JP2020072628A - Motor control device and steering device - Google Patents

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Susumu Koike
進 小池
丈英 足立
Takehide Adachi
丈英 足立
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Abstract

To provide a motor control device and a steering device capable of determining the detection reliability of a relative position sensor provided in a motor.SOLUTION: A steering control unit detects that an abnormality has occurred in either a rotation angle sensor or a TAS on the basis of a rotation angle θb (relative angle) of a steering motor detected through a rotation angle sensor and a rotation angle θpa (absolute angle) of a pinion shaft detected through the TAS (torque angle sensor) (S101, S102). Further, the steering control unit determines whether the TAS is abnormal on the basis of the rotation angle θpa of the pinion shaft detected through the TAS and a moving amount Ls (angle conversion value) of the steering shaft detected through a stroke sensor (S103, S104). When it is determined that the TAS is not abnormal, the steering control unit determines that the rotation angle θb of the steering motor detected by the rotation angle sensor is abnormal (S107).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、モータ制御装置および転舵装置に関する。   The present invention relates to a motor control device and a steering device.

従来、ハンドルと転舵輪とを機械的に分離した、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置が知られている。たとえば特許文献１の操舵装置は、ハンドルと転舵輪との間の動力伝達を断続するクラッチ、操舵軸に付与される操舵反力の発生源である反力モータ、および転舵輪を転舵させる転舵力の発生源である転舵モータを有している。また、操舵装置は、クラッチ、反力モータおよび転舵モータの動作を制御する制御装置を有している。   Conventionally, a so-called steer-by-wire type steering device in which a steering wheel and steered wheels are mechanically separated is known. For example, in the steering device of Patent Document 1, a clutch that intermittently transmits power between a steering wheel and steered wheels, a reaction force motor that is a source of a steering reaction force applied to a steering shaft, and a steering wheel that steers the steered wheels. It has a steering motor that is the source of the rudder force. The steering device also has a control device that controls the operations of the clutch, the reaction force motor, and the steering motor.

車両の走行時、操舵装置の制御装置は、クラッチを開放させてハンドルと転舵輪との間を機械的に分離する。制御装置は、転舵輪の実転舵角を目標転舵角に追従させるべく転舵モータを制御するとともに、転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力を発生させるべく反力モータを制御する。目標転舵角は、操舵角センサを通じて検出される操舵角に基づき算出される。転舵状態は、転舵角センサを通じて検出される。操舵角センサおよび転舵角センサは、いずれも絶対角センサである。   When the vehicle is traveling, the control device of the steering device opens the clutch to mechanically separate the steering wheel from the steered wheels. The control device controls the steering motor so that the actual steering angle of the steered wheels follows the target steering angle, and also controls the reaction force motor to generate the steering reaction force according to the steered state of the steered wheels. .. The target turning angle is calculated based on the steering angle detected by the steering angle sensor. The steered state is detected by a steered angle sensor. The steering angle sensor and the steering angle sensor are both absolute angle sensors.

制御装置は、反力モータに設けられた第１の回転角センサを通じて検出される回転角を使用して反力モータを制御するとともに、転舵モータに設けられた第２の回転角センサを通じて検出される回転角を使用して転舵モータを制御する。第１の回転角センサおよび第２の回転角センサはいずれも相対位置センサである。第１の回転角センサは、操舵角センサを通じてセンシングの基準点となる操舵角の中点を取得する。第２の回転角センサは、転舵角センサを通じてセンシングの基準点となる転舵角の中点を取得する。   The control device controls the reaction force motor by using the rotation angle detected by the first rotation angle sensor provided in the reaction force motor, and detects it by the second rotation angle sensor provided in the steering motor. The steering angle is controlled to control the steering motor. Both the first rotation angle sensor and the second rotation angle sensor are relative position sensors. The first rotation angle sensor acquires the midpoint of the steering angle, which is the reference point for sensing, through the steering angle sensor. The second rotation angle sensor acquires the midpoint of the turning angle, which is the reference point for sensing, through the turning angle sensor.

制御装置は、操舵角センサおよび転舵角センサの失陥診断を行う。制御装置は、システム起動時におけるクラッチを係合解除する前の操舵角と転舵角との位相角差と、前回のシステム終了時にクラッチ係合状態で記憶した操舵角と転舵角との位相角差を比較する。制御装置は、前回のシステム終了時に記憶した操舵角と転舵角との関係性が保たれていないとき、少なくとも操舵角センサおよび転舵角センサのいずれか一方が失陥している旨判定する。   The control device performs failure diagnosis of the steering angle sensor and the turning angle sensor. The control device determines the phase angle difference between the steering angle and the turning angle before the clutch is disengaged when the system is started, and the phase between the steering angle and the turning angle stored in the clutch engaged state at the time of the last system termination. Compare the angular differences. The control device determines that at least one of the steering angle sensor and the steering angle sensor has failed when the relationship between the steering angle and the steering angle stored at the time of the previous system termination is not maintained. ..

特開２０１６−５４５号公報JP, 2016-545, A

特許文献１の制御装置によれば、たしかに操舵角センサおよび転舵角センサのいずれか一方が失陥している旨判定することができる。しかし、操舵装置にはより高い動作信頼性が要求される。このため、製品仕様によるものの、反力モータに設けられる第１の回転角センサおよび転舵モータに設けられる第２の回転角センサを含む相対位置センサの検出信頼性を判定することが要求されることも考えられる。   According to the control device of Patent Document 1, it is possible to determine that either one of the steering angle sensor and the steering angle sensor has failed. However, the steering device is required to have higher operational reliability. Therefore, although it depends on the product specifications, it is required to determine the detection reliability of the relative position sensor including the first rotation angle sensor provided in the reaction force motor and the second rotation angle sensor provided in the steering motor. It is also possible.

本発明の目的は、モータに設けられる相対位置センサの検出信頼性を判定することができるモータ制御装置および転舵装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a motor control device and a steering device that can determine the detection reliability of a relative position sensor provided in a motor.

上記目的を達成し得るモータ制御装置は、機械装置の動力源であるモータを制御する制御回路を有している。前記制御回路は、前記モータに設けられる相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記機械装置に設けられる第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記モータに連動する第１の構成要素の絶対位置との関係が、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサが正常である場合の本来の関係と異なるとき、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定する。   A motor control device that can achieve the above object has a control circuit that controls a motor that is a power source of a mechanical device. The control circuit is interlocked with the relative rotational position of the motor detected by a relative position sensor provided in the motor and the motor in the mechanical device detected by a first absolute position sensor provided in the mechanical device. When the relationship with the absolute position of the first component is different from the original relationship when the relative position sensor and the first absolute position sensor are normal, the relative position sensor and the first absolute position sensor It is determined that an abnormality has occurred in either one of the above.

機械装置の第１の構成要素はモータに連動するため、第１の絶対位置センサを通じて検出される機械装置における第１の構成要素の絶対位置と、相対位置センサを通じて検出されるモータの相対回転位置との間には相関関係がある。このため、モータの相対回転位置と、機械装置の第１の構成要素の絶対位置との関係が、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサが正常である場合の本来の関係に保たれていないとき、相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している蓋然性が高い。したがって、モータの相対回転位置と、機械装置の第１の構成要素の絶対位置との関係に基づき、少なくとも相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生していることを判定することができる。すなわち、相対位置センサに異常が発生しているおそれがあるかどうか、ひいては相対位置センサの検出信頼性を判定することができる。   Since the first component of the mechanical device is interlocked with the motor, the absolute position of the first component of the mechanical device detected by the first absolute position sensor and the relative rotational position of the motor detected by the relative position sensor. There is a correlation between. Therefore, the relationship between the relative rotational position of the motor and the absolute position of the first component of the mechanical device is maintained to the original relationship when the relative position sensor and the first absolute position sensor are normal. If not, there is a high probability that an abnormality has occurred in either the relative position sensor or the absolute position sensor. Therefore, based on the relationship between the relative rotational position of the motor and the absolute position of the first component of the mechanical device, it is determined that at least one of the relative position sensor and the absolute position sensor is abnormal. You can That is, it is possible to determine whether or not there is a possibility that an abnormality has occurred in the relative position sensor, and thus the detection reliability of the relative position sensor.

上記のモータ制御装置において、前記制御回路は、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置の単位時間あたりの変化量と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記第１の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係かどうかを判定するようにしてもよい。   In the above motor control device, the control circuit may include a change amount of the relative rotational position of the motor per unit time detected by the relative position sensor and the mechanical device detected by the first absolute position sensor. The relative rotational position of the motor detected by the relative position sensor based on the change amount of the absolute position of the first component per unit time, and the mechanical device detected by the first absolute position sensor. It may be possible to determine whether or not the relationship with the absolute position of the first component in the above is the original relationship.

モータの相対回転位置と、機械装置の第１の構成要素の絶対位置とは一定の関係を有する。このため、モータの相対回転位置の単位時間あたりの変化量と、機械装置における第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とについても一定の関係を有する。したがって、モータの相対回転位置の単位時間あたりの変化量と、機械装置における第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、モータの相対回転位置と、機械装置の第１の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているかどうかを判定することができる。   The relative rotational position of the motor and the absolute position of the first component of the mechanical device have a fixed relationship. Therefore, there is a fixed relationship between the amount of change in the relative rotational position of the motor per unit time and the amount of change in the absolute position of the first component in the mechanical device per unit time. Therefore, based on the amount of change in the relative rotational position of the motor per unit time and the amount of change in the absolute position of the first component in the mechanical device per unit time, the relative rotational position of the motor and the first rotational position of the mechanical device. It is possible to determine whether or not the relationship with the absolute position of the component of is maintained in the original relationship.

上記のモータ制御装置において、前記制御回路は、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定される場合、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の第１の構成要素の絶対位置と、前記機械装置に設けられる第２の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の前記モータに連動する第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係と異なるときには前記第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定する一方、前記第１の構成要素の絶対位置と前記第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているときには前記相対位置センサに異常が発生している旨判定するようにしてもよい。   In the above motor control device, the control circuit detects through the first absolute position sensor when it is determined that an abnormality has occurred in either the relative position sensor or the first absolute position sensor. An absolute position of a first component of the mechanical device, and an absolute position of a second component of the mechanical device that is interlocked with the motor detected by a second absolute position sensor provided in the mechanical device. Is different from the original relationship, it is determined that an abnormality has occurred in the first absolute position sensor, while the absolute position of the first component and the absolute position of the second component are When the relationship is maintained to the original relationship, it may be determined that the relative position sensor has an abnormality.

機械装置の第１の構成要素および第２の構成要素は共にモータに連動するため、第１の構成要素の絶対位置と、第２の構成要素の絶対位置との間には相関関係がある。したがって、相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定された状況において、第１の構成要素の絶対位置と第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれていないとき、第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定することができる。   Since both the first component and the second component of the mechanical device work together with the motor, there is a correlation between the absolute position of the first component and the absolute position of the second component. Therefore, in a situation where it is determined that an abnormality has occurred in either the relative position sensor or the absolute position sensor, the relationship between the absolute position of the first constituent element and the absolute position of the second constituent element is essentially the same as described above. When the relationship of 1 is not maintained, it can be determined that an abnormality has occurred in the first absolute position sensor.

これに対し、相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定された状況において、第１の構成要素の絶対位置と第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているとき、第１の絶対位置センサは正常である旨判定することができる。相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定された状況において、第１の絶対位置センサが正常である旨判定されることにより、相対位置センサに異常が発生していることがわかる。   On the other hand, in a situation where it is determined that an abnormality has occurred in either the relative position sensor or the absolute position sensor, the relationship between the absolute position of the first component and the absolute position of the second component is When the original relationship is maintained, it can be determined that the first absolute position sensor is normal. In a situation where it is determined that one of the relative position sensor and the absolute position sensor is abnormal, the relative position sensor is abnormal due to the determination that the first absolute position sensor is normal. You can see that

上記のモータ制御装置において、前記制御回路は、前記第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量と、前記第２の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、前記第１の構成要素の絶対位置と前記第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係かどうかを判定するようにしてもよい。   In the above motor control device, the control circuit is based on a change amount of the absolute position of the first component per unit time and a change amount of the absolute position of the second component per unit time, It may be possible to determine whether the relationship between the absolute position of the first constituent element and the absolute position of the second constituent element is the original relationship.

