JP2020079000A - Vehicle control device - Google Patents

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丈英 足立
Takehide Adachi
丈英 足立
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Abstract

To provide a vehicle control device that can secure determination accuracy in determining a wrong rotation of a motor without increasing consumption power while a power switch of a vehicle is turned off.SOLUTION: A microcomputer of a steering control unit calculates a rotation angle θpb of a pinion shaft 43 based on the number of rotations of a steering motor which is detected by a rotation detection circuit 51, and a rotation angle of a steering motor which is detected by a rotation angle sensor (S102). The microcomputer takes in a rotation angle θpa of a pinion shaft 13 which is detected by a torque angle sensor (TAS) (S103). The microcomputer determines an error of the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 through a comparison between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 (S104, S106).SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、車両制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device.

従来、モータによってアシストトルクを発生させる車両用の電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）が知られている。ＥＰＳの制御装置は、トルクセンサを通じて検出される操舵トルクに応じて、モータに発生させるトルクを制御する。制御装置は、回転角センサを通じて検出されるモータの回転角に応じて当該モータのコイルに通電する。また制御装置は、回転角センサを通じて検出されるモータの回転角および回転数に基づき操舵軸の回転角である操舵角を演算する。当該操舵角はＥＰＳの制御に使用されたり、他の車載システムの制御に使用されたりする。   BACKGROUND ART Conventionally, an electric power steering device for a vehicle (hereinafter, referred to as “EPS”) in which an assist torque is generated by a motor is known. The EPS control device controls the torque generated in the motor according to the steering torque detected by the torque sensor. The control device energizes the coil of the motor according to the rotation angle of the motor detected by the rotation angle sensor. The control device also calculates a steering angle, which is a rotation angle of the steering shaft, based on the rotation angle and the rotation speed of the motor detected by the rotation angle sensor. The steering angle is used to control the EPS or other in-vehicle system.

ここで、ＥＰＳにおいては、車両の電源スイッチがオフされてアシスト機能が停止されている場合であれ、何らかの外力によって操舵軸が回転されることがある。このため、制御装置として、モータの回転角および回転数に基づき操舵角を演算する構成が採用される場合、電源スイッチがオフされている間においてもモータの回転状態を監視する必要がある。ただしこの場合、車載されるバッテリの電力消費を抑える観点から、電源スイッチがオフされている間における消費電力の低減が求められる。   Here, in the EPS, the steering shaft may be rotated by some external force even when the power switch of the vehicle is turned off and the assist function is stopped. For this reason, when the control device is configured to calculate the steering angle based on the rotation angle and the rotation speed of the motor, it is necessary to monitor the rotation state of the motor even while the power switch is off. However, in this case, from the viewpoint of suppressing the power consumption of the vehicle-mounted battery, it is required to reduce the power consumption while the power switch is off.

そこで、特許文献１のＥＰＳでは、電源スイッチ（イグニッションスイッチ）がオフされている間、モータの回転を検出するために回転角センサを間欠動作させる。またモータには、電源スイッチがオフされている間、間欠動作することによりモータの回転を検出する補助回路が設けられている。補助回路は、回転角センサにより生成されるｓｉｎ信号およびｃｏｓ信号に基づきモータの回転角の位相が直交座標系の４つの象限のうちのどの象限に該当するかを判定し、その判定される象限の移り変わりに基づきモータの回転方向を判定する。   Therefore, in the EPS of Patent Document 1, the rotation angle sensor is intermittently operated in order to detect the rotation of the motor while the power switch (ignition switch) is turned off. Further, the motor is provided with an auxiliary circuit that detects the rotation of the motor by intermittently operating while the power switch is turned off. The auxiliary circuit determines which quadrant of the four quadrants of the Cartesian coordinate system the phase of the rotation angle of the motor corresponds to, based on the sin signal and the cos signal generated by the rotation angle sensor, and the quadrant to be determined. The direction of rotation of the motor is determined based on the transition of.

