、図示しないリヤサスペンション装置が装着される。

【００３０】後輪舵角制御装置はアクチュエータ５０を
備えており、そのアクチュエータ５０の詳細が図４に断
面図で示されている。

【００３１】アクチュエータ５０は、中空円筒状のアク
チュエータハウジング５２を備えている。アクチュエー
タハウジング５２は、同一直径で真っ直ぐに延びる薄肉
円筒状の本体部５４（例えば、パイプ製）の両端が一対
の閉塞部材５６，５８によって閉塞されることによって
構成されている。そのアクチュエータハウジング５２に
駆動軸６０が同軸的に貫通させられている。駆動軸６０
は、各閉塞部材５６，５８により、アクチュエータハウ
ジング５２と同軸となるように位置決めされるとともに
軸方向に摺動可能に支持されている。また、駆動軸６０
は閉塞部材５６とスプライン嵌合されていて、アクチュ
エータハウジング５２に対する回転が阻止されている。

【００３２】アクチュエータハウジング５２内には、ブ
ラシレスＤＣサーボモータ（以下、単に「モータ」とい
う）６４が配置されている。モータ６４は、共に円筒状
を成すロータ６６とステータ６８とを有している。それ
らロータ６６とステータ６８は、共通の軸線を有すると
ともに、その軸線と交差する方向においてオーバラップ
するように配置されている。

【００３３】ロータ６６は永久磁石により、図５に示す
ように、極性が回転方向にＮ極とＳ極とに交互に変化す
る状態で磁化された４極型とされている。このロータ６
６においては、そのロータ６６自体とそれのＮ極および
Ｓ極との相対位置関係が不変とされている。

【００３４】これに対し、ステータ６８は３相のアマチ
ュアコイル（以下、単に「コイル」という）７０を備え
ている。３相のコイル７０は図６に示すように、それぞ
れＵ相，Ｖ相およびＷ相と称される。そして、ステータ
６８はそれら３相のコイル７０により、図５に示すよう
に、極性が回転方向にＮ極とＳ極とに交互に変化する状
態で磁化可能とされている。このステータ６８において
は、そのステータ６８自体とそれのＮ極およびＳ極との
相対位置関係が可変とされており、その位置関係は、３
相のコイル７０のうち選択的に励磁されるものを変化さ
せることによって変化させられる。ステータ６８におけ
る磁界は各コイル７０によって発生させられる回転磁界
なのである。また、本実施形態においては、２相励磁方
式が採用されており、３相のコイル７０は２相ずつ励磁
される。

【００３５】ロータ６６の中空穴には図４に示すよう
に、駆動軸６０が同軸的に挿通されている。ロータ６６
は駆動軸６０の外周面に適当な隙間を隔てて配置され、
両端部がアクチュエータハウジング５２に装着された一
対の軸受機構７４によって回転可能かつ軸方向移動不能
に支持されている。したがって、ステータ６８のコイル
７０が励磁されれば、それに応じてロータ６６が回転さ
せられることになる。

【００３６】このように、本実施形態においては、モー
タ６４が永久磁石を有するため、モータ６４は非通電状
態においてディテントトルクを発生する。しかし、その
大きさは、モータ６４の通電状態においてロータ６６に
回転むらが発生しないように小さくされている。

【００３７】モータ６４の回転は運動変換機構としての
ねじ機構７８によって直線運動に変換されて駆動軸６０
に伝達される。駆動軸６０の外周面の一部におねじ８０
が形成され、そのおねじ８０に螺合するナット８２がア
クチュエータハウジング５２に回転可能かつ軸方向移動
不能に支持されている。それらおねじ８０とナット８２
との螺合によってねじ機構７８が構成されているのであ
る。なお、本実施形態においては、おねじ８０およびナ
ット８２が共に台形ねじとされている。

【００３８】本実施形態においては、そのねじ機構７８
の逆効率が実質的に０とされている。おねじ８０および
ナット８２の摩擦角がねじれ角より大きくされているの
である。

【００３９】モータ６４とねじ機構７８との間には、モ
ータ６４の回転力を倍力してねじ機構７８に伝達する減
速装置９０が設けられている。

【００４０】減速装置９０は、２個のプラネタリ式減速
機９２，９４が互いに直列に連結された構成とされてい
る。プラネタリ式減速機９２，９４はよく知られている
ように、(a) １個のサンギヤ１００と、(b) １個のリン
グギヤ１０２と、(c) それらサンギヤ１００とリングギ
ヤ１０２との間に配置された複数個のプラネタリギヤ１
０４と、(d) それら各プラネタリギヤ１０４をそれらの
相対的位置関係を一定に保ちつつ自転可能に支持するキ
ャリア１０６とを含むように構成されている。