第１の構成要素の絶対位置と、第２の構成要素の絶対位置とは一定の関係を有する。このため、第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量と、第２の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とについても一定の関係を有する。したがって、第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量と、第２の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、第１の構成要素の絶対位置と第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているかどうかを判定することができる。   The absolute position of the first component and the absolute position of the second component have a fixed relationship. Therefore, there is a fixed relationship between the amount of change in the absolute position of the first component per unit time and the amount of change in the absolute position of the second component per unit time. Therefore, based on the amount of change in the absolute position of the first component per unit time and the amount of change in the absolute position of the second component per unit time, the absolute position of the first component and the second position It can be determined whether or not the relationship with the absolute position of the component is maintained in the original relationship.

上記のモータ制御装置において、前記制御回路は、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の前記第１の構成要素の絶対位置とに基づき前記モータの絶対回転位置を演算し、この演算される前記モータの絶対回転位置を使用して前記モータを制御するものであってもよい。この場合、前記制御回路は、前記第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定されるときには前記第２の絶対位置センサを通じて検出される前記第２の構成要素の絶対位置を使用して前記モータの絶対回転位置を演算する一方、前記相対位置センサに異常が発生している旨判定されるときには前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記第１の構成要素の絶対位置、または前記第２の絶対位置センサを通じて検出される前記第２の構成要素の絶対位置を使用して前記モータの絶対回転位置を演算するようにしてもよい。   In the above motor control device, the control circuit includes a relative rotational position of the motor detected by the relative position sensor and a first component of the mechanical device detected by the first absolute position sensor. The absolute rotation position of the motor may be calculated based on the absolute position, and the calculated absolute rotation position of the motor may be used to control the motor. In this case, the control circuit uses the absolute position of the second component detected by the second absolute position sensor when it is determined that an abnormality has occurred in the first absolute position sensor. The absolute position of the first component is detected by the first absolute position sensor when it is determined that an abnormality has occurred in the relative position sensor while calculating the absolute rotational position of the motor, or The absolute rotational position of the motor may be calculated using the absolute position of the second component detected by the second absolute position sensor.

この構成によれば、第１の絶対位置センサに異常が発生している場合であれ、相対位置センサに異常が発生している場合であれ、モータの制御を継続することができる。
上記目的を達成し得る転舵装置は、上記のモータ制御装置と、前記機械装置としての転舵ユニットと、を備えている。前記転舵ユニットは、直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、前記転舵シャフトに噛み合わせられたピニオンシャフトと、前記転舵シャフトに付与される動力の発生源である前記モータとしての転舵モータと、前記転舵モータが発生する動力を前記転舵シャフトに伝達する伝達機構と、を有している。前記第１の構成要素は、前記ピニオンシャフトまたは前記転舵シャフトである。 With this configuration, the motor control can be continued regardless of whether the first absolute position sensor has an abnormality or the relative position sensor has an abnormality.
A steering apparatus that can achieve the above object includes the above motor control device and a steering unit as the mechanical device. The steered unit is a steered shaft that steers the steered wheels by linearly moving, a pinion shaft meshed with the steered shaft, and a generation source of power applied to the steered shaft. A steering motor as a motor and a transmission mechanism for transmitting the power generated by the steering motor to the steering shaft. The first component is the pinion shaft or the steered shaft.

この構成によれば、転舵モータの制御装置として上記のモータ制御装置を有していることにより、少なくとも相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生しているかどうかを判定することができる。   According to this configuration, by having the above-described motor control device as the control device for the steering motor, it is possible to determine whether or not an abnormality has occurred in at least one of the relative position sensor and the absolute position sensor. You can

上記目的を達成し得る転舵装置は、上記のモータ制御装置と、前記機械装置としての転舵ユニットと、を備えている。前記転舵ユニットは、直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、前記転舵シャフトに噛み合わせられたピニオンシャフトと、前記転舵シャフトに付与される動力の発生源である前記モータとしての転舵モータと、前記転舵モータが発生する動力を前記転舵シャフトに伝達する伝達機構と、を有している。前記第１の構成要素は前記ピニオンシャフトおよび前記転舵シャフトのいずれか一方であって、前記第２の構成要素は前記ピニオンシャフトおよび前記転舵シャフトのいずれか他方である。   A steering apparatus that can achieve the above object includes the above motor control device and a steering unit as the mechanical device. The steered unit is a steered shaft that steers the steered wheels by linearly moving, a pinion shaft meshed with the steered shaft, and a generation source of power applied to the steered shaft. A steering motor as a motor and a transmission mechanism for transmitting the power generated by the steering motor to the steering shaft. The first component is one of the pinion shaft and the steering shaft, and the second component is the other of the pinion shaft and the steering shaft.

この構成によれば、転舵モータの制御装置として上記のモータ制御装置を有していることにより、少なくとも相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生しているかどうかを判定することができる。   According to this configuration, by having the above-described motor control device as the control device for the steering motor, it is possible to determine whether or not an abnormality has occurred in at least one of the relative position sensor and the absolute position sensor. You can

上記の転舵装置において、前記ピニオンシャフトは、クラッチにより動力伝達が断続されるステアリングシャフトに連結されるものであること、および前記第１の絶対位置センサの検出対象は前記ピニオンシャフトであって、前記第１の絶対位置センサは前記ピニオンシャフトの絶対回転位置のみならず前記ピニオンシャフトに作用するトルクも検出するトルクアングルセンサを構成するものであることを前提としてもよい。この場合、前記制御回路は、前記クラッチが切断された状態であるときには前記相対位置センサを通じて検出される前記転舵モータの相対回転位置および前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記ピニオンシャフトの絶対回転位置を使用して前記転舵モータを制御する一方、前記クラッチが切断された状態から接続された状態へ切り替えられたときには前記トルクアングルセンサを通じて検出されるトルクに応じて前記転舵モータを制御することが好ましい。   In the above steering apparatus, the pinion shaft is connected to a steering shaft whose power transmission is interrupted by a clutch, and the detection target of the first absolute position sensor is the pinion shaft, It may be assumed that the first absolute position sensor constitutes a torque angle sensor that detects not only the absolute rotational position of the pinion shaft but also the torque acting on the pinion shaft. In this case, the control circuit controls the relative rotational position of the steering motor detected by the relative position sensor and the pinion shaft detected by the first absolute position sensor when the clutch is in the disengaged state. While controlling the steering motor using the absolute rotational position, when the clutch is switched from the disengaged state to the connected state, the steering motor is controlled according to the torque detected by the torque angle sensor. It is preferable to control.

この構成によれば、クラッチが切断された状態であるとき、相対位置センサを通じて検出される転舵モータの相対回転位置、およびトルクアングルセンサを通じて検出されるピニオンシャフトの絶対回転位置が使用されて転舵モータの制御が行われる。これに対し、クラッチが接続された状態であるとき、ステアリングシャフトとピニオンシャフトとが一体的に回転するため、ピニオンシャフトにはステアリングシャフトの回転に伴うトルクが発生する。この場合、トルクアングルセンサを通じて検出されるピニオンシャフトのトルクに応じて転舵モータの制御が行われる。したがって、ピニオンシャフトに発生するトルクに応じて転舵輪を転舵させることができる。   According to this configuration, when the clutch is in the disengaged state, the relative rotation position of the steering motor detected by the relative position sensor and the absolute rotation position of the pinion shaft detected by the torque angle sensor are used to rotate. The rudder motor is controlled. On the other hand, when the clutch is in the connected state, the steering shaft and the pinion shaft rotate integrally, so that torque is generated in the pinion shaft due to the rotation of the steering shaft. In this case, the steering motor is controlled according to the torque of the pinion shaft detected by the torque angle sensor. Therefore, the steered wheels can be steered according to the torque generated in the pinion shaft.

本発明のモータ制御装置および転舵装置によれば、モータに設けられる相対位置センサの検出信頼性を判定することができる。   According to the motor control device and the steering device of the present invention, it is possible to determine the detection reliability of the relative position sensor provided in the motor.

モータ制御装置および転舵装置の一実施の形態が搭載される操舵装置の構成図。1 is a configuration diagram of a steering device in which an embodiment of a motor control device and a steering device is mounted. 一実施の形態における転舵制御部の制御ブロック図。The control block diagram of the steering control part in one embodiment. 一実施の形態における回転角センサの異常判定処理の手順を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a procedure of abnormality determination processing of the rotation angle sensor according to the embodiment.

以下、モータ制御装置をステアバイワイヤ方式の操舵装置に具体化した一実施の形態を説明する。
図１に示すように、車両の操舵装置１０は、ステアリングホイール１１に連結されたステアリングシャフト１２を有している。ステアリングシャフト１２におけるステアリングホイール１１と反対側の端部には、ピニオンシャフト１３が設けられている。ピニオンシャフト１３のピニオン歯１３ａは、ピニオンシャフト１３に対して交わる方向へ延びる転舵シャフト１４のラック歯１４ａに噛み合わされている。転舵シャフト１４の両端には、それぞれタイロッド１５，１５を介して左右の転舵輪１６，１６が連結されている。 Hereinafter, an embodiment in which the motor control device is embodied as a steer-by-wire type steering device will be described.
As shown in FIG. 1, a vehicle steering system 10 has a steering shaft 12 connected to a steering wheel 11. A pinion shaft 13 is provided at an end of the steering shaft 12 opposite to the steering wheel 11. The pinion teeth 13 a of the pinion shaft 13 are meshed with the rack teeth 14 a of the steered shaft 14 extending in a direction intersecting with the pinion shaft 13. Left and right steered wheels 16 and 16 are connected to both ends of the steered shaft 14 via tie rods 15 and 15, respectively.

＜クラッチ＞
また、操舵装置１０は、クラッチ２１およびクラッチ制御部２２を有している。
クラッチ２１はステアリングシャフト１２の途中に設けられている。クラッチ２１としては、励磁コイルに対する通電の断続を通じて動力の断続を行う電磁クラッチが採用される。クラッチ２１が切断されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達が機械的に切断される。クラッチ２１が接続されるとき、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達が機械的に連結される。 <Clutch>
The steering device 10 also includes a clutch 21 and a clutch control unit 22.
The clutch 21 is provided in the middle of the steering shaft 12. As the clutch 21, an electromagnetic clutch is used that connects and disconnects power by connecting and disconnecting power to the exciting coil. When the clutch 21 is disengaged, the power transmission between the steering wheel 11 and the steered wheels 16, 16 is mechanically disengaged. When the clutch 21 is engaged, the power transmission between the steering wheel 11 and the steered wheels 16, 16 is mechanically connected.

クラッチ制御部２２は、クラッチ２１の断続を制御する。クラッチ制御部２２は、クラッチ２１の励磁コイルに通電することによってクラッチ２１を接続された状態から切断された状態へ切り替える。また、クラッチ制御部２２は、クラッチ２１の励磁コイルに対する通電を停止することによってクラッチ２１を切断された状態から接続された状態へ切り替える。   The clutch control unit 22 controls engagement / disengagement of the clutch 21. The clutch control unit 22 switches the clutch 21 from the connected state to the disconnected state by energizing the exciting coil of the clutch 21. Further, the clutch control unit 22 switches the clutch 21 from the disengaged state to the connected state by stopping energization of the exciting coil of the clutch 21.

クラッチ２１が接続された状態において、ステアリングシャフト１２、ピニオンシャフト１３および転舵シャフト１４は、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達経路として機能する。すなわち、ステアリングホイール１１の回転操作に伴い転舵シャフト１４が直線運動することにより、転舵輪１６，１６の転舵角θｔが変更される。   In the state where the clutch 21 is connected, the steering shaft 12, the pinion shaft 13, and the steered shaft 14 function as a power transmission path between the steering wheel 11 and the steered wheels 16, 16. That is, the turning angle θt of the steered wheels 16 and 16 is changed by the linear movement of the steered shaft 14 in accordance with the rotation operation of the steering wheel 11.