補助回路は、カウント機能を有していて、モータの位相に対応する象限が切り替わる毎にカウント値をインクリメント（１だけ増加）あるいはデクリメント（１だけ減少）させる。補助回路は、モータの回転方向が正方向であるとき、モータの位相が一象限（９０°）だけ遷移する毎にカウント値をインクリメントする。補助回路は、モータの回転方向が逆方向であるとき、モータの位相が一象限だけ遷移する毎にカウント値をデクリメントする。電源スイッチがオンされたとき、ＥＰＳの制御装置は、補助回路により検出された電源スイッチがオフされている間のカウンタ値を加味して操舵角を演算する。   The auxiliary circuit has a counting function and increments (increases by 1) or decrements (decreases by 1) the count value each time the quadrant corresponding to the phase of the motor is switched. The auxiliary circuit increments the count value every time the phase of the motor transits by one quadrant (90°) when the rotation direction of the motor is the positive direction. The auxiliary circuit decrements the count value each time the phase of the motor makes a transition in one quadrant when the rotation direction of the motor is the reverse direction. When the power switch is turned on, the EPS control unit calculates the steering angle in consideration of the counter value detected by the auxiliary circuit while the power switch is off.

特開２０１６−５９１８号公報JP, 2016-5918, A

ところが、特許文献１の補助回路においては、つぎのようなことが懸念される。すなわち、電源スイッチがオフされている状態において何らかの外力によって操舵軸が回転される場合、その操舵軸の回転速度（モータの回転速度）、あるいは補助回路の間欠動作の周期（サンプリング周期）によっては、補助回路が象限の遷移を間違えてカウントすることが懸念される。   However, in the auxiliary circuit of Patent Document 1, the following may occur. That is, when the steering shaft is rotated by some external force while the power switch is off, depending on the rotation speed of the steering shaft (motor rotation speed) or the intermittent operation cycle (sampling cycle) of the auxiliary circuit, There is concern that the auxiliary circuit may incorrectly count quadrant transitions.

たとえば、補助回路の間欠動作の１周期内において、モータの回転角の位相が特定の象限から正方向へ３つ隣の象限へ変化したとき、逆方向へ1つだけ象限が変化したときと同じ状況になる。このため補助回路は、本来であればカウント値を３だけインクリメントするべきところ、実際にはカウント値を１だけデクリメントするおそれがある。そして、補助回路のカウント値が間違っているとき、そのカウント値に基づき演算される操舵角も間違った値となる。   For example, when the phase of the motor rotation angle changes from a specific quadrant to three adjacent quadrants in the positive direction within one cycle of the intermittent operation of the auxiliary circuit, it is the same as when only one quadrant changes in the opposite direction. It becomes a situation. Therefore, the auxiliary circuit should actually increment the count value by 3, but may actually decrement the count value by 1. Then, when the count value of the auxiliary circuit is wrong, the steering angle calculated based on the count value also becomes a wrong value.

このような事象（いわゆる象限の読み飛ばし）の発生を抑制するために、補助回路の間欠動作の周期をより短くすることが考えられるところ、補助回路の間欠動作の周期を短くするほど、車両の電源スイッチがオフされている間の消費電力が増大する。   In order to suppress the occurrence of such an event (so-called quadrant skip), it is conceivable to shorten the intermittent operation cycle of the auxiliary circuit. The shorter the intermittent operation cycle of the auxiliary circuit, the shorter the vehicle Power consumption increases while the power switch is off.

本発明の目的は、車両の電源スイッチがオフされている間の消費電力を増大させることなく、モータの回転誤検出の判定精度を確保することができる車両制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of ensuring the accuracy of determination of erroneous rotation detection of a motor without increasing power consumption while the power switch of the vehicle is off.