【００４１】２個のリングギヤ１０２はアクチュエータ
ハウジング５２に固定されている。２個のサンギヤ１０
０は共に中空とされ、それらのいずれにも駆動軸６０が
同軸的に貫通させられ、その結果、２個のプラネタリ式
減速機９２，９４は駆動軸６０の軸線方向において並ん
で配置されている。それらプラネタリ式減速機９２，９
４のうちロータ６６に近いものを入力側減速機９２、ね
じ機構７８に近いものを出力側減速機９４と称すること
とする。入力側減速機９２においては、サンギヤ１００
がロータ６６にそれと一体的に回転可能に連結され、一
方、出力側減速機９４においては、サンギヤ１００が入
力側減速機９２のキャリア１０６にそれと一体的に回転
可能に連結され、さらに、出力側減速機９４のキャリア
１０６がナット８２にそれと一体的に回転可能に固定さ
れている。

【００４２】したがって、ロータ６６が回転させられれ
ばそれに伴って入力側減速機９２においてサンギヤ１０
０およびプラネタリギヤ１０４が回転させられ、そのサ
ンギヤ１００の回転速度が減速させられてキャリア１０
６が回転させられる。さらに、その回転に伴い、出力側
減速機９４においてサンギヤ１００およびプラネタリギ
ヤ１０４が回転させられ、そのサンギヤ１００の回転速
度が減速させられてキャリア１０６が回転させられる。
さらにまた、その回転に伴ってナット８２が回転させら
れ、その回転がねじ機構７８によって直線運動に変換さ
れて、駆動軸６０がそれの軸線に平行な方向に移動させ
られる。

【００４３】このアクチュエータ５０にはさらに、ロー
タ６６の回転位置を検出する回転位置センサ１１０と、
駆動軸６０の軸方向位置を検出する軸方向位置センサ１
１２とがそれぞれ設けられている。

【００４４】回転位置センサ１１０は、本実施形態にお
いては、磁気式（非接触式の一例）とされ、ロータ６６
と共に回転する２個の永久磁石１１６と位置固定の３個
の磁気検出素子１１８との組合せによって構成されてい
る。２個の永久磁石１１６は、ロータ６６の外周面にお
いて１８０°の位相差を有してそれぞれ取り付けられて
いる。磁気検出素子１１８は、永久磁石１１６に近接し
て配置され、永久磁石１１６の通過を検出することに応
じて変化するパルス信号を出力し、これにより、ロータ
６６の回転位置（相対位置）が検出される。本実施形態
においては、磁気検出素子１１８としてホール素子が使
用されている。回転位置センサ１１０は、後輪舵角制御
中に、モータ６４の回転角変化量が指令値通りになるよ
うにするために使用される。

【００４５】これに対し、軸方向位置センサ１１２は、
本実施形態においては、ポテンショメータ式（接触式）
とされている。軸方向位置センサ１１２は、駆動軸６０
と共に直線変位するスライダと位置固定の電気抵抗器と
の組合せによって構成されている。電気抵抗器は、スラ
イダに常時接触するように設けられ、スライダの位置に
応じて電気抵抗値が変化し、その変化に応じた電気信号
を出力し、これにより、駆動軸６０の軸方向位置（絶対
位置）が検出される。軸方向位置センサ１１２は、後輪
舵角制御に先立ち、モータ６４の回転位置を初期化（原
点復帰）するために使用される。

【００４６】以上のように構成された同軸型のアクチュ
エータ５０は、図１に示すように、センタフロア１６と
差動装置１０との間の空間のうち、差動装置１０の後端
を通過して車両左右方向に延びる垂直面より車両前方に
位置する部分に搭載されている。具体的には、アクチュ
エータ５０はサブフレーム３０に、駆動軸６０が車両左
右方向に平行に延びる姿勢で取り付けられている。な
お、サブフレーム３０は、車体の一部であるアンダフロ
ア１６から分離可能であるが、実質的に車体の一部であ
る。