＜操舵反力を発生させるための構成：反力ユニット＞
また、操舵装置１０は、操舵反力を生成するための構成として、反力モータ３１、減速機構３２、回転角センサ３３、トルクセンサ３４、および反力制御部３５を有している。ちなみに、操舵反力とは、運転者によるステアリングホイール１１の操作方向と反対方向へ向けて作用する力（トルク）をいう。操舵反力をステアリングホイール１１に付与することにより、運転者に適度な手応え感を与えることが可能である。 <Structure for generating steering reaction force: Reaction force unit>
Further, the steering device 10 includes a reaction force motor 31, a reduction mechanism 32, a rotation angle sensor 33, a torque sensor 34, and a reaction force control unit 35 as a configuration for generating a steering reaction force. Incidentally, the steering reaction force means a force (torque) acting in a direction opposite to the direction in which the driver operates the steering wheel 11. By applying the steering reaction force to the steering wheel 11, it is possible to give the driver an appropriate feeling of response.

反力モータ３１は、操舵反力の発生源である。反力モータ３１としてはたとえば三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）のブラシレスモータが採用される。反力モータ３１（正確には、その回転軸）は、減速機構３２を介して、ステアリングシャフト１２に連結されている。減速機構３２は、ステアリングシャフト１２におけるクラッチ２１よりもステアリングホイール１１側の部分に設けられている。反力モータ３１のトルクは、操舵反力としてステアリングシャフト１２に付与される。   The reaction force motor 31 is a source of a steering reaction force. As the reaction force motor 31, for example, a three-phase (U, V, W) brushless motor is adopted. The reaction force motor 31 (more precisely, its rotation shaft) is connected to the steering shaft 12 via a reduction mechanism 32. The speed reduction mechanism 32 is provided in a portion of the steering shaft 12 closer to the steering wheel 11 than the clutch 21. The torque of the reaction force motor 31 is applied to the steering shaft 12 as a steering reaction force.

回転角センサ３３は反力モータ３１に設けられている。回転角センサ３３は反力モータ３１の回転角θａに応じた電気信号Ｓａを生成する。
トルクセンサ３４は、ステアリングホイール１１の回転操作を通じてステアリングシャフト１２に加わる操舵トルクＴｈを検出する。トルクセンサ３４は、ステアリングシャフト１２における減速機構３２よりもステアリングホイール１１側の部分に設けられている。 The rotation angle sensor 33 is provided in the reaction force motor 31. The rotation angle sensor 33 generates an electric signal Sa according to the rotation angle θa of the reaction force motor 31.
The torque sensor 34 detects the steering torque Th applied to the steering shaft 12 through the rotating operation of the steering wheel 11. The torque sensor 34 is provided in a portion of the steering shaft 12 closer to the steering wheel 11 than the speed reduction mechanism 32.

反力制御部３５は、反力モータ３１の駆動制御を通じて操舵トルクＴｈに応じた操舵反力を発生させる反力制御を実行する。反力制御部３５は、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈ、および車速センサ３６を通じて検出される車速Ｖに基づき目標操舵反力を演算し、この演算される目標操舵反力、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づきステアリングホイール１１の目標操舵角を演算する。また、反力制御部３５は、回転角センサ３３により生成される電気信号Ｓａに基づき反力モータ３１の回転角θａを演算し、当該演算される回転角θａに基づきステアリングホイール１１の実際の操舵角θｓを演算する。ここで、反力モータ３１とステアリングシャフト１２とは減速機構３２を介して連動する。このため、反力モータ３１の回転角θａとステアリングシャフト１２の回転角、ひいてはステアリングホイール１１の回転角である操舵角θｓとの間には相関がある。したがって、反力モータ３１の回転角θａに基づき操舵角θｓを求めることができる。そして反力制御部３５は、目標操舵角と実際の操舵角θｓとの偏差を求め、当該偏差を無くすように反力モータ３１に対する給電を制御する。   The reaction force control unit 35 executes reaction force control for generating a steering reaction force according to the steering torque Th through drive control of the reaction force motor 31. The reaction force control unit 35 calculates a target steering reaction force based on the steering torque Th detected by the torque sensor 34 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 36, and the calculated target steering reaction force and steering torque Th. And the target steering angle of the steering wheel 11 is calculated based on the vehicle speed V. Further, the reaction force control unit 35 calculates the rotation angle θa of the reaction force motor 31 based on the electric signal Sa generated by the rotation angle sensor 33, and the actual steering of the steering wheel 11 based on the calculated rotation angle θa. The angle θs is calculated. Here, the reaction force motor 31 and the steering shaft 12 are interlocked via the speed reduction mechanism 32. Therefore, there is a correlation between the rotation angle θa of the reaction force motor 31, the rotation angle of the steering shaft 12, and the steering angle θs that is the rotation angle of the steering wheel 11. Therefore, the steering angle θs can be obtained based on the rotation angle θa of the reaction force motor 31. Then, the reaction force control unit 35 obtains a deviation between the target steering angle and the actual steering angle θs, and controls power supply to the reaction force motor 31 so as to eliminate the deviation.

また、反力制御部３５は、クラッチ接続条件の成否に基づきクラッチ２１の断続を切り替える断続制御を実行する。クラッチ接続条件としては、たとえばつぎの（ａ）〜（ｃ）が挙げられる。   Further, the reaction force control unit 35 executes the on / off control for switching the on / off of the clutch 21 based on whether or not the clutch connection condition is satisfied. The clutch connection conditions include, for example, the following (a) to (c).

ａ．車両の電源スイッチがオフされていること。
ｂ．反力モータ３１を含む操舵反力を発生させるための構成要素に異常が検出されること。 a. The vehicle power switch is turned off.
b. Abnormalities are detected in the components for generating the steering reaction force including the reaction force motor 31.

ｃ．転舵モータ４１を含む転舵力を発生させるための構成に異常が検出されること。
反力制御部３５は、クラッチ接続条件が成立するときにはクラッチ２１を接続する旨の指令信号を生成する一方、クラッチ接続条件が成立しないときにはクラッチを切断する旨の指令信号を生成する。クラッチ制御部２２は、反力制御部３５により生成される指令信号に基づきクラッチ２１の断続を制御する。 c. An abnormality is detected in the configuration for generating the steering force including the steering motor 41.
The reaction force control unit 35 generates a command signal to connect the clutch 21 when the clutch connection condition is satisfied, and generates a command signal to disconnect the clutch when the clutch connection condition is not satisfied. The clutch control unit 22 controls the engagement / disengagement of the clutch 21 based on the command signal generated by the reaction force control unit 35.

＜転舵力を発生させるための構成：転舵ユニット＞
また、操舵装置１０は、転舵輪１６，１６を転舵させるための動力である転舵力を生成するための構成として、転舵モータ４１、減速機構４２、ピニオンシャフト４３、回転角センサ４４、ストロークセンサ４５、トルクアングルセンサ（以下、「ＴＡＳ４６」という。）、および転舵制御部４７を有している。 <Structure for generating steering force: Steering unit>
Further, the steering device 10 has a configuration for generating a steering force that is a power for steering the steered wheels 16 and 16, and includes a steering motor 41, a speed reduction mechanism 42, a pinion shaft 43, a rotation angle sensor 44, and a steering angle sensor 44. It has a stroke sensor 45, a torque angle sensor (hereinafter referred to as “TAS 46”), and a steering control unit 47.

なお、減速機構４２およびピニオンシャフト４３は、転舵モータ４１が発生する動力を転舵シャフト１４に伝達する伝達機構を構成する。ピニオンシャフト１３、転舵シャフト１４、転舵モータ４１、減速機構４２、ピニオンシャフト４３、および回転角センサ４４は、転舵ユニットＵ２を構成する。また、転舵ユニットＵ２、ストロークセンサ４５、ＴＡＳ４６、および転舵制御部４７は、転舵装置１０ｂを構成する。   The speed reduction mechanism 42 and the pinion shaft 43 configure a transmission mechanism that transmits the power generated by the steered motor 41 to the steered shaft 14. The pinion shaft 13, the steered shaft 14, the steered motor 41, the speed reduction mechanism 42, the pinion shaft 43, and the rotation angle sensor 44 form a steered unit U2. Further, the steering unit U2, the stroke sensor 45, the TAS 46, and the steering control unit 47 configure the steering device 10b.

転舵モータ４１は転舵力の発生源である。転舵モータ４１としては、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。転舵モータ４１（正確には、その回転軸）は、減速機構４２を介してピニオンシャフト４３に連結されている。ピニオンシャフト４３のピニオン歯４３ａは、転舵シャフト１４のラック歯１４ｂに噛み合わされている。転舵モータ４１のトルクは、転舵力としてピニオンシャフト４３を介して転舵シャフト１４に付与される。転舵モータ４１の回転に応じて、転舵シャフト１４は車幅方向（図中の左右方向）に沿って移動する。   The steered motor 41 is a source of a steered force. As the steering motor 41, for example, a three-phase brushless motor is adopted. The steered motor 41 (more precisely, its rotation shaft) is connected to the pinion shaft 43 via a reduction mechanism 42. The pinion teeth 43 a of the pinion shaft 43 are meshed with the rack teeth 14 b of the steered shaft 14. The torque of the steering motor 41 is applied to the steering shaft 14 via the pinion shaft 43 as a steering force. The steered shaft 14 moves along the vehicle width direction (left-right direction in the drawing) according to the rotation of the steered motor 41.

回転角センサ４４は転舵モータ４１に設けられている。回転角センサ４４は転舵モータ４１の回転角θｂに応じた電気信号Ｓｂを生成する。回転角センサ４４としては、たとえば磁気センサの一種であるＭＲセンサ（磁気抵抗効果センサ）が採用される。ＭＲセンサは、転舵モータ４１の出力軸の端部に設けられる１対の磁極（Ｎ極、Ｓ極）を有するバイアス磁石の磁界方向に応じた電気信号Ｓｂを生成する。電気信号Ｓｂは、転舵モータ４１の回転角θｂに対して正弦波状に変化する正弦信号（ｓｉｎ信号）、および転舵モータ４１の回転角θｂに対して余弦波状に変化する余弦信号（ｃｏｓ信号）を含む。これら正弦信号および余弦信号は、それぞれ転舵モータ４１がバイアス磁石の１磁極対分に相当する角度（ここでは３６０°）だけ回転する期間を１周期とする信号である。ちなみに、回転角センサ４４として、レゾルバを採用してもよい。レゾルバも転舵モータ４１の回転角θｂに応じた電気信号を生成する。   The rotation angle sensor 44 is provided in the steering motor 41. The rotation angle sensor 44 generates an electric signal Sb according to the rotation angle θb of the steering motor 41. As the rotation angle sensor 44, for example, an MR sensor (magnetoresistive effect sensor) which is a kind of magnetic sensor is adopted. The MR sensor generates an electric signal Sb according to the magnetic field direction of a bias magnet having a pair of magnetic poles (N pole, S pole) provided at the end of the output shaft of the steering motor 41. The electric signal Sb is a sine signal (sin signal) that changes sinusoidally with respect to the rotation angle θb of the steering motor 41, and a cosine signal (cos signal) that changes cosine wave with respect to the rotation angle θb of the steering motor 41. )including. Each of the sine signal and the cosine signal is a signal whose period is one period in which the steered motor 41 rotates by an angle (here, 360 °) corresponding to one magnetic pole pair of the bias magnet. Incidentally, a resolver may be adopted as the rotation angle sensor 44. The resolver also generates an electric signal according to the rotation angle θb of the steering motor 41.

ストロークセンサ４５は、転舵シャフト１４（正確には、転舵シャフト１４を収容するハウジング）に設けられている。ストロークセンサ４５は、転舵シャフト１４の軸方向における絶対位置を検出するとともに、この絶対位置の変化に基づき転舵シャフト１４の軸方向における移動量Ｌｓを検出する。転舵シャフト１４は、タイロッド１５を介して転舵輪１６に連結されている。このため、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓと転舵輪１６の転舵角θｔとの間には相関関係がある。したがって、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づき転舵角θｔを求めることができる。   The stroke sensor 45 is provided on the steered shaft 14 (correctly, a housing that houses the steered shaft 14). The stroke sensor 45 detects the absolute position of the steered shaft 14 in the axial direction, and also detects the movement amount Ls of the steered shaft 14 in the axial direction based on the change in the absolute position. The steered shaft 14 is connected to steered wheels 16 via tie rods 15. Therefore, there is a correlation between the moving amount Ls of the steered shaft 14 and the steered angle θt of the steered wheels 16. Therefore, the turning angle θt can be calculated based on the moving amount Ls of the turning shaft 14.