上記目的を達成し得る車両制御装置は、制御回路と回転検出回路とを有している。制御回路は、車両電源がオンされているときに動作して、転舵機構に付与される動力の発生源であるモータを制御するとともに、前記モータの制御に使用される前記転舵機構における前記モータに連動する第１の機械要素の絶対位置を、センサを通じて検出される前記モータの相対回転角および前記モータの回転数に基づき演算する。回転検出回路は、車両電源がオフされているときにも動作して、前記センサが前記モータの回転に応じて生成する電気信号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、これら取り込まれる正弦信号および余弦信号の値の正負の組み合わせの変化に基づき前記モータの回転方向および回転数を演算する。前記制御回路は、自己が演算した前記第１の機械要素の絶対位置と、前記転舵機構に設けられる絶対位置センサを通じて検出される前記転舵機構における前記モータに連動する第２の機械要素の絶対位置とを比較することにより、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨判定する。   A vehicle control device that can achieve the above object has a control circuit and a rotation detection circuit. The control circuit operates when the vehicle power supply is turned on to control the motor that is the source of the power applied to the steering mechanism, and also to control the motor using the steering mechanism. The absolute position of the first mechanical element interlocked with the motor is calculated based on the relative rotation angle of the motor detected by the sensor and the rotation speed of the motor. The rotation detection circuit operates even when the vehicle power supply is off, and takes in a sine signal and a cosine signal, which are electrical signals generated by the sensor according to the rotation of the motor, at a predetermined sampling period, The rotation direction and the rotation speed of the motor are calculated based on the change in the positive and negative combinations of the values of the sine signal and the cosine signal that are captured. The control circuit controls the absolute position of the first mechanical element calculated by itself and the second mechanical element that is interlocked with the motor in the steering mechanism detected through an absolute position sensor provided in the steering mechanism. By comparing with the absolute position, it is determined that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect.

この構成によれば、車両電源がオフされている期間において、転舵輪に外力が印加されるなどして転舵モータが回転することがあるところ、このときのモータの回転速度によっては、センサにより生成される電気信号である正弦信号および余弦信号の値の正負の組み合わせが急激に変化する。この場合、回転検出回路は、正弦信号および余弦信号を適切に取得することが困難となることによって誤った回転数を演算するおそれがある。そして、この誤った回転数に基づく第１の機械要素の絶対位置についても当然に誤った位置となる。ここで、正弦信号および余弦信号をより確実に取得するために、回転検出回路のサンプリング周期をより短くすることが考えられるものの、サンプリング周期を短くするほど車両電源がオフされている期間における消費電力が増大する。   With this configuration, while the vehicle power is off, the steering motor may rotate due to external force being applied to the steered wheels, etc. The positive/negative combination of the values of the generated sine signal and cosine signal, which are electrical signals, changes rapidly. In this case, the rotation detection circuit may calculate an incorrect rotation speed due to difficulty in properly acquiring the sine signal and the cosine signal. Then, the absolute position of the first mechanical element based on this incorrect rotational speed naturally becomes an incorrect position. Here, in order to acquire the sine signal and the cosine signal more reliably, it is conceivable to shorten the sampling cycle of the rotation detection circuit, but the shorter the sampling cycle, the more power consumption is during the period when the vehicle power is off. Will increase.

この点、上記の構成によれば、サンプリング周期をより短くすることなく、回転検出回路により演算されるモータの回転数が誤っていることを判定することができる。すなわち、転舵機構の第１の機械要素および第２の機械要素はそれぞれモータに連動するため、制御回路により演算される第１の機械要素の絶対位置と、絶対位置センサを通じて検出される第２の機械要素の絶対位置との間には相関関係がある。このため、第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置との関係が本来の関係に保たれていないとき、第１の機械要素の絶対位置または第２の機械要素の絶対位置が誤っている。ここで、絶対位置センサは第２の機械要素の絶対位置を検出するものである。このため、たとえ車両電源がオフされている期間においてモータが高速で回転した場合であれ、再度、車両電源がオンされたとき、絶対位置センサは第２の機械要素の絶対位置を即時に検出することができる。したがって、第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置との関係が本来の関係に保たれていない場合、第１の機械要素の絶対位置、ひいては回転検出回路により演算されるモータの回転数が誤っている蓋然性が高い。この観点に基づき、制御回路は、第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置とを比較して、これら第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置との関係が本来の関係と異なるとき、回転検出回路により演算されるモータの回転数が誤っている旨判定することができる。しかも、サンプリング周期をより短くする必要もないので、車両電源がオフされている期間の消費電力が増大することもない。したがって、上記の構成によれば、車両の電源スイッチがオフされている間の消費電力を増大させることなく、モータの回転誤検出の判定精度を確保することができる。   In this respect, according to the above configuration, it is possible to determine that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect without shortening the sampling cycle. That is, since the first mechanical element and the second mechanical element of the steering mechanism are respectively linked to the motors, the absolute position of the first mechanical element calculated by the control circuit and the second mechanical element detected by the absolute position sensor are used. There is a correlation with the absolute position of the mechanical element of. For this reason, when the relationship between the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element is not maintained as it is, the absolute position of the first mechanical element or the absolute position of the second mechanical element. The position is incorrect. Here, the absolute position sensor detects the absolute position of the second mechanical element. Therefore, even when the motor rotates at a high speed even when the vehicle power is off, the absolute position sensor immediately detects the absolute position of the second mechanical element when the vehicle power is turned on again. be able to. Therefore, when the relationship between the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element is not maintained as it is, the absolute position of the first mechanical element, and thus the rotation detection circuit, calculates the absolute position. There is a high probability that the motor speed is incorrect. Based on this point of view, the control circuit compares the absolute position of the first mechanical element with the absolute position of the second mechanical element to determine the absolute position of these first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element. When the relationship between and is different from the original relationship, it can be determined that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect. Moreover, since it is not necessary to shorten the sampling cycle, power consumption does not increase during the period when the vehicle power is off. Therefore, according to the above configuration, it is possible to ensure the accuracy of determination of erroneous rotation detection of the motor without increasing the power consumption while the power switch of the vehicle is off.