【００４７】さらに、アクチュエータ５０は平面図であ
る図２に示すように、差動装置１０に対して車両左右方
向にオフセットさせられて車両に搭載されている。アク
チュエータ５０は車両前後方向において差動装置１０と
オーバラップするように搭載されているのである。これ
により、アクチュエータ５０の搭載スペース確保のため
に、差動位置１０とセンタフロア１６との間の車両前後
方向隙間を広げることがほとんど不要となり、アクチュ
エータ５０の搭載によってセンタフロア１６の位置を車
両前方にずらすことがほとんど不要となり、結局、客室
空間をそれほど犠牲にせずに済むこととなる。

【００４８】アクチュエータ５０は同図に示すように、
アクチュエータハウジング５２から駆動軸６０の両端部
がそれぞれ突出させられており、各端部はそれぞれボー
ルジョイント１３０を介してタイロッド（操舵ロッドの
一例）１３２に連結されている。なお、図には一方の端
部のみが示されている。各タイロッド１３２は車両にお
いて駆動軸６０と同軸的に配置されている。一方、各後
輪１２は、サブフレーム３０に取り付けられたリヤサス
ペンション装置におけるアッパアームとロアアームとで
挟まれた図示しないキャリア（車輪支持体の一例）に回
転可能かつほぼ鉛直な直線の回りに回動可能に取り付け
られている。左右のキャリアからはそれぞれナックルア
ーム（操舵アームの一例）１３４が延びている。そし
て、各タイロッド１３２は、各ナックルアーム１３４の
先端部にボールジョイント１３６を介して連結されてい
る。

【００４９】各タイロッド１３２は、ナックルアーム１
３４の先端部に螺合されるおねじを有するボールジョイ
ント１３６を備えている。このボールジョイント１３６
は、ボールがソケットに摺動可能に嵌合されて構成され
ており、そのボールにナックルアーム１３４の先端部に
形成されためねじに螺合されるべきおねじが形成されて
いるのである。そのソケットからは軸部１３８が延び出
ており、車体内側のボールジョイント１３０のボールか
ら延び出た軸部１３９と螺合され、これにより、タイロ
ッド１３２が組み立てられる。

【００５０】以上、後輪舵角制御装置の機械的な構成を
詳細に説明したが、以下、電気的な構成を詳細に説明す
る。

【００５１】後輪舵角制御装置は図７に示すように、コ
ントローラ２００を備えている。コントローラ２００
は、ＣＰＵ２０２，ＲＯＭ２０４およびＲＡＭ２０６を
含むコンピュータ２０８を主体として構成されている。

【００５２】それの入力側には、車速センサ２１０，操
舵角センサ２１２およびヨーレイトセンサ２１４と、前
記回転位置センサ１１０および軸方向位置センサ１１２
とがそれぞれ接続されている。車速センサ２１０は車両
の走行速度である車速Ｖを検出する。操舵角センサ２１
２は、運転者により操作されるステアリングホイールの
回転角である操舵角θ_SWを検出する。操舵角センサ２１
２は、操舵角θ_SWをその符号が左旋回時には正、右旋回
時には負となるように検出する。ヨーレイトセンサ２１
４は、車両の実ヨーレイトγを検出する。一方、コント
ローラ２００の出力側には、前記アクチュエータ５０の
モータ６４が接続されている。モータ６４は、各種セン
サからの入力信号に基づき、ＣＰＵ２０２がＲＡＭ２０
６を使用しつつＲＯＭ２０４に予め記憶されている各種
制御プログラムを実行することによって制御される。

【００５３】その制御プログラムのうち主要なものであ
る後輪舵角制御ルーチンが図８にフローチャートで表さ
れている。以下、本ルーチンの内容を説明する。

【００５４】本ルーチンにおいては、まず、ステップＳ
１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについて
も同じとする）において、各種センサからの信号に基づ
き、各種の車両旋回情報が入力される。すなわち、車速
Ｖ，操舵角θ_SW，実ヨーレイトγおよび実後輪舵角δ_r
が入力されるのである。なお、実後輪舵角δ_rは、回転
位置センサ１１０からの信号に基づいて決定される。