ＴＡＳ４６は、ピニオンシャフト１３（正確には、転舵シャフト１４と共にピニオンシャフト１３を収容するハウジング）に設けられている。ＴＡＳ４６は、トルクセンサと絶対角センサとが組み合わせられてなる。ＴＡＳ４６は、ピニオンシャフト１３に作用するトルクＴｐを検出する。また、ＴＡＳ４６は、ピニオンシャフト１３の３６０°を超える多回転にわたる絶対回転位置（絶対角）である回転角θｐａを検出する。   The TAS 46 is provided on the pinion shaft 13 (correctly, a housing that houses the pinion shaft 13 together with the steered shaft 14). The TAS 46 is a combination of a torque sensor and an absolute angle sensor. The TAS 46 detects the torque Tp acting on the pinion shaft 13. Further, the TAS 46 detects a rotation angle θpa which is an absolute rotation position (absolute angle) of the pinion shaft 13 over multiple rotations exceeding 360 °.

転舵制御部４７は、転舵モータ４１の駆動制御を通じて転舵輪１６，１６を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。転舵制御部４７は、回転角センサ４４により生成される電気信号Ｓｂに基づき転舵モータ４１の回転角を検出し、当該検出される回転角を使用して転舵モータ４１を制御する。転舵制御部４７は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂに基づきピニオンシャフト４３の実際の回転角θｐｂを演算する。また、転舵制御部４７は、反力制御部３５により演算される目標操舵角を使用して目標ピニオン角を演算する。そして転舵制御部４７は、目標ピニオン角と実際のピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとの偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵モータ４１に対する給電を制御する。   The steered control unit 47 executes steered control to steer the steered wheels 16 and 16 according to the steering state through drive control of the steered motor 41. The steering control unit 47 detects the rotation angle of the steering motor 41 based on the electric signal Sb generated by the rotation angle sensor 44, and controls the steering motor 41 using the detected rotation angle. The turning control unit 47 calculates the actual rotation angle θpb of the pinion shaft 43 based on the rotation angle θb of the turning motor 41 detected by the rotation angle sensor 44. Further, the turning control unit 47 calculates the target pinion angle using the target steering angle calculated by the reaction force control unit 35. Then, the steering control unit 47 obtains a deviation between the target pinion angle and the actual rotation angle θpb of the pinion shaft 43, and controls power supply to the steering motor 41 so as to eliminate the deviation.

なお、転舵制御部４７とストロークセンサ４５との間の通信規格としては、たとえばＣＡＮ（Controller Area Network）が採用される。ＣＡＮは、シリアル通信プロトコルの一種である。また、転舵制御部４７とＴＡＳ４６との間の通信規格としては、たとえばＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）が採用される。ＳＰＩは、同期式のシリアル通信の規格の一種である。   As a communication standard between the steering control unit 47 and the stroke sensor 45, CAN (Controller Area Network), for example, is adopted. CAN is a type of serial communication protocol. Further, as a communication standard between the steering control unit 47 and the TAS 46, for example, SPI (Serial Peripheral Interface) is adopted. SPI is a type of synchronous serial communication standard.

また、転舵制御部４７も先のクラッチ接続条件（ａ）〜（ｃ）の成否に基づきクラッチ２１の断続を切り替える断続制御を実行する。転舵制御部４７は、クラッチ接続条件が成立するときにはクラッチ２１を接続する旨の指令信号を生成する一方、クラッチ接続条件が成立しないときにはクラッチを切断する旨の指令信号を生成する。指令信号はクラッチ制御部２２に対するものである。   Further, the steered control unit 47 also executes the connection / disconnection control for switching the connection / disconnection of the clutch 21 based on the success or failure of the previous clutch connection conditions (a) to (c). The steering control unit 47 generates a command signal for connecting the clutch 21 when the clutch connection condition is satisfied, and generates a command signal for disconnecting the clutch when the clutch connection condition is not satisfied. The command signal is for the clutch controller 22.

＜転舵制御部＞
つぎに、転舵制御部４７について詳細に説明する。
図２に示すように、転舵制御部４７は、回転検出回路５１、スイッチ５２、駆動回路５３、およびマイクロコンピュータ５４を有している。 <Turning control section>
Next, the steering control unit 47 will be described in detail.
As shown in FIG. 2, the turning control unit 47 includes a rotation detection circuit 51, a switch 52, a drive circuit 53, and a microcomputer 54.

ストロークセンサ４５、ＴＡＳ４６、回転検出回路５１、駆動回路５３、およびマイクロコンピュータ５４には、それぞれ車両に搭載されるバッテリ（直流電源）から電力が供給される。回転検出回路５１には、バッテリの電力が常時供給される。回転角センサ４４には、回転検出回路５１を通じて電力が供給される。ストロークセンサ４５、ＴＡＳ４６、マイクロコンピュータ５４および駆動回路５３には、車両の走行用駆動源（エンジンなど）を作動させる際に操作される電源スイッチがオンされたことを契機としてバッテリの電力が供給される。   Electric power is supplied to the stroke sensor 45, the TAS 46, the rotation detection circuit 51, the drive circuit 53, and the microcomputer 54 from a battery (DC power supply) mounted on the vehicle. The rotation detection circuit 51 is constantly supplied with battery power. Electric power is supplied to the rotation angle sensor 44 through the rotation detection circuit 51. The stroke sensor 45, the TAS 46, the microcomputer 54, and the drive circuit 53 are supplied with battery power in response to the turning-on of a power switch that is operated when operating a vehicle drive source (engine or the like). It

回転検出回路５１は、回転角センサ４４により生成される電気信号Ｓｂである正弦信号および余弦信号を定められたサンプリング周期で取り込み、当該取り込まれる正弦信号および余弦信号に基づき転舵モータ４１の回転方向および回転数を演算する。回転検出回路５１は、転舵モータ４１の回転数を含む回転検出信号Ｓｎを生成する。   The rotation detection circuit 51 takes in the sine signal and the cosine signal which are the electric signals Sb generated by the rotation angle sensor 44 at a predetermined sampling period, and based on the taken sine signal and the cosine signal, the rotation direction of the steering motor 41. And the number of rotations is calculated. The rotation detection circuit 51 generates a rotation detection signal Sn including the rotation speed of the steering motor 41.

回転検出回路５１は、つぎのようにして転舵モータ４１の回転方向を検出する。すなわち、回転検出回路５１は、正弦信号および余弦信号の値の組である座標（ｃｏｓθｂ，ｓｉｎθｂ）を「ｃｏｓθｂ」と「ｓｉｎθｂ」との直交座標系にプロットし、当該プロットされる座標が位置する象限の移り変わりに基づき転舵モータ４１の回転方向を検出する。回転検出回路５１は、「ｓｉｎθｂ」および「ｃｏｓθｂ」の値の正負に基づき、当該プロットされる座標が位置する象限を判定する。回転検出回路５１は、座標がたとえば第１象限から第２象限へ遷移したとき、転舵モータ４１の回転方向は正方向である旨判定する。また、回転検出回路５１は、座標がたとえば第１象限から第４象限へ遷移したとき、転舵モータ４１の回転方向は逆方向である旨判定する。   The rotation detection circuit 51 detects the rotation direction of the steering motor 41 as follows. That is, the rotation detection circuit 51 plots the coordinates (cos θb, sin θb), which is a set of values of the sine signal and the cosine signal, in the orthogonal coordinate system of “cos θb” and “sin θb”, and the plotted coordinates are located. The rotation direction of the steering motor 41 is detected based on the change of the quadrant. The rotation detection circuit 51 determines the quadrant in which the plotted coordinates are located based on whether the values of “sin θb” and “cos θb” are positive or negative. The rotation detection circuit 51 determines that the rotation direction of the steered motor 41 is the positive direction when the coordinates transit from the first quadrant to the second quadrant, for example. Further, the rotation detection circuit 51 determines that the rotation direction of the steered motor 41 is the reverse direction when the coordinates transit from the first quadrant to the fourth quadrant, for example.

回転検出回路５１は、つぎのようにして転舵モータ４１の回転数を検出する。すなわち、回転検出回路５１はカウンタを有している。回転検出回路５１は、正弦信号および余弦信号の値の組である座標（ｃｏｓθｂ，ｓｉｎθｂ）の位置する象限が切り替わる毎にカウント値を一定値（たとえば１，２などの正の自然数）ずつ増加または減少させる。転舵モータ４１の回転方向が正方向であるとき、回転検出回路５１は座標が一象限だけ遷移する毎にカウント値を一定値ずつ増加させる。また、転舵モータ４１の回転方向が逆方向であるとき、回転検出回路５１は座標が一象限だけ遷移する毎にカウント値を一定値ずつ減少させる。回転検出回路５１は、当該カウント値に基づき転舵モータ４１の回転数を検出する。   The rotation detection circuit 51 detects the number of rotations of the steering motor 41 as follows. That is, the rotation detection circuit 51 has a counter. The rotation detection circuit 51 increments the count value by a fixed value (for example, a positive natural number such as 1, 2) each time the quadrant in which the coordinates (cos θb, sin θb), which is a set of values of the sine signal and the cosine signal, is switched. Reduce. When the turning direction of the steered motor 41 is the forward direction, the rotation detection circuit 51 increments the count value by a constant value each time the coordinate transitions in one quadrant. Further, when the turning direction of the steered motor 41 is opposite, the rotation detection circuit 51 decrements the count value by a constant value each time the coordinate transitions in one quadrant. The rotation detection circuit 51 detects the rotation speed of the steering motor 41 based on the count value.

スイッチ５２は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の軸方向における移動量Ｌｓを取り込む。スイッチ５２はマイクロコンピュータ５４からの指令に基づきマイクロコンピュータ５４へ供給する値をピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの間で切り替える。スイッチ５２は、通常、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａをマイクロコンピュータ５４へ供給する。   The switch 52 takes in the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 and the axial movement amount Ls of the steered shaft 14 detected through the stroke sensor 45. The switch 52 switches the value supplied to the microcomputer 54 based on a command from the microcomputer 54 between the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 and the movement amount Ls of the steered shaft 14. The switch 52 normally supplies the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 to the microcomputer 54.

駆動回路５３は、直列に接続された２つの電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）などのスイッチング素子を基本単位であるレグとして、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の各相に対応する３つのレグが並列接続されてなるＰＷＭインバータである。駆動回路５３は、マイクロコンピュータ５４により生成される制御信号に基づいて、バッテリから供給される直流電力を三相交流電力に変換する。当該三相交流電力は各相の給電経路を介して転舵モータ４１（正確には、各相のモータコイル）に供給される。   The driving circuit 53 has three switching elements such as two field-effect transistors (FETs) connected in series as a basic unit, and three legs corresponding to each phase of three phases (U, V, W). The PWM inverters are connected in parallel. The drive circuit 53 converts DC power supplied from the battery into three-phase AC power based on a control signal generated by the microcomputer 54. The three-phase AC power is supplied to the steered motor 41 (more precisely, the motor coil of each phase) via the power feeding path of each phase.

マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４により生成される電気信号Ｓｂである正弦信号および余弦信号の逆正接値を演算することにより転舵モータ４１の回転角θｂを演算する。ただし、電気信号Ｓｂ（正弦信号および余弦信号）に基づき演算される転舵モータ４１の回転角θｂは３６０°の範囲の相対角である。   The microcomputer 54 calculates the rotation angle θb of the steered motor 41 by calculating the arctangent values of the sine signal and cosine signal that are the electrical signal Sb generated by the rotation angle sensor 44. However, the rotation angle θb of the turning motor 41 calculated based on the electric signal Sb (sine signal and cosine signal) is a relative angle in the range of 360 °.

また、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂ（相対角）と、ＴＡＳ４６により検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）とから、転舵モータ４１におけるモータ中点を演算する。モータ中点とは、車両の直進状態におけるステアリングホイール１１の操舵中立位置、あるいは転舵シャフト１４の転舵中立位置に対応する転舵モータ４１の回転角θｂをいう。   Further, the microcomputer 54 operates the steering angle θb (relative angle) of the steering motor 41 detected by the rotation angle sensor 44 and the rotation angle θpa (absolute angle) of the pinion shaft 13 detected by the TAS 46. The motor midpoint of the motor 41 is calculated. The motor midpoint refers to the rotation angle θb of the steering motor 41 corresponding to the steering neutral position of the steering wheel 11 or the steering neutral position of the steering shaft 14 in the straight traveling state of the vehicle.

マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１のモータ中点および転舵モータ４１の回転角θｂ（相対角）に基づき、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂを絶対角で演算する。すなわち、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１のモータ中点を基準点として、基準点からの転舵モータ４１の回転角θｂの変化量に基づき、転舵モータ４１の回転角θｂを３６０°を超える範囲の絶対角で演算し、この演算される回転角θｂ（絶対角）に基づきピニオンシャフト４３の回転角θｐｂを絶対角で演算する。転舵モータ４１とピニオンシャフト４３とは減速機構４２を介して連動するため、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとの間には相関関係がある。したがって、転舵モータ４１の回転角θｂ（絶対角）に基づきピニオンシャフト４３の回転角θｐｂを絶対角で求めることができる。   The microcomputer 54 calculates the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 as an absolute angle based on the motor midpoint of the steering motor 41 and the rotation angle θb (relative angle) of the steering motor 41. That is, the microcomputer 54 sets the rotation angle θb of the steering motor 41 to 360 ° based on the change amount of the rotation angle θb of the steering motor 41 from the reference point with the motor middle point of the steering motor 41 as the reference point. The absolute angle of the range is exceeded, and the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is calculated as an absolute angle based on the calculated rotation angle θb (absolute angle). Since the steered motor 41 and the pinion shaft 43 are interlocked via the reduction mechanism 42, there is a correlation between the rotation angle θb of the steered motor 41 and the rotation angle θpb of the pinion shaft 43. Therefore, the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 can be obtained as an absolute angle based on the rotation angle θb (absolute angle) of the steering motor 41.

マイクロコンピュータ５４は、車両の走行状態（たとえば車速Ｖ）に応じて操舵角θｓに対する転舵角θｔの比である舵角比を設定し、この設定される舵角比に応じてピニオンシャフト４３の目標ピニオン角を演算する。マイクロコンピュータ５４は、車速Ｖが遅くなるほど操舵角θｓに対する転舵角θｔがより大きくなるように、また車速Ｖが速くなるほど操舵角θｓに対する転舵角θｔがより小さくなるように、目標ピニオン角を演算する。マイクロコンピュータ５４は、車両の走行状態に応じて設定される舵角比を実現するために、反力制御部３５により演算される目標操舵角θ＊に対する補正角度を演算し、この演算される補正角度を目標操舵角θ＊に加算することにより舵角比に応じた目標ピニオン角を演算する。 The microcomputer 54 sets a steering angle ratio, which is a ratio of the turning angle θt to the steering angle θs, according to the traveling state of the vehicle (for example, the vehicle speed V), and the pinion shaft 43 of the pinion shaft 43 is set according to the set steering angle ratio. Calculate the target pinion angle. The microcomputer 54 sets the target pinion angle such that the steered angle θt with respect to the steering angle θs becomes larger as the vehicle speed V becomes slower, and the steered angle θt with respect to the steering angle θs becomes smaller as the vehicle speed V becomes faster. Calculate The microcomputer 54 calculates a correction angle with respect to the target steering angle θ * calculated by the reaction force control unit 35 in order to realize the steering angle ratio set according to the traveling state of the vehicle, and the calculated correction is performed. The target pinion angle according to the steering angle ratio is calculated by adding the angle to the target steering angle θ * .

マイクロコンピュータ５４は、ピニオンシャフト４３の実際の回転角θｐｂを目標ピニオン角に追従させるべく回転角θｐｂのフィードバック制御を通じて転舵モータ４１に対する電流指令値を演算する。マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１に供給される実際の電流値を電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を実行することにより駆動回路５３に対する制御信号Ｓｃを生成する。この制御信号Ｓｃは、駆動回路５３の各スイッチング素子のデューティ比を規定する。駆動回路５３の各スイッチング素子が制御信号Ｓｃに基づきスイッチングすることによって、転舵モータ４１（正確には、各相のモータコイル）には電流指令値に応じた電流が供給される。   The microcomputer 54 calculates a current command value for the steered motor 41 through feedback control of the rotation angle θpb so that the actual rotation angle θpb of the pinion shaft 43 follows the target pinion angle. The microcomputer 54 generates the control signal Sc for the drive circuit 53 by executing the current feedback control in which the actual current value supplied to the steering motor 41 follows the current command value. The control signal Sc defines the duty ratio of each switching element of the drive circuit 53. By switching each switching element of the drive circuit 53 based on the control signal Sc, the steered motor 41 (more precisely, the motor coil of each phase) is supplied with a current according to the current command value.

また、マイクロコンピュータ５４は、たとえば操舵反力を発生させるための構成要素（反力モータ３１、回転角センサ３３、および反力制御部３５）に異常が検出されるとき、クラッチ２１を接続させる。そしてマイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるトルクＴｐに基づき目標アシスト力を演算し、当該目標アシスト力を発生させるべく転舵モータ４１に対する給電を制御する。転舵モータ４１のトルクが減速機構４２を介して転舵シャフト１４に付与されることにより、ステアリングホイール１１の操作が補助される。すなわち、操舵装置１０は、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として機能する。   Further, the microcomputer 54 connects the clutch 21 when an abnormality is detected in the components (reaction force motor 31, rotation angle sensor 33, and reaction force control unit 35) for generating a steering reaction force, for example. Then, the microcomputer 54 calculates a target assist force based on the torque Tp detected through the TAS 46, and controls power supply to the steering motor 41 to generate the target assist force. The torque of the steered motor 41 is applied to the steered shaft 14 via the speed reduction mechanism 42 to assist the operation of the steering wheel 11. That is, the steering device 10 functions as an electric power steering device (EPS).

＜車両の電源スイッチがオフされるとき＞
また、マイクロコンピュータ５４は車両の電源スイッチがオフされるとき、その直前における転舵モータ４１の回転角θｂおよび回転検出回路５１を通じて取得される転舵モータ４１の回転数を図示しない記憶装置に記憶する。これは、車両の電源スイッチが再びオンされたとき、正確なピニオンシャフト４３の回転角θｐｂを演算するためである。 <When the power switch of the vehicle is turned off>
When the power switch of the vehicle is turned off, the microcomputer 54 stores the rotation angle θb of the steered motor 41 and the number of revolutions of the steered motor 41 acquired through the rotation detection circuit 51 immediately before that in a storage device (not shown). To do. This is for calculating the accurate rotation angle θpb of the pinion shaft 43 when the power switch of the vehicle is turned on again.

ところが、車両の電源スイッチがオフされている間、何らかの理由によりステアリングホイール１１が操作されることが懸念される。車両の電源スイッチがオフされるとき、クラッチ２１が接続されるため、ステアリングホイール１１の操作に伴い転舵輪１６，１６も転舵する。この場合、マイクロコンピュータ５４への給電が停止される直前に記憶装置に記憶された転舵モータ４１の回転角θｂおよび回転数が実際の回転角θｂおよび回転数と異なることにより、車両の電源スイッチが再びオンされたとき、正確なピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが得られないおそれがある。   However, there is concern that the steering wheel 11 may be operated for some reason while the power switch of the vehicle is off. When the power switch of the vehicle is turned off, the clutch 21 is engaged, so that the steered wheels 16 and 16 are steered as the steering wheel 11 is operated. In this case, since the rotation angle θb and the rotation speed of the steering motor 41 stored in the storage device immediately before the power supply to the microcomputer 54 is stopped are different from the actual rotation angle θb and the rotation speed, the power switch of the vehicle is switched. When is turned on again, an accurate rotation angle θpb of the pinion shaft 43 may not be obtained.

このため、車両の電源スイッチがオフされているときであれ、回転検出回路５１および回転角センサ４４への給電を継続することにより、転舵モータ４１の回転数を計数し続ける。車両の電源スイッチがオフされている間の転舵モータ４１の回転数（カウント値）が分かれば、前回電源スイッチがオフされてから今回電源スイッチがオンされるまでの間の回転角θｂが分かる。マイクロコンピュータ５４は、車両の電源スイッチがオフされた後、再び電源スイッチがオンされたとき、前回電源スイッチがオフされるときに記憶した回転角θｂ（相対角）に、電源スイッチがオフされている間の回転角（変化角度）を加算することにより、現在の回転角θｂを検出する。マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の現在の回転角θｂを使用してピニオンシャフト４３の回転角θｐｂ（絶対角）を演算する。   Therefore, even when the power switch of the vehicle is turned off, by continuously supplying power to the rotation detection circuit 51 and the rotation angle sensor 44, the number of rotations of the steering motor 41 is continuously counted. If the number of rotations (count value) of the steered motor 41 while the power switch of the vehicle is off is known, the rotation angle θb from the previous power switch being turned off to the current power switch being turned on can be known. .. After the power switch of the vehicle is turned off, when the power switch is turned on again, the microcomputer 54 turns off the power switch at the rotation angle θb (relative angle) stored when the power switch was turned off last time. The current rotation angle θb is detected by adding the rotation angle (change angle) during the period. The microcomputer 54 calculates the rotation angle θpb (absolute angle) of the pinion shaft 43 using the current rotation angle θb of the steering motor 41.

＜回転角センサの異常判定処理＞
ここで、操舵装置１０にはより高い動作信頼性が要求される。このため、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１に設けられる回転角センサ４４の異常を検出する。マイクロコンピュータ５４は、車両の電源スイッチがオンされたことを契機として、回転検出回路５１により生成される回転検出信号Ｓｎ、およびＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａを所定の制御周期で取り込み、回転角センサ４４の異常判定処理を実行する。具体的には、つぎの通りである。 <Rotation angle sensor abnormality determination processing>
Here, the steering device 10 is required to have higher operational reliability. Therefore, the microcomputer 54 detects an abnormality of the rotation angle sensor 44 provided in the steering motor 41. When the power switch of the vehicle is turned on, the microcomputer 54 uses the rotation detection signal Sn generated by the rotation detection circuit 51 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 at a predetermined control cycle. The abnormality determination processing of the rotation angle sensor 44 is executed. Specifically, it is as follows.

図３のフローチャートに示すように、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４からの電気信号Ｓｂに基づき演算される転舵モータ４１の回転角θｂと、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａとを比較する（ステップＳ１０１）。   As shown in the flowchart of FIG. 3, the microcomputer 54 controls the rotation angle θb of the steering motor 41 calculated based on the electric signal Sb from the rotation angle sensor 44 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46. And are compared (step S101).

このステップＳ１０１の処理は、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの間には相関関係があるところ、これら転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの関係が、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６が正常である場合の本来の関係に保たれているかどうかを判定する観点に基づき実行される。   In the process of step S101, there is a correlation between the rotation angle θb of the steered motor 41 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13. The rotation angle θb of the steered motor 41 and the rotation angle of the pinion shaft 13 are correlated. The relationship with θpa is executed based on the viewpoint of determining whether or not the rotation angle sensor 44 and the TAS 46 maintain the original relationship when the rotation angle sensor 44 and the TAS 46 are normal.

ステップＳ１０１において、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量と、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａの単位時間あたりの変化量とに基づき、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの関係が、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６が正常である場合の本来の関係に保たれているかどうかを判定する。   In step S101, the microcomputer 54 rotates the steering motor 41 based on the amount of change in the rotation angle θb of the steering motor 41 per unit time and the amount of change in the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 per unit time. It is determined whether or not the relationship between the angle θb and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is maintained in the original relationship when the rotation angle sensor 44 and the TAS 46 are normal.

具体的には、マイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａを転舵モータ４１の回転角θｂの回転角（相対角）に換算することにより回転角θｂ′を演算する。そして、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂ、およびピニオンシャフト１３の回転角θｐａに基づく回転角θｂ′の単位時間あたりの変化量δθｂ′を演算し、これら変化量δθｂと変化量δθｂ′との差の絶対値を演算する。ちなみに、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂとは、たとえば回転角θｂの前回値と今回値との差をいう。ピニオンシャフト１３の回転角θｐａに基づく回転角θｂ′の単位時間あたりの変化量δθｂ′とは、回転角θｂ′の前回値と今回値との差をいう。   Specifically, the microcomputer 54 calculates the rotation angle θb ′ by converting the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 into the rotation angle (relative angle) of the rotation angle θb of the steering motor 41. .. Then, the microcomputer 54 calculates a change amount δθb per unit time of the rotation angle θb of the steering motor 41 and a change amount δθb ′ per unit time of the rotation angle θb ′ based on the rotation angle θpa of the pinion shaft 13. Then, the absolute value of the difference between these change amounts δθb and δθb ′ is calculated. By the way, the amount of change δθb of the rotation angle θb of the steering motor 41 per unit time means, for example, the difference between the previous value and the current value of the rotation angle θb. The change amount δθb ′ per unit time of the rotation angle θb ′ based on the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 refers to the difference between the previous value and the current value of the rotation angle θb ′.