上記の車両制御装置において、前記制御回路は、前記第１の機械要素の絶対位置と前記第２の機械要素の絶対位置との差の絶対値が異常判定しきい値以下ではないとき、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨判定するようにしてもよい。   In the above vehicle control device, the control circuit rotates the rotation when the absolute value of the difference between the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element is not less than or equal to an abnormality determination threshold value. It may be determined that the rotation speed of the motor calculated by the detection circuit is incorrect.

第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置との間には相関関係がある。このため、第１の機械要素の絶対位置および第２の機械要素の絶対位置が正しければ、第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置との差の絶対値は常に一定範囲内の値となる。このため、上記の構成によるように、第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置との差の絶対値が異常判定しきい値以下ではないとき、第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置との関係が本来の関係と異なることによって、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨判定することができる。   There is a correlation between the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element. Therefore, if the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element are correct, the absolute value of the difference between the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element is always constant. It is a value within the range. Therefore, as in the above configuration, when the absolute value of the difference between the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element is not less than or equal to the abnormality determination threshold value, Since the relationship between the absolute position and the absolute position of the second mechanical element is different from the original relationship, it can be determined that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect.

上記の車両制御装置において、前記正弦信号および前記余弦信号の値の正負の組み合わせの変化とは、前記正弦信号および前記余弦信号の値の組である直交座標系における座標の位置する象限が切り替わって遷移することであって、前記回転検出回路は、前記座標の位置する象限が切り替わるごとに前記モータの回転方向に応じてカウント値を一定値ずつ増加または減少させるとともに、前記カウント値に基づき前記モータの回転数を演算するようにしてもよい。   In the above vehicle control device, the change in the positive/negative combination of the values of the sine signal and the cosine signal means that the quadrant where the coordinates are located in the orthogonal coordinate system, which is a set of the values of the sine signal and the cosine signal, is switched. The rotation detection circuit increments or decrements the count value by a constant value according to the rotation direction of the motor each time the quadrant in which the coordinates are located is switched, and the motor based on the count value. The number of rotations may be calculated.