【００５５】次に、Ｓ２において、入力された操舵角θ
_SWに基づいて実前輪舵角δ_fが演算される。

【００５６】その後、Ｓ３において、車速Ｖの現在値が
予め設定されたしきい値Ｖ_TH以上であるか否かが判定さ
れる。後輪舵角制御は、車速Ｖの現在値がしきい値Ｖ_TH
以上であるという制御許可条件が成立する高速走行時に
のみ実行され、車速Ｖの現在値がしきい値Ｖ_THより低い
低速走行時には実行されないように設計されており、本
ステップは後輪舵角制御の実行中であるか否かを判定す
るステップであり、換言すれば、後輪１２の舵角を変化
させる必要があるか否かを判定するステップなのであ
る。今回は、車速Ｖの現在値がしきい値Ｖ_TH以上である
と仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ４以下のステッ
プに移行する。

【００５７】Ｓ４においては、車速Ｖと実前輪舵角δ_f
とに基づき、車両が定常円旋回状態にあると仮定した場
合に車両に発生すると予想されるヨーレイトが目標ヨー
レイトγ^*として決定される。本実施形態においては、
車速Ｖ，前輪舵角δ_fおよびヨーレイトγ間の関係が関
数式，テーブル等の形態で予めＲＯＭ２０４に記憶され
ており、その関係に従って今回の目標ヨーレイトγ^*が
決定される。

【００５８】その後、Ｓ５において、その目標ヨーレイ
トγ^*から実ヨーレイトγを差し引くことによってヨー
レイト偏差Δγが演算され、続いて、Ｓ６において、そ
のヨーレイト偏差Δγに基づいて後輪舵角変更指令値Δ
δ_rが決定される。本実施形態においては、ヨーレイト
偏差Δγと後輪舵角変更指令値Δδ_rとの関係が関数
式，テーブル等の形態で予めＲＯＭ２０４に記憶されて
おり、その関係に従って今回の後輪舵角変更指令値Δδ
_rが決定される。

【００５９】その後、Ｓ７において、その今回の後輪舵
角変更指令値Δδ_rを実現するのに必要な励磁信号が前
記モータ６４に出力され、アクチュエータ５０が駆動さ
れる。すなわち、モータ６４は、各ホール素子からの信
号に基づいて作動状態が変化するスイッチング素子（例
えば、パワートランジスタ，パワーＭＯＳ等）を経て車
両の直流電源に接続されていて、その直流電流がスイッ
チング素子の作動状態に応じて各コイル７０に選択的に
供給され、これにより、必要な角度だけ回転させられる
のである。以上で本ルーチンの一回の実行が終了し、所
定時間の経過後に再び本ルーチンの実行が開始される。

【００６０】なお、本実施形態においては、ヨーレイト
偏差Δγが０である場合には、後輪舵角変更指令値Δδ
_rが０となり、モータ６４が非通電状態とされるように
設計されている。すなわち、後輪舵角制御の実行中に
も、モータ６４が作動しない時期が存在するのである。

【００６１】これに対し、車速Ｖの現在値がしきい値Ｖ
_THより小さい場合には、Ｓ３の判定がＮＯとなり、Ｓ８
に移行する。

【００６２】このＳ８の詳細が静止トルク制御ルーチン
として図９にフローチャートで表されている。

【００６３】まず、Ｓ１０１において、車速Ｖの現在値
がしきい値Ｖ_THより小さいか否かが判定される。車速Ｖ
の現在値がしきい値Ｖ_THより小さくなったために図８の
Ｓ３の判定がＮＯとなり、Ｓ８、すなわち、本ルーチン
の実行に移行したが、その実行中に車速Ｖの現在値がし
きい値Ｖ_TH以上となった場合には、本ルーチンの実行を
中止して直ちに図８の後輪舵角制御ルーチンに戻るよう
にするためである。今回は、車速Ｖの現在値が依然とし
てしきい値Ｖ_THより小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳ
となり、Ｓ１０２以下のステップに移行する。

【００６４】Ｓ１０２においては、とりあえず、モータ
６４を非通電状態とするための信号がそのモータ６４に
対して出される。次に、Ｓ１０３において、操舵角θ_SW
および車速Ｖが入力され、続いて、Ｓ１０４において、
しきい値θ_THが演算される。