つぎに、マイクロコンピュータ５４は、第１の異常判定条件である次式（Ａ）が成立するかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。
│δθｂ−δθｂ′│≧θｔｈ１ …（Ａ）
ただし、「θｔｈ１」は第１の変化量しきい値である。第１の変化量しきい値θｔｈ１は、つぎの観点に基づき設定される。すなわち、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの間には相関関係がある。このため、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６がいずれも正常であるとき、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂと、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａに基づく回転角θｂ′の単位時間あたりの変化量δθｂ′との差は、基本的には一定の値（理想的には「０」）となる。第１の変化量しきい値θｔｈ１は、この一定の値を基準として設定される。 Next, the microcomputer 54 determines whether the following expression (A), which is the first abnormality determination condition, is satisfied (step S102).
│δθb-δθb'│ ≧ θth1 (A)
However, “θth1” is the first change amount threshold value. The first change amount threshold value θth1 is set based on the following viewpoint. That is, there is a correlation between the rotation angle θb of the steering motor 41 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13. Therefore, when both the rotation angle sensor 44 and the TAS 46 are normal, the change amount δθb of the rotation angle θb of the steering motor 41 per unit time and the unit of the rotation angle θb ′ based on the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 are set. The difference from the change amount δθb ′ per time is basically a constant value (ideally “0”). The first change amount threshold value θth1 is set with reference to this constant value.

ちなみに、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂをピニオンシャフト１３の回転角θｐａに換算し、その換算した回転角θｐａの変化量の差の絶対値に基づき異常判定を行ってもよい。   Incidentally, the microcomputer 54 may convert the rotation angle θb of the steered motor 41 into the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 and perform the abnormality determination based on the absolute value of the difference between the converted amounts of change in the rotation angle θpa. ..

マイクロコンピュータ５４は、式（Ａ）が成立しない旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＮＯ）、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６には異常が発生していないとして、異常判定処理を終了する。   When it is determined that the formula (A) is not satisfied (NO in step S102), the microcomputer 54 determines that no abnormality has occurred in the rotation angle sensor 44 and the TAS 46, and ends the abnormality determination process.

マイクロコンピュータ５４は、式（Ａ）が成立する旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０３へ処理を移行する。変化量δθｂと変化量δθｂ′との差の絶対値が変化量しきい値θｔｈ１以上となるのは、変化量δθｂまたは変化量δθｂ′が異常な値を示している場合であって、回転角センサ４４またはＴＡＳ４６に異常が発生している蓋然性が高い。   When it is determined that the expression (A) is established (YES in step S102), the microcomputer 54 shifts the processing to step S103. The absolute value of the difference between the change amount δθb and the change amount δθb ′ becomes the change amount threshold value θth1 or more when the change amount δθb or the change amount δθb ′ shows an abnormal value and the rotation angle There is a high probability that an abnormality has occurred in the sensor 44 or the TAS 46.

ステップＳ１０３において、マイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａと、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（角度換算値）とを比較する（ステップＳ１０３）。   In step S103, the microcomputer 54 compares the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 with the movement amount Ls (angle conversion value) of the steered shaft 14 detected through the stroke sensor 45 (step S103). ).

このステップＳ１０２の処理は、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの間には相関関係があるところ、これらピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの関係が、ＴＡＳ４６およびストロークセンサ４５が正常である場合の本来の関係に保たれているかどうかを判定する観点に基づき実行される。   In the process of step S102, there is a correlation between the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 and the movement amount Ls of the steered shaft 14. The rotation angle θpa of the pinion shaft 13 and the movement amount of the steered shaft 14 are correlated. The relationship with Ls is executed based on the viewpoint of determining whether or not the TAS 46 and the stroke sensor 45 are maintained in the original relationship when they are normal.

ステップＳ１０３において、マイクロコンピュータ５４は、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａの単位時間あたりの変化量と、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓの単位時間あたりの変化量とに基づき、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの関係が、ＴＡＳ４６およびストロークセンサ４５が正常である場合の本来の関係に保たれているかどうかを判定する。   In step S103, the microcomputer 54 determines the rotation angle of the pinion shaft 13 based on the change amount of the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 per unit time and the change amount of the movement amount Ls of the steered shaft 14 per unit time. It is determined whether or not the relationship between θpa and the movement amount Ls of the steered shaft 14 is maintained in the original relationship when the TAS 46 and the stroke sensor 45 are normal.

具体的には、マイクロコンピュータ５４は、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓをピニオンシャフト１３の回転角（絶対角）に換算することにより回転角θｐａ′を演算する。そして、マイクロコンピュータ５４は、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａの単位時間あたりの変化量δθｐａ、および転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′の単位時間当たりの変化量δθｐａ′を演算し、これら変化量δθｐａと変化量δθｐａ′との差の絶対値を演算する。   Specifically, the microcomputer 54 calculates the rotation angle θpa ′ by converting the movement amount Ls of the steered shaft 14 detected by the stroke sensor 45 into the rotation angle (absolute angle) of the pinion shaft 13. Then, the microcomputer 54 calculates a change amount δθpa of the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 per unit time, and a change amount δθpa ′ of the rotation angle θpa ′ based on the movement amount Ls of the steered shaft 14 per unit time. , The absolute value of the difference between the change amount δθpa and the change amount δθpa ′ is calculated.

つぎに、マイクロコンピュータ５４は、第２の異常判定条件である次式（Ｂ）が成立するかどうかに基づきＴＡＳ４６の異常を判定する（ステップＳ１０４）。
│δθｐａ−δθｐａ′│≧θｔｈ２ …（Ｂ）
ただし、「θｔｈ２」は第２の変化量しきい値である。第２の変化量しきい値θｔｈ２は、つぎの観点に基づき設定される。すなわち、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの間には相関関係がある。このため、ＴＡＳ４６およびストロークセンサ４５がいずれも正常であるとき、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａの単位時間あたりの変化量δθｐａと、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′の単位時間当たりの変化量δθｐａ′との差は、基本的には一定の値（理想的には「０」）となる。第２の変化量しきい値θｔｈ２は、この一定の値を基準として設定される。 Next, the microcomputer 54 determines the abnormality of the TAS 46 based on whether the following equation (B) which is the second abnormality determination condition is satisfied (step S104).
│δθpa-δθpa'│ ≧ θth2 (B)
However, “θth2” is the second change amount threshold value. The second change amount threshold value θth2 is set based on the following viewpoint. That is, there is a correlation between the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 and the movement amount Ls of the steered shaft 14. Therefore, when both the TAS 46 and the stroke sensor 45 are normal, the change amount δθpa of the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 per unit time and the rotation angle θpa ′ based on the movement amount Ls of the steered shaft 14 per unit time. The difference from the change amount δθpa ′ per hit is basically a constant value (ideally “0”). The second change amount threshold value θth2 is set with reference to this constant value.

マイクロコンピュータ５４は、式（Ｂ）が成立する旨判定されるとき（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａが異常である旨判定する（ステップＳ１０５）。これは、回転角センサ４４、ストロークセンサ４５、およびＴＡＳ４６の三者において同時に異常が発生する蓋然性は低いことに基づく。   When it is determined that the formula (B) is satisfied (YES in step S104), the microcomputer 54 determines that the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 is abnormal (step S105). This is because there is a low probability that an abnormality will occur simultaneously in the rotation angle sensor 44, the stroke sensor 45, and the TAS 46.

この後、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂ（相対角）、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）を使用して転舵制御を継続する（ステップＳ１０６）。マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂ（相対角）、および転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）に基づき、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａを演算する。   After that, the microcomputer 54 detects the rotation angle θb (relative angle) of the steering motor 41 detected by the rotation angle sensor 44 and the moving amount Ls (rotation angle θpa ′ of the steering shaft 14 detected by the stroke sensor 45). ) Is used to continue the steering control (step S106). The microcomputer 54 determines the rotation angle of the pinion shaft 13 based on the rotation angle θb (relative angle) of the steering motor 41 detected by the rotation angle sensor 44 and the moving amount Ls (rotation angle θpa ′) of the steering shaft 14. Calculate θpa.

これに対し、マイクロコンピュータ５４は、式（Ｂ）が成立しない旨判定されるとき（ステップＳ１０４でＮＯ）、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａは正しく、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂが異常である旨判定する（ステップＳ１０７）。   On the other hand, when the microcomputer 54 determines that the expression (B) is not satisfied (NO in step S104), the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 is correct and is detected through the rotation angle sensor 44. It is determined that the rotation angle θb of the steering motor 41 is abnormal (step S107).

この後、マイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、あるいは転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）を使用して転舵制御を継続して実行する（ステップＳ１０８）。マイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、あるいは転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）に基づき、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａを演算する。   After that, the microcomputer 54 continuously executes the steering control using the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 or the movement amount Ls (rotation angle θpa ′) of the steering shaft 14 detected through the TAS 46 ( Step S108). The microcomputer 54 calculates the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 based on the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 or the moving amount Ls (rotation angle θpa ′) of the steered shaft 14.

＜反力制御部＞
なお、反力制御部３５は、転舵制御部４７と同様に、回転角センサ３３に対する異常判定機能を有している。図２に括弧付きの符号で示すように、反力制御部３５は、回転検出回路６１、スイッチ６２、駆動回路６３、およびマイクロコンピュータ６４を有している。 <Reaction force control unit>
Note that the reaction force control unit 35 has an abnormality determination function for the rotation angle sensor 33, similarly to the steering control unit 47. As shown by the reference numeral in parentheses in FIG. 2, the reaction force control unit 35 has a rotation detection circuit 61, a switch 62, a drive circuit 63, and a microcomputer 64.

回転検出回路６１は、反力モータ３１に設けられた回転角センサ３３により生成される電気信号Ｓａに基づき反力モータ３１の回転数を演算し、当該演算される反力モータ３１の回転数を含む回転検出信号Ｓｎを生成する。   The rotation detection circuit 61 calculates the rotation speed of the reaction force motor 31 based on the electric signal Sa generated by the rotation angle sensor 33 provided in the reaction force motor 31, and calculates the calculated rotation speed of the reaction force motor 31. A rotation detection signal Sn containing the signal is generated.

スイッチ６２は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓを取り込む。スイッチ６２は、基本的にはピニオンシャフト１３の回転角θｐａをマイクロコンピュータへ供給する。ただし、ステアリングシャフト１２に絶対操舵角を検出するステアリングセンサが設けられる場合、スイッチ６２は、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、または転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに代えて、ステアリングセンサを通じて検出される操舵絶対角を取り込んでもよい。   The switch 62 takes in the rotation angle θpa (absolute angle) of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 and the movement amount Ls of the steered shaft 14 detected through the stroke sensor 45. The switch 62 basically supplies the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 to the microcomputer. However, when the steering sensor for detecting the absolute steering angle is provided on the steering shaft 12, the switch 62 detects the steering angle instead of the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 or the movement amount Ls of the steered shaft 14. The absolute steering angle may be captured.

マイクロコンピュータ６４は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づき目標操舵反力を演算し、この演算される目標操舵反力を発生させるべく駆動回路６３を通じて反力モータ３１に対する給電を制御する。また、マイクロコンピュータ６４は、先の図３のフローチャートと同様の処理手順で、回転角センサ３３の異常を判定する。ただし、ここでは図３のフローチャートの各処理において、転舵モータ４１の回転角θｂを反力モータ３１の回転角θａと読み替える。また、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂを、反力モータ３１の回転角θａの単位時間あたりの変化量と読み替える。   The microcomputer 64 calculates the target steering reaction force based on the steering torque Th and the vehicle speed V, and controls the power supply to the reaction force motor 31 through the drive circuit 63 so as to generate the calculated target steering reaction force. Further, the microcomputer 64 determines the abnormality of the rotation angle sensor 33 by the same processing procedure as the flowchart of FIG. However, here, in each processing of the flowchart of FIG. 3, the rotation angle θb of the steering motor 41 is read as the rotation angle θa of the reaction force motor 31. Further, the change amount δθb of the rotation angle θb of the steering motor 41 per unit time is read as the change amount of the rotation angle θa of the reaction force motor 31 per unit time.

