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公開番号2025104708
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222704
出願日2023-12-28
発明の名称車両制御装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人ネクスト
主分類B62D 6/00 20060101AFI20250703BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】必要な状況下において転舵アクチュエータの電力消費を抑制し、転舵アクチュエータの過熱を防止することを可能にした車両制御装置を提供する。
【解決手段】後輪を転舵する為の転舵力を発生する電動モータ7と、電動モータ7の駆動に基づいて生じた回転運動を、後輪を転舵する為の軸方向の直線運動に変換する台形ネジ26と、を有し、乗員によるハンドルの操舵に基づいて後輪の目標舵角を設定するとともに現在の後輪の舵角を検出し、後輪の目標舵角が現在の後輪の舵角と異なる状態において、電動モータ7へ供給した累積電流に基づいて、現在の後輪の舵角が目標舵角に近づくように電動モータ7への電流の供給を行う通電状態と、電動モータ7への電流を遮断した遮断状態と、を交互に切り替える制御を行うように構成する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
後輪を転舵する為の転舵力を発生する電動式の転舵アクチュエータと、
前記転舵アクチュエータの駆動に基づいて生じた回転運動を、後輪を転舵する為の軸方向の直線運動に変換する台形ネジと、
乗員によるハンドルの操舵に基づいて、後輪の目標舵角を設定する目標舵角設定手段と、
現在の後輪の舵角を検出する舵角検出手段と、
前記転舵アクチュエータへの通電状態を制御する通電制御手段と、を有する車両制御装置であって、
前記通電制御手段は、後輪の目標舵角が現在の後輪の舵角と異なる状態において、前記転舵アクチュエータへ供給した累積電流に基づいて、現在の後輪の舵角が前記目標舵角に近づくように前記転舵アクチュエータへの電流の供給を行う通電状態と、前記転舵アクチュエータへの電流を遮断した遮断状態と、を交互に切り替える制御を行う車両制御装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記通電制御手段は、
前記通電状態が開始されてから前記転舵アクチュエータへ供給した累積電流が閾値に到達したタイミングで前記通電状態から前記遮断状態へと切り替える第１の制御と、
前記遮断状態としてから所定時間経過した後に前記遮断状態から前記通電状態へと復帰する第２の制御と、を繰り返し実行することで前記通電状態と前記遮断状態とを交互に切り替える請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記通電制御手段は、前記目標舵角が時間経過に対して変化する場合においてその変化速度が速くなる程、前記所定時間を短く設定する請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記通電制御手段は、
前記通電状態から前記遮断状態へと切り替える場合、並びに前記遮断状態から前記通電状態へと切り替える場合において、前記転舵アクチュエータへ供給する単位時間当たりの電流の変化量が上限値未満となるように制御する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、後輪の舵角を制御可能な車両の車両制御装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より車両の操舵の方式として、乗員によるハンドル操舵に基づいて前輪のみを転舵する二輪操舵（2 Wheel Steering、以下２ＷＳという）と、前輪と後輪をそれぞれ転舵する四輪操舵（4 Wheel Steering、以下４ＷＳという）とが知られている。４ＷＳは２ＷＳと比べて構造が複雑化する問題はあるが、内輪差を減少させる、旋回半径を小さくできる、凍結路面でのスリップ防止、高速域での安定した車線変更等の優れたメリットも多数存在する。
【０００３】