【００６５】このしきい値θ_THは、操舵角θ_SWの現在値
と比較される値であって、モータ６４のディテントトル
クのみではモータ６４が脱調して後輪１２が変向されて
しまう程度に大きな路面入力が後輪１２に作用している
可能性があるか否かを判定するために使用される。モー
タ６４のディテントトルクの大きさは既知であり、ま
た、後輪１２への路面入力は、車両旋回中に車両に作用
する横加速度に対応するから、操舵角θ_SWが大きい程
（旋回半径が小さい程）大きく、また、車速Ｖが大きい
程大きく、よって、操舵角θ_SWと車速Ｖとが判明すれば
路面入力が推定可能となる。したがって、本実施形態に
おいては、モータ６４のディテントトルクによってモー
タ６４が脱調しない操舵角θ_SWの限界値であるしきい値
θ_THと車速Ｖとの関係が予め取得されてＲＯＭ２０４に
予め記憶されており、その関係に従い、車速Ｖの現在値
に対応する操舵角θ_SWのしきい値θ_THが演算されるので
ある。

【００６６】その後、Ｓ１０５において、操舵角θ_SWの
現在値の絶対値がしきい値θ_TH以上であるか否かが判定
される。今回はしきい値θ_TH以上ではないと仮定すれ
ば、判定がＮＯとなり、Ｓ１０１に移行し、車速Ｖの現
在値が依然としてしきい値Ｖ_THより小さい場合には、Ｓ
１０２において、確定的に、モータ６４を非通電状態と
するための信号がモータ６４に対して出される。これに
対し、今回は操舵角θ_SWの現在値の絶対値がしきい値θ
_TH以上であると仮定すれば、Ｓ１０５の判定がＹＥＳと
なり、Ｓ１０６に移行する。

【００６７】このＳ１０６においては、Ｓ１０１と同様
の理由から、車速Ｖの現在値がしきい値Ｖ_THより小さい
か否かが判定される。今回は、車速Ｖの現在値がしきい
値Ｖ _THより小さいと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、
Ｓ１０７以下のステップに移行する。

【００６８】Ｓ１０７においては、モータ６４が通電状
態とされ、モータ６４に静止トルクが発生させられる。
この静止トルクの発生は、Ｕ相，Ｖ相およびＷ相と称さ
れる３組のコイル７０のうちＶ相とＷ相と称される２組
のコイル７０を同時に励磁（２相励磁）することによっ
て行われる。

【００６９】ここで、モータ６４に静止トルクが発生す
る原理を図１０および図１１に基づいて説明する。な
お、図１０は、ロータ６６の回転角が変化するにつれて
ロータ６６の磁界とステータ６８の磁界相互の関係が変
化する様子を示す図であり、図１１は、ロータ６６の回
転角と静止トルクとの関係である角度−トルク特性の一
例を表すグラフである。

【００７０】Ｖ相のコイル７０とＷ相のコイル７０が同
時に励磁された場合には、ステータ６８は図１０の各欄
に示すように磁化される。

【００７１】ロータ６６が中立位置、すなわち、実後輪
舵角δ_rが０となる位置にある状態では、同図の(c) に
示すように、ロータ６６のＮ極はステータ６８のＳ極
に、ロータ６６のＳ極はステータ６８のＮ極にそれぞれ
吸引される。この状態でロータ６６に外部から負荷を与
えてロータ６６を無理に時計方向ＣＷに回転させれば、
それら吸引力はいずれもロータ６６を中立位置に戻す向
きに作用し、その外部負荷とつり合うトルクがロータ６
６に発生する。このトルクがモータ６４の静止トルクで
あり、ロータ６６を中立位置に戻す向きのトルクであ
る。したがって、ロータ６６は静止トルクにより、ステ
ータ６８の位置との関係において安定な中立位置に保持
されることとなる。なお、モータ６４には永久磁石の磁
気力に基づく静止トルクも発生するため、ロータ６６に
発生する静止トルクは結局、永久磁石の磁気力に基づく
静止トルクとコイル７０の磁気力に基づく静止トルクと
の合成値となる。

【００７２】外部負荷によってロータ６６をさらに時計
方向ＣＷに回転させると、モータ６４の静止トルクは増
加し、図１１に示すように、ロータ６６の回転角が＋４
５°であるときに最大となる。このとき、図１０の(d)
に示すように、ロータ６６のＮ極は、ステータ６８のＳ
極により中立位置に向かって吸引されると同時にステー
タ６８のＮ極により中立位置に向かって排斥され、ま
た、同様に、ロータ６６のＳ極は、ステータ６８のＮ極
により中立位置に向かって吸引されると同時にステータ
６８のＳ極により中立位置に向かって排斥される。それ
ら異極による吸引および同極による排斥がいずれも中立
位置に向かって行われるため、モータ６４の静止トルク
が最大となるのである。このときの静止トルクがいわゆ
る保持トルクである。