マイクロコンピュータは、回転角センサ３３を通じて検出される反力モータ３１の回転角θａ（相対角）と、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）とに基づき、回転角センサ３３およびＴＡＳ４６のどちらかに異常が発生していることを検出することができる。さらにこの場合、反力制御部３５は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）と、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）とに基づき、ＴＡＳ４６が異常かどうかを判定する。マイクロコンピュータ６４は、ＴＡＳ４６が正常である旨判定される場合、回転角センサ３３に異常が発生している旨判定する。   The microcomputer, based on the rotation angle θa (relative angle) of the reaction force motor 31 detected through the rotation angle sensor 33 and the rotation angle θpa (absolute angle) of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46, detects the rotation angle sensor 33. It is possible to detect that an abnormality has occurred in either of the TAS 46 and the TAS 46. Further, in this case, the reaction force control unit 35 detects the rotation angle θpa (absolute angle) of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 and the movement amount Ls (rotation angle θpa ′) of the steered shaft 14 detected through the stroke sensor 45. Based on and, it is determined whether the TAS 46 is abnormal. When it is determined that the TAS 46 is normal, the microcomputer 64 determines that the rotation angle sensor 33 has an abnormality.

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）転舵制御部４７は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂと、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａとに基づき、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６のいずれか一方に異常が発生していることを検出することができる。この場合、転舵制御部４７は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）と、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′とに基づき、ＴＡＳ４６が異常かどうかを判定する。転舵制御部４７は、ＴＡＳ４６が正常である旨判定される場合、回転角センサ４４に異常が発生している旨判定することができる。ひいては、回転角センサ４４の検出信頼性を判定することもできる。また、反力制御部３５も転舵制御部４７と同様にして回転角センサ３３の異常を検出することができる。 <Effects of the embodiment>
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The steering control unit 47, based on the rotation angle θb of the steering motor 41 detected by the rotation angle sensor 44 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected by the TAS46, the rotation angle sensor 44 and the TAS46. It is possible to detect that an abnormality has occurred in either one of the above. In this case, the steering control unit 47 determines the rotation angle θpa (absolute angle) of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 and the rotation angle θpa ′ based on the movement amount Ls of the steering shaft 14 detected through the stroke sensor 45. Based on the above, it is determined whether the TAS 46 is abnormal. When it is determined that the TAS 46 is normal, the turning control unit 47 can determine that the rotation angle sensor 44 has an abnormality. As a result, the detection reliability of the rotation angle sensor 44 can be determined. Further, the reaction force control unit 35 can detect the abnormality of the rotation angle sensor 33 in the same manner as the steering control unit 47.

（２）転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４に異常が発生している旨判定されるとき（ステップＳ１０７）、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、あるいはストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用して転舵モータ４１を通じた転舵制御を継続することができる。また、反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４が回転角センサ３３の異常を検出した場合についても、マイクロコンピュータ５４と同様にして、反力モータ３１を通じた反力制御を継続することができる。このため、操舵装置１０としての動作信頼性を確保することができる。   (2) When it is determined that the rotation angle sensor 44 is abnormal (step S107), the microcomputer 54 of the steering control unit 47 detects the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 or the stroke of the pinion shaft 13 through the TAS 46. The steering control through the steering motor 41 can be continued using the rotation angle θpa ′ based on the moving amount Ls of the steering shaft 14 detected by the sensor 45. Further, even when the microcomputer 64 of the reaction force control unit 35 detects the abnormality of the rotation angle sensor 33, the reaction force control through the reaction force motor 31 can be continued in the same manner as the microcomputer 54. Therefore, the operation reliability of the steering device 10 can be ensured.

（３）転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６に異常が発生している旨判定されるとき（ステップＳ１０５）、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａに代えて、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用する。マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂ、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用して、転舵モータ４１を通じた転舵制御を継続して実行することができる。また、反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４がＴＡＳ４６の異常を検出した場合についても、マイクロコンピュータ５４と同様にして、反力モータ３１を通じた反力制御を継続することができる。このため、操舵装置１０としての動作信頼性を確保することができる。   (3) When it is determined that an abnormality has occurred in the TAS 46 (step S105), the microcomputer 54 of the steering control unit 47 replaces the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 with the stroke sensor. The rotation angle θpa ′ based on the movement amount Ls of the steered shaft 14 detected through 45 is used. The microcomputer 54 uses the rotation angle θb of the steered motor 41 detected by the rotation angle sensor 44 and the rotation angle θpa ′ based on the movement amount Ls of the steered shaft 14 detected by the stroke sensor 45. The steering control through the steering motor 41 can be continuously executed. Further, even when the microcomputer 64 of the reaction force control unit 35 detects the abnormality of the TAS 46, the reaction force control through the reaction force motor 31 can be continued in the same manner as the microcomputer 54. Therefore, the operation reliability of the steering device 10 can be ensured.

＜他の実施の形態＞
なお、本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・クラッチ制御部２２、反力制御部３５および転舵制御部４７は、単一の制御部（ＥＣＵ：電子制御ユニット）として構成してもよい。 <Other Embodiments>
The present embodiment may be modified as follows.
The clutch control unit 22, the reaction force control unit 35, and the steering control unit 47 may be configured as a single control unit (ECU: electronic control unit).

・図３のフローチャートにおいて、転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、ステップＳ１０６へ処理を移行した後、つぎの処理を実行してもよい。すなわち、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂと、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′の単位時間当たりの変化量δθｐａ′との比較を通じて、回転角θｂおよび回転角θｐａ′のいずれか一方に異常が発生していること検出するようにしてもよい。マイクロコンピュータ５４は、回転角θｂおよび回転角θｐａ′のいずれか一方に異常が発生していることが検出される場合、転舵モータ４１の制御を停止する。なお、反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４もマイクロコンピュータ５４と同様の処理を行うようにしてもよい。   In the flowchart of FIG. 3, the microcomputer 54 of the steering control unit 47 may execute the next process after shifting the process to step S106. That is, the microcomputer 54 sets the change amount δθb of the turning angle θb of the turning motor 41 per unit time and the change amount δθpa ′ of the turning angle θpa ′ based on the moving amount Ls of the turning shaft 14 per unit time. Through comparison, it may be detected that an abnormality has occurred in either one of the rotation angle θb and the rotation angle θpa ′. The microcomputer 54 stops the control of the steered motor 41 when an abnormality is detected in either the rotation angle θb or the rotation angle θpa ′. The microcomputer 64 of the reaction force control unit 35 may perform the same processing as the microcomputer 54.

・転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、初期状態として、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａではなく、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用してもよい。すなわち、マイクロコンピュータ５４は、基本的には転舵シャフト１４の移動量Ｌｓを取り込むべく、スイッチ５２を切り替える。また、反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４もマイクロコンピュータ５４と同様に、初期状態として転舵シャフト１４の移動量Ｌｓを取り込むようにしてもよい。   Even if the microcomputer 54 of the steering control unit 47 uses the rotation angle θpa ′ based on the movement amount Ls of the steering shaft 14 instead of the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 in the initial state. Good. That is, the microcomputer 54 basically switches the switch 52 in order to capture the movement amount Ls of the steered shaft 14. Further, the microcomputer 64 of the reaction force control unit 35 may take in the movement amount Ls of the steered shaft 14 as an initial state, similarly to the microcomputer 54.

・操舵装置１０として、ステアリングセンサを有する構成を採用してもよい。ステアリングセンサは、ステアリングシャフト１２におけるステアリングホイール１１とトルクセンサ３４との間の部分に設けられる。ステアリングセンサは絶対角センサであって、ステアリングホイール１１（ステアリングシャフト１２）の回転角である操舵絶対角を検出する。操舵装置１０としてステアリングセンサを有する場合、スイッチ５２は、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに代えて、ステアリングセンサを通じて検出される操舵絶対角を取り込むようにしてもよい。また、スイッチ５２は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに加えて、ステアリングセンサを通じて検出される操舵絶対角（モータ中点）を取り込むようにしてもよい。   The steering device 10 may have a configuration having a steering sensor. The steering sensor is provided in a portion of the steering shaft 12 between the steering wheel 11 and the torque sensor 34. The steering sensor is an absolute angle sensor and detects a steering absolute angle that is a rotation angle of the steering wheel 11 (steering shaft 12). When the steering device 10 includes a steering sensor, the switch 52 may capture the absolute steering angle detected by the steering sensor instead of the movement amount Ls of the steered shaft 14 detected by the stroke sensor 45. In addition to the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected by the TAS 46 and the movement amount Ls of the steered shaft 14 detected by the stroke sensor 45, the switch 52 also detects the steering absolute angle (motor The middle point) may be taken in.

・転舵制御部４７には、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈに基づき転舵中立位置（転舵モータ４１のモータ中点）を演算する演算部分を設けてもよい。操舵トルクＴｈは、ステアリングホイール１１がその操舵中立位置を基準として左右に操作されるときに発生する。これに対して、操舵トルクＴｈは、ステアリングホイール１１がその操舵中立位置あるいはその近傍位置に保持されているときにはほとんど発生しない。このため、操舵トルクＴｈの発生頻度に基づきステアリングホイール１１の操舵中立位置、ひいては転舵輪１６，１６の転舵中立位置（モータ中点）を求めることができる。たとえば、操舵トルクＴｈがほとんど発生しない状態における転舵モータ４１の回転角θｂが転舵モータ４１のモータ中点に対応する。スイッチ５２は、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに代えて、操舵トルクＴｈに基づく転舵中立位置（モータ中点）を取り込むようにしてもよい。また、スイッチ５２は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに加えて、操舵トルクＴｈに基づく転舵中立位置（モータ中点）を取り込むようにしてもよい。   The steering control unit 47 may be provided with a calculation unit that calculates the steering neutral position (motor midpoint of the steering motor 41) based on the steering torque Th detected by the torque sensor 34. The steering torque Th is generated when the steering wheel 11 is operated left and right with the steering neutral position as a reference. On the other hand, the steering torque Th hardly occurs when the steering wheel 11 is held at or near the steering neutral position. Therefore, the steering neutral position of the steering wheel 11 and, consequently, the steering neutral position of the steered wheels 16, 16 (motor midpoint) can be obtained based on the frequency of occurrence of the steering torque Th. For example, the rotation angle θb of the steering motor 41 when the steering torque Th is hardly generated corresponds to the motor midpoint of the steering motor 41. The switch 52 may take in the steering neutral position (motor midpoint) based on the steering torque Th, instead of the movement amount Ls of the steering shaft 14 detected by the stroke sensor 45. In addition to the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46 and the movement amount Ls of the steered shaft 14 detected through the stroke sensor 45, the switch 52 also includes a steering neutral position (motor) based on the steering torque Th. The middle point) may be taken in.

・図３のフローチャートに示される異常判定処理のステップＳ１０１およびステップＳ１０２において、転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとを比較したが、これら回転角θｂ，θｐａが反映される他の値同士を比較するようにしてもよい。反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４においてもマイクロコンピュータ５４と同様の処理を行うようにしてもよい。   In step S101 and step S102 of the abnormality determination process shown in the flowchart of FIG. 3, the microcomputer 54 of the steering control unit 47 compares the rotation angle θb of the steering motor 41 with the rotation angle θpa of the pinion shaft 13. However, other values that reflect these rotation angles θb and θpa may be compared. The microcomputer 64 of the reaction force control unit 35 may also perform the same processing as the microcomputer 54.