ここで、上記４ＷＳのように後輪の転舵を行う車両では、例えば、車両のハンドルの操舵に基づいて後輪の目標舵角を設定し、現時点の後輪の舵角（以下、実舵角という）が目標舵角と異なる場合には目標舵角に近づくように転舵機構の駆動源となる転舵アクチュエータを駆動制御している。転舵アクチュエータとしては、例えば電動モータが使用される。しかしながら、車重が重い車での転舵や停車時での据え切りについてもスムーズに行うことを想定することから、その電動モータの出力（消費電力）は大きく設定されており、電動モータに大きな電流が長時間流れると過熱によって耐久寿命を低下させてしまう問題があった。そこで、例えば特開２００９－２９８３００号公報には、後輪の実舵角と目標舵角との差が閾値以上の場合において、通電を連続して行わずにオンオフを交互に行う断続通電モードに移行し、電力消費を抑制するとともに電動モータの過熱を防止する技術について提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２９８３００号公報（段落０１１１－０１１８、図１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では電動モータの通電量が特に多くなると予想される後輪の実舵角と目標舵角との差が閾値以上の場合において断続通電モードに移行しているが、例えば乗員がゆっくりと長時間かけてハンドルを操舵した場合、即ち後輪の実舵角と目標舵角との差は小さいが、後輪の実舵角と目標舵角が長時間相違し続けるような状況では断続通電モードには移行しない問題がある。ここで、電動モータの発熱量は、モータインバータに流れる電流の時間積分の２乗に比例するため、後輪の実舵角と目標舵角との差が小さかったとしても、ハンドルをゆっくり操舵し続けて電流が長時間流れ続けた場合には発熱量が非常に大きくなる。
【０００６】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、乗員のハンドルの操舵態様に関わらず、必要な状況下において転舵アクチュエータの電力消費を抑制し、転舵アクチュエータの過熱を防止することを可能にした車両制御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】
【０００７】
前記目的を達成するため本発明に係る車両制御装置は、後輪を転舵する為の転舵力を発生する電動式の転舵アクチュエータと、前記転舵アクチュエータの駆動に基づいて生じた回転運動を、後輪を転舵する為の軸方向の直線運動に変換する台形ネジと、乗員によるハンドルの操舵に基づいて、後輪の目標舵角を設定する目標舵角設定手段と、現在の後輪の舵角を検出する舵角検出手段と、前記転舵アクチュエータへの通電状態を制御する通電制御手段と、を有する車両制御装置であって、前記通電制御手段は、後輪の目標舵角が現在の後輪の舵角と異なる状態において、前記転舵アクチュエータへ供給した累積電流に基づいて、現在の後輪の舵角が前記目標舵角に近づくように前記転舵アクチュエータへの電流の供給を行う通電状態と、前記転舵アクチュエータへの電流を遮断した遮断状態と、を交互に切り替える制御を行う。
ここで、“累積電流”とは例えば後輪の舵角を目標舵角とするように制御を開始した以降で、転舵アクチュエータへ供給した電流の時間積分とする。
また、“電流を遮断”とは必ずしも転舵アクチュエータへ供給する電流を完全に０にすることのみを意味するのではなく、通電状態と比べて少ない状態であればよい。
【発明の効果】
【０００８】
前記構成を有する本発明に係る車両制御装置によれば、転舵アクチュエータへ供給した累積電流に基づいて転舵アクチュエータへの電力供給を行う転舵アクチュエータへの電流の供給を行う通電状態と転舵アクチュエータへの電流を遮断した遮断状態とを交互に切り替えることで、乗員のハンドルの操舵態様に関わらず、必要な状況下において転舵アクチュエータの電力消費を抑制し、転舵アクチュエータの過熱を防止することが可能となる。また、台形ネジによって転舵アクチュエータの駆動が行われない遮断状態において現在の後輪の舵角を維持できるので、通電状態へと復帰した直後においてもすぐに目標舵角への追従を再開できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態に係る車両の概略構成図である。
本実施形態に係る後輪転舵装置を駆動軸（後輪シャフト）の回転軸に沿って切断した断面図である。
台形ネジについて説明した図である。
台形ネジについて説明した図である。
本実施形態に係る車両制御装置の構成を示したブロック図である。
本実施形態に係る車両制御処理プログラムのフローチャートである。
従来と本実施形態に係る電動モータの電流制御を比較して説明した図である。
電流を遮断する時間の設定方法について説明した図である。
車両制御処理プログラムによる車両制御が行われた場合における後輪目標舵角と実舵角と電動モータ７へ供給される電流値の推移の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る車両制御装置について具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る車両制御装置１が搭載された車両２について以下説明する。図１は本実施形態に係る車両２の概略構成図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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