【００７３】ロータ６６をさらに時計方向ＣＷに回転さ
せると、静止トルクは減少し始め、回転角が＋９０°の
ときに０となる。このとき、図１０の(e) に示すよう
に、ロータ６６のＮ極は、ステータ６８のＮ極により排
斥され、また、ロータ６６のＳ極は、ステータ６８のＳ
極により排斥され、それら排斥力が互いに打ち消し合
い、その結果、モータ６４の静止トルクが０となるので
ある。

【００７４】これに対して、ロータ６６に逆方向に負荷
を加えてロータ６６を反時計方向ＣＣＷに回転させる場
合には、外部負荷によって時計方向ＣＷに回転させる場
合と同様に、ステータ６８との位置関係が図１０の(a)
および(b) に示すように変化し、また、静止トルクが図
１１に示すように変化することとなる。

【００７５】本実施形態においては、前述のように、モ
ータ６４にはホール素子が３個設けられている。それら
３個のホール素子はロータ６６の周方向において互いに
１２０°ずつ隔てて並んだ３個の検出位置Ｈ_A，Ｈ_Bお
よびＨ_Cにおいてそれぞれロータ６６と共に回転する各
永久磁石１１６を検出する。そして、図１１の下段に
は、ロータ６６の回転位置とそれら各ホール素子からの
出力信号との関係も示されている。図において、「Ｈ」
は、ホール素子がハイレベルの信号を出力する区間を表
し、「Ｌ」は、ローレベルの信号を出力する区間を表し
ている。

【００７６】本実施形態においては、モータ６４の保持
トルクが後輪１２に作用することが予想される路面入力
に負けないように、Ｖ相とＷ相とにそれぞれ流される電
流の最大値が設定されている。したがって、路面入力に
負けない保持トルクが発生させられ、路面入力に起因す
るモータ６４の脱調が防止される。

【００７７】以上、Ｓ１０７の実行内容を説明したが、
続いて、Ｓ１０８が実行される。このＳ１０８において
は、操舵角θ_SWの現在値の絶対値が、しきい値θ_THから
ヒステリシス幅Δを引いた値以上であるか否かが判定さ
れる。本実施形態においては、図１２にグラフで示すよ
うに、操舵角θ_SWの現在値の絶対値が増加してしきい値
θ_THに達すれば、モータ６４が非通電状態から通電状態
に移行させられるが、その状態で操舵角θ_SWの現在値の
絶対値が減少してしきい値θ_THに達しても直ちにはモー
タ６４が非通電状態に復元されず、さらにヒステリシス
幅Δと同じ量だけ減少したときにはじめて非通電状態に
復元されるように設計されている。操舵角θ_SWの現在値
の絶対値が増加する場合と減少する場合とでモータ６４
の通電状態と非通電状態との間で変化するときの値が互
いに異ならせられ、操舵角θ_SWの現在値の絶対値の変化
に対するモータ６４の状態の変化にヒステリシス特性が
付与されているのであり、これにより、操舵角θ_SWの小
刻みの変化によってモータ６４の状態が頻繁に変化する
ことが防止されているのである。

【００７８】すなわち、本実施形態においては、しきい
値θ_THが実施態様(3) における「第１の値」の一例であ
り、そのしきい値θ_THからヒステリシス幅Δを引いた値
が「第２の値」の一例なのである。

【００７９】今回は、操舵角θ_SWの現在値の絶対値が、
しきい値θ_THからヒステリシス幅Δを引いた値以上であ
ると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０６に戻
り、車速Ｖの現在値が依然としてしきい値Ｖ_THより小さ
い場合には、Ｓ１０７において、モータ６４が通電状態
に維持される。これに対し、操舵角θ_SWの現在値の絶対
値が、しきい値θ_THからヒステリシス幅Δを引いた値よ
り小さくなると、Ｓ１０８の判定がＮＯとなり、Ｓ１０
１に移行し、車速Ｖの現在値が依然としてしきい値Ｖ_TH
より小さい場合には、Ｓ１０２において、モータ６４が
非通電状態とされる。

【００８０】なお、本実施形態においては、図９におけ
るＳ１０５の判定もＳ１０８の判定も、Ｓ１０３および
Ｓ１０４により演算された同じしきい値θ_THを用いて行
われるようになっているが、各判定毎に、操舵角θ_SWお
よび車速Ｖを入力するとともに、それに基づいてしきい
値θ_THを演算し、その各しきい値θ_THを用いて各判定を
行うことが可能である。