・図３のフローチャートに示される異常判定処理手順として、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８の各処理を割愛した手順を採用してもよい。このようにしても、マイクロコンピュータ５４は、少なくとも回転角センサ４４およびＴＡＳ４６のいずれか一方に異常が発生していることを検出することができる。すなわち、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４に異常が発生しているおそれがあるかどうか、ひいては回転角センサ４４の検出信頼性を判定することができる。またこの場合、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６のいずれか一方に異常が発生している旨判定されるとき、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用して転舵制御を継続して実行するようにしてもよい。反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４もマイクロコンピュータ５４と同様の処理を行うようにしてもよい。   As the abnormality determination processing procedure shown in the flowchart of FIG. 3, a procedure that omits each processing of step S103 to step S108 may be adopted. Even in this case, the microcomputer 54 can detect that at least one of the rotation angle sensor 44 and the TAS 46 is abnormal. That is, the microcomputer 54 can determine whether there is a possibility that an abnormality has occurred in the rotation angle sensor 44, and thus the detection reliability of the rotation angle sensor 44. Further, in this case, when it is determined that one of the rotation angle sensor 44 and the TAS 46 is abnormal, the microcomputer 54 rotates based on the movement amount Ls of the steered shaft 14 detected through the stroke sensor 45. The steering control may be continuously executed using the angle θpa ′. The microcomputer 64 of the reaction force control unit 35 may also perform the same processing as the microcomputer 54.

・転舵モータ４１が発生する動力を転舵シャフト１４に伝達する伝達機構として、減速機構４２およびピニオンシャフト４３に代えて、ベルト伝動機構およびボールねじ機構を採用してもよい。   A belt transmission mechanism and a ball screw mechanism may be adopted as the transmission mechanism that transmits the power generated by the steering motor 41 to the steering shaft 14, instead of the reduction mechanism 42 and the pinion shaft 43.

・操舵装置１０として、クラッチ２１およびクラッチ制御部２２を割愛した構成を採用してもよい。この場合、ステアリングホイール１１と転舵輪１６，１６との間の動力伝達が機械的に常に分離された状態に維持される。操舵装置１０としてクラッチ２１を有する第１のタイプおよびクラッチ２１を有さない第２のタイプのいずれのタイプにも対応できる転舵装置（転舵ユニット）を構築することができる。   The steering device 10 may have a configuration in which the clutch 21 and the clutch control unit 22 are omitted. In this case, the power transmission between the steering wheel 11 and the steered wheels 16 and 16 is maintained mechanically always separated. It is possible to construct a steering device (steering unit) capable of supporting both the first type having the clutch 21 and the second type not having the clutch 21 as the steering device 10.

・反力制御部３５あるいは転舵制御部４７は、車両の操舵機構にモータのトルクをアシスト力として付与するＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）の制御装置に適用してもよい。ＥＰＳとしては、ステアリングシャフトにアシスト力を付与するタイプでもよいし、転舵シャフトにアシスト力を付与するタイプでもよい。   The reaction force control unit 35 or the steering control unit 47 may be applied to a control device of an EPS (electric power steering device) that applies a motor torque as an assist force to a steering mechanism of a vehicle. The EPS may be a type that applies an assisting force to the steering shaft or a type that applies an assisting force to the steered shaft.

・反力制御部３５あるいは転舵制御部４７は、操舵装置１０に限らず、モータを動力源とする機械装置の制御装置に具体化してもよい。   The reaction force control unit 35 or the steering control unit 47 is not limited to the steering device 10, and may be embodied as a control device for a mechanical device using a motor as a power source.

１０…操舵装置、１０ｂ…転舵装置、１２…ステアリングシャフト、１３…ピニオンシャフト（第１の構成要素または第２の構成要素）、１４…転舵シャフト（第２の構成要素または第１の構成要素）、１６…転舵輪、２１…クラッチ、３１…反力モータ、４１…転舵モータ、３２，４２…伝達機構を構成する減速機、４３…伝達機構を構成するピニオンシャフト、３３，４４…回転角センサ（相対位置センサ）、３５…反力制御部（モータ制御装置）、４５…ストロークセンサ（第２の絶対位置センサまたは第１の絶対位置センサ）、４６…トルクアングルセンサ（第１の絶対位置センサまたは第２の絶対位置センサ）、４７…転舵制御部（モータ制御装置）、５４，６４…マイクロコンピュータ（制御回路）、Ｕ２…転舵ユニット（機械装置）、θａ…回転角（反力モータの回転位置）、θｂ…回転角（転舵モータの回転位置）。   10 ... Steering device, 10b ... Steering device, 12 ... Steering shaft, 13 ... Pinion shaft (first constituent element or second constituent element), 14 ... Steering shaft (second constituent element or first constituent element) Elements ... 16 ... Steering wheels, 21 ... Clutch, 31 ... Reaction force motor, 41 ... Steering motor, 32, 42 ... Reduction gear constituting transmission mechanism, 43 ... Pinion shaft constituting transmission mechanism, 33, 44 ... Rotation angle sensor (relative position sensor), 35 ... Reaction force control unit (motor control device), 45 ... Stroke sensor (second absolute position sensor or first absolute position sensor), 46 ... Torque angle sensor (first Absolute position sensor or second absolute position sensor), 47 ... Steering control unit (motor control device), 54, 64 ... Microcomputer (control circuit), U2 ... Steering unit (machine) Location), .theta.a ... rotation angle (rotational position of the reaction force motor), .theta.b ... rotation angle (the rotation of the steering motor position).

Claims (8)

機械装置の動力源であるモータを制御する制御回路を有し、
前記制御回路は、前記モータに設けられる相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記機械装置に設けられる第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記モータに連動する第１の構成要素の絶対位置との関係が、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサが正常である場合の本来の関係と異なるとき、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定するモータ制御装置。 It has a control circuit that controls the motor that is the power source of the mechanical device,
The control circuit is interlocked with the relative rotational position of the motor detected by a relative position sensor provided in the motor and the motor in the mechanical device detected by a first absolute position sensor provided in the mechanical device. When the relationship with the absolute position of the first component is different from the original relationship when the relative position sensor and the first absolute position sensor are normal, the relative position sensor and the first absolute position sensor A motor control device that determines that an abnormality has occurred in one of the two. 前記制御回路は、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置の単位時間あたりの変化量と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記第１の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係かどうかを判定する請求項１に記載のモータ制御装置。   The control circuit is configured to detect a change amount of the relative rotational position of the motor per unit time detected by the relative position sensor and the first component of the mechanical device detected by the first absolute position sensor. The relative rotational position of the motor detected by the relative position sensor based on the change amount of the absolute position per unit time, and the first component in the mechanical device detected by the first absolute position sensor. The motor control device according to claim 1, wherein it is determined whether or not the relationship with the absolute position of is the original relationship. 前記制御回路は、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定される場合、
前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の第１の構成要素の絶対位置と、前記機械装置に設けられる第２の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の前記モータに連動する第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係と異なるときには前記第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定する一方、
前記第１の構成要素の絶対位置と前記第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているときには前記相対位置センサに異常が発生している旨判定する請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。 When the control circuit determines that an abnormality has occurred in one of the relative position sensor and the first absolute position sensor,
The absolute position of the first component of the mechanical device detected by the first absolute position sensor and the motor of the mechanical device detected by the second absolute position sensor provided in the mechanical device are interlocked. When the relationship with the absolute position of the second component is different from the original relationship, it is determined that an abnormality has occurred in the first absolute position sensor,
3. The relative position sensor is determined to be abnormal when the relationship between the absolute position of the first constituent element and the absolute position of the second constituent element is maintained in the original relationship. Alternatively, the motor control device according to claim 2. 前記制御回路は、前記第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量と、前記第２の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、前記第１の構成要素の絶対位置と前記第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係かどうかを判定する請求項３に記載のモータ制御装置。   The control circuit is configured to change the absolute position of the first component per unit time and the absolute position of the second component based on the change amount per unit time of the first component. The motor control device according to claim 3, wherein it is determined whether the relationship between the absolute position and the absolute position of the second component is the original relationship. 前記制御回路は、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の前記第１の構成要素の絶対位置とに基づき前記モータの絶対回転位置を演算し、この演算される前記モータの絶対回転位置を使用して前記モータを制御するものであって、
前記第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定されるときには前記第２の絶対位置センサを通じて検出される前記第２の構成要素の絶対位置を使用して前記モータの絶対回転位置を演算する一方、
前記相対位置センサに異常が発生している旨判定されるときには前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記第１の構成要素の絶対位置、または前記第２の絶対位置センサを通じて検出される前記第２の構成要素の絶対位置を使用して前記モータの絶対回転位置を演算する請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置。 The control circuit is configured to control the motor based on a relative rotational position of the motor detected by the relative position sensor and an absolute position of the first component of the mechanical device detected by the first absolute position sensor. Calculating the absolute rotation position of the motor and controlling the motor using the calculated absolute rotation position of the motor,
When it is determined that an abnormality has occurred in the first absolute position sensor, the absolute rotational position of the motor is determined using the absolute position of the second component detected by the second absolute position sensor. While calculating
When it is determined that an abnormality has occurred in the relative position sensor, the absolute position of the first component detected by the first absolute position sensor, or the absolute position of the first component detected by the second absolute position sensor is detected. The motor control device according to claim 3 or 4, wherein the absolute rotational position of the motor is calculated using the absolute position of the second component. 請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置と、
前記機械装置としての転舵ユニットと、を備え、
前記転舵ユニットは、
直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、
前記転舵シャフトに噛み合わせられたピニオンシャフトと、
前記転舵シャフトに付与される動力の発生源である前記モータとしての転舵モータと、
前記転舵モータが発生する動力を前記転舵シャフトに伝達する伝達機構と、を有し、
前記第１の構成要素は、前記ピニオンシャフトまたは前記転舵シャフトである転舵装置。 A motor control device according to claim 1 or 2;
A steering unit as the mechanical device,
The steering unit is
A steering shaft that steers the steered wheels by making a linear motion,
A pinion shaft meshed with the steering shaft,
A steering motor as the motor that is a generation source of power applied to the steering shaft,
A transmission mechanism that transmits the power generated by the steering motor to the steering shaft,
The steering device in which the first component is the pinion shaft or the steering shaft. 請求項３〜請求項５のうちいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
前記機械装置としての転舵ユニットと、を備え、
前記転舵ユニットは、
直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、
前記転舵シャフトに噛み合わせられたピニオンシャフトと、
前記転舵シャフトに付与される動力の発生源である前記モータとしての転舵モータと、
前記転舵モータが発生する動力を前記転舵シャフトに伝達する伝達機構と、を有し、
前記第１の構成要素は前記ピニオンシャフトおよび前記転舵シャフトのいずれか一方であって、前記第２の構成要素は前記ピニオンシャフトおよび前記転舵シャフトのいずれか他方である転舵装置。 A motor control device according to any one of claims 3 to 5,
A steering unit as the mechanical device,
The steering unit is
A steering shaft that steers the steered wheels by making a linear motion,
A pinion shaft meshed with the steering shaft,
A steering motor as the motor that is a generation source of power applied to the steering shaft,
A transmission mechanism that transmits the power generated by the steering motor to the steering shaft,
The steering apparatus in which the first component is one of the pinion shaft and the steering shaft, and the second component is the other of the pinion shaft and the steering shaft. 前記ピニオンシャフトは、クラッチにより動力伝達が断続されるステアリングシャフトに連結されるものであること、および
前記第１の絶対位置センサの検出対象は前記ピニオンシャフトであって、前記第１の絶対位置センサは前記ピニオンシャフトの絶対回転位置のみならず前記ピニオンシャフトに作用するトルクも検出するトルクアングルセンサを構成するものであることを前提として、
前記制御回路は、前記クラッチが切断された状態であるときには前記相対位置センサを通じて検出される前記転舵モータの相対回転位置および前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記ピニオンシャフトの絶対回転位置を使用して前記転舵モータを制御する一方、
前記クラッチが切断された状態から接続された状態へ切り替えられたときには前記トルクアングルセンサを通じて検出されるトルクに応じて前記転舵モータを制御する請求項６または請求項７に記載の転舵装置。 The pinion shaft is connected to a steering shaft whose power transmission is interrupted by a clutch, and the detection target of the first absolute position sensor is the pinion shaft, and the first absolute position sensor Assuming that a torque angle sensor that detects not only the absolute rotation position of the pinion shaft but also the torque acting on the pinion shaft is configured,
The control circuit, when the clutch is in a disengaged state, the relative rotational position of the steering motor detected by the relative position sensor and the absolute rotational position of the pinion shaft detected by the first absolute position sensor. While controlling the steering motor using
The steering apparatus according to claim 6 or 7, wherein when the clutch is switched from a disengaged state to a connected state, the steered motor is controlled according to the torque detected by the torque angle sensor.
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