【００８１】以上の説明から明らかなように、本実施形
態によれば、後輪舵角制御の不実行時には、コイル７０
が励磁されてモータ６４に静止トルクが発生させられる
ため、路面入力による後輪舵角変化が回避されるという
効果が得られる。

【００８２】さらに、本実施形態によれば、後輪舵角制
御の不実行時に必ずコイル７０が励磁されるのではな
く、後輪１２を変向させる程度の路面入力が後輪１２に
作用している可能性がある場合に限ってコイル７０が励
磁されるため、後輪舵角制御の不実行時に必ずコイル７
０が励磁される場合に比較して、モータ６４による消費
電力が節減されるとともに、コイル７０の耐久性が向上
するという効果も得られる。

【００８３】ところで、後輪舵角制御の不実行時に路面
入力による後輪舵角変化を抑制するために例えば、ねじ
機構のねじれ角を０に極力近づけ、ねじ機構の逆効率を
実質的に０とすることが考えられる。しかし、これで
は、ねじれ角の減少に伴い、ねじ機構の本来の効率であ
る正効率も低下してしまい、モータ６４の消費電力が増
加してしまうという新たな問題が生ずる。これに対し、
本実施形態においては、モータ６４に静止トルクを発生
させることによって目的が達成されるから、ねじ機構の
正効率を低下させてしまうことも、ねじ機構を機械的に
変更することもなくなるという効果が得られる。

【００８４】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、コントローラ２００が本発明における
「電気制御部」の一例を構成し、そのうち、コンピュー
タ２０８のうち図９の静止トルク制御ルーチンを実行す
る部分が本発明における「静止トルク発生手段」の一例
を構成し、また、減速装置９０，ねじ機構７８，タイロ
ッド１３２およびナックルアーム１３４が実施態様(14)
における「トルク伝達機構」の一例を構成しているので
ある。また、コンピュータ２０８のうち図８のＳ３，図
９のＳ１０１およびＳ１０６を実行する部分が請求項２
の発明における「舵角変化必要性判定手段」の一例を構
成し、また、コンピュータ２０８のうち図９のＳ１０３
ないし１０５および１０８を実行する部分が請求項２の
発明における「舵角変化可能性判定手段」の一例を構成
しているのである。

【００８５】別の実施形態を説明する。

【００８６】上記実施形態においては、後輪舵角制御の
実行中にもモータ６４が作動させられない時期が存在
し、この時期には、後輪舵角制御の不実行時とは異な
り、モータ６４が非通電状態のままとされてモータ６４
に静止トルクが発生させられないが、本実施形態におい
ては静止トルクが以下のようにして発生させられる。

【００８７】すなわち、図１３においてまず、Ｓ２０１
において、後輪舵角制御の実行中であるか否かが判定さ
れ、次に、Ｓ２０２において、後輪舵角を変化させる必
要がないか否かが判定され、その判定がＹＥＳである場
合には、続いて、Ｓ２０３において、回転位置センサ１
１０からの信号に基づき、３相のコイル７０のうち、後
輪舵角を現在位置に固定するため、すなわち、ロータ６
６を現在位置に保持するために２相励磁することが適当
なコイル７０が予め定められた規則に従って選択され、
その後、Ｓ２０４において、その選択されたコイル７０
を２相励磁することによってモータ６４に静止トルクが
発生させられるのである。

【００８８】したがって、本実施形態によれば、後輪舵
角制御の実行中に、路面入力によって後輪舵角が変化す
ることが抑制され、後輪舵角制御の信頼性が向上すると
いう効果が得られる。

【００８９】さらに別の実施形態を説明する。

【００９０】図１３に示す実施形態においては、後輪舵
角制御の実行中、後輪舵角を変化させる必要がないと判
定されれば必ず、モータ６４に通電されてモータ６４に
静止トルクが発生させられるが、本実施形態においては
静止トルクの発生時期が以下のようにされる。

【００９１】すなわち、図１４においてまず、Ｓ３０１
において、後輪舵角制御の実行中であるか否かが判定さ
れ、次に、Ｓ３０２において、後輪舵角を変化させる必
要がないか否かが判定され、その判定がＹＥＳである場
合には、続いて、Ｓ３０３において、モータ６４に通電
せずにモータ６４に静止トルクを発生させないと後輪舵
角が変化してしまう路面入力が後輪１２に作用している
可能性があるか否かが判定される。この判定は、図９に
おけるＳ１０３〜１０５と同様にして行われる。その判
定がＹＥＳである場合には、Ｓ３０４において、前記Ｓ
２０３におけると同様にして、ロータ６６を現在位置に
保持するために２相励磁することが適当なコイル７０が
選択され、その後、Ｓ３０５において、その選択された
コイル７０を２相励磁することによってモータ６４に静
止トルクが発生させられるのである。

【００９２】したがって、本実施形態によれば、後輪舵
角制御の実行中に、路面入力によって後輪舵角が変化す
ることが抑制され、後輪舵角制御の信頼性が向上すると
いう効果に加えて、後輪舵角制御の実行中に、コイル７
０が無駄に励磁されずに済み、消費電力の節減が可能と
なるという効果も得られる。

【００９３】図８に示す最先の実施形態においては、後
輪舵角制御の保舵中、路面入力によって実後輪舵角が変
化させられたとしても、その保舵制御に後続する転舵制
御において実後輪舵角が目標後輪舵角に追従して制御さ
れる結果、実後輪舵角の変化は一時的なものに抑制され
る。しかし、その一時的な変化によって車両挙動が変化
することを避け得ない。これに対し、図１３および図１
４に示す後の二つの実施形態においてはいずれも、後輪
舵角制御の保舵中にも、路面入力によって実後輪舵角が
変化することが抑制され、車両挙動の一時的な変化も抑
制される。

【００９４】以上、本発明のいくつかの実施形態を図面
に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも、特許請
求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて
種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である後輪舵角制御装置が
搭載された車両におけるアクチュエータと車体との関係
を示す側面図である。

【図２】アクチュエータと車体との関係を示す平面図で
ある。

【図３】図１および図２におけるサブフレームを取り出
して示す平面図である。

【図４】図１および図２におけるアクチュエータを取り
出して示す正面断面図である。

【図５】図４におけるモータのロータとステータとの関
係を概念的に示す正面図である。

【図６】図４におけるアーマチュアコイルの構成を概念
的に示す図である。

【図７】前記後輪舵角制御装置の電気的な構成を概念的
に示すブロック図である。

【図８】図７におけるＲＯＭに記憶されている制御プロ
グラムのうち主要なものを示すフローチャートである。

【図９】図８におけるＳ８の詳細を示すフローチャート
である。

【図１０】前記モータにおいて静止トルクが発生する原
理を説明するための図である。

【図１１】前記モータにおいて静止トルクがロータの回
転角の変化につれて変化する様子を示すグラフである。

【図１２】図９におけるＳ１０８の実行内容を説明する
ためのグラフである。

【図１３】本発明の別の実施形態である後輪舵角制御装
置における静止トルク制御ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図１４】本発明のさらに別の実施形態である後輪舵角
制御装置における静止トルク制御ルーチンを示すフロー
チャートである。

【図１５】ねじ機構の逆効率の技術的意味を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１２後輪５０アクチュエータ６４ブラシレスモータ６６ロータ６８ステータ７０アーマチュアコイル２００コントローラ２１０車速センサ２１２操舵角センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルを有し、そのコイルに発生した磁気
力に基づいて作動して車輪の舵角を変化させるモータ
と、前記車輪の舵角を制御するために前記モータを制御する
電気制御部とを含むモータ制御装置において、前記電気制御部に、前記車輪の舵角を変化させる必要が
ない時期の少なくとも一時期に、前記コイルの磁気力に
基づく静止トルクを前記モータに発生させる静止トルク
発生手段を設けたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】請求項１のモータ制御装置であって、前記
電気制御部が、さらに、(a) 前記車輪の舵角を変化させ
る必要があるか否かを判定する舵角変化必要性判定手段
と、(b) 前記車両の走行状態に基づき、路面から前記車
輪への入力によってその車輪の舵角が変化する可能性が
あるか否かを判定する舵角変化可能性判定手段とを含
み、かつ、前記静止トルク発生手段が、前記舵角変化必
要性判定手段により舵角変化必要性がないと判定され、
かつ、前記舵角変化可能性判定手段により舵角変化可能
性があると判定された場合に、前記モータに静止トルク
を発生させるものであることを特徴とするモータ制御装
置。