この構成によれば、モータの急激な回転に伴い、サンプリング周期（サンプリングタイミング間）において座標の位置が３つ隣の象限へ遷移した場合、座標の位置が本来の遷移方向とは逆方向の１つ隣の象限へ遷移したときと同じ状態になる。このため、回転検出回路は、モータの回転方向を本来の回転方向とは逆方向と誤認識する。しかも、回転検出回路は、座標の位置が本来の遷移方向とは逆方向の１つ隣の象限へ遷移している旨誤って認識することから、カウント値の増減についても本来とは逆になる。したがって、サンプリング周期内において座標の位置が３つ隣の象限へ遷移した場合、回転検出回路はこのことを異常として判定することができないばかりか、座標の位置が正しく１つ隣の象限へ遷移した旨誤って認識することによってカウント値の計数を誤る。そして、象限遷移のカウント値の計数が誤っていれば、当然にモータの回転数、ひいては第１の機械要素の絶対位置も誤って演算される。したがって、制御回路は、第１の機械要素の絶対位置と第２の機械要素の絶対位置との関係が本来の関係と異なることをもって、回転検出回路により演算されるモータの回転数が誤っている旨判定することができる。ちなみに、サンプリング周期（サンプリングタイミング間）において座標の位置が２つ隣の象限へ遷移することも考えられるところ、この場合には、モータの回転方向が特定できないこと、ひいてはこれに伴いモータの回転数が不明となることに基づき、異常の発生を検出することが可能である。   According to this configuration, when the position of the coordinate changes to three adjacent quadrants in the sampling period (between the sampling timings) due to the rapid rotation of the motor, the position of the coordinate is 1 in the opposite direction to the original transition direction. The same state as when transitioning to the next quadrant. Therefore, the rotation detection circuit erroneously recognizes the rotation direction of the motor as a direction opposite to the original rotation direction. Moreover, the rotation detection circuit erroneously recognizes that the position of the coordinate has transited to the next adjacent quadrant in the direction opposite to the original transition direction, so that the increase or decrease of the count value is also opposite to the original. .. Therefore, in the case where the coordinate position transits to the next three quadrants within the sampling period, the rotation detection circuit cannot determine this as abnormal, and the coordinate position correctly transits to the next one quadrant. By erroneously recognizing that, the count value is erroneously counted. If the count value of the quadrant transition is wrong, the rotation speed of the motor, and by extension, the absolute position of the first mechanical element is naturally wrongly calculated. Therefore, the control circuit is erroneous in the number of rotations of the motor calculated by the rotation detection circuit because the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element are different from the original relationship. It can be determined. By the way, it is possible that the position of the coordinate shifts to two adjacent quadrants in the sampling cycle (between sampling timings). In this case, the direction of rotation of the motor cannot be specified, and accordingly, the rotation speed of the motor It is possible to detect the occurrence of abnormality based on the fact that is unknown.

上記の車両制御装置において、前記第１の機械要素および前記第２の機械要素はそれぞれ前記モータに連動して回転する回転軸であってもよい。このとき、前記制御回路は、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨判定される場合、前記第１の機械要素の絶対回転角と前記第２の機械要素の絶対回転角との差の絶対値が前記モータの１回転である３６０°に対して複数の自然数をそれぞれ乗算して得られる角度を前記第１の機械要素の回転角に換算した角度を基準として余裕幅を持たせて設定される複数の角度しきい値範囲のいずれか１つに属するとき、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨確定するようにしてもよい。   In the above vehicle control device, each of the first mechanical element and the second mechanical element may be a rotary shaft that rotates in conjunction with the motor. At this time, if the control circuit determines that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect, the absolute rotation angle of the first mechanical element and the absolute rotation angle of the second mechanical element are determined. The absolute value of the difference from the rotation angle is 360° which is one rotation of the motor, and an angle obtained by multiplying each of the natural numbers by a plurality of natural numbers is converted into the rotation angle of the first mechanical element. It may be determined that the number of rotations of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect when it belongs to any one of a plurality of angular threshold ranges set with a width.

たとえばモータの急激な回転に伴い、サンプリング周期（サンプリングタイミング間）において座標の位置が３つ隣の象限へ遷移した場合、実際のカウント値は、正しいカウント値に対してちょうどモータの１回転分（４象限分）だけカウント値がずれる。また、モータの急激な回転に起因して、ちょうどモータの２回転分、３回転分、…ｎ回転分（ｎ：自然数）だけカウント値がずれることも考えられる。このことに基づき、上記の構成によるように、第１の機械要素の絶対回転角と第２の機械要素の絶対回転角との差の絶対値が角度しきい値範囲内の値であるとき、回転検出回路により演算されるモータの回転数が誤っている旨確定することができる。このため、回転検出回路により演算されるモータの回転数が誤っていることを、より確実に判定することができる。   For example, when the position of the coordinate changes to three adjacent quadrants in the sampling period (between sampling timings) due to the rapid rotation of the motor, the actual count value is exactly one rotation of the motor ( The count value deviates by 4 quadrants). It is also conceivable that the count value deviates by exactly 2 rotations, 3 rotations,... N rotations (n: natural number) of the motor due to the rapid rotation of the motor. Based on this, when the absolute value of the difference between the absolute rotation angle of the first mechanical element and the absolute rotation angle of the second mechanical element is a value within the angle threshold range as in the above configuration, It can be determined that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect. Therefore, it is possible to more reliably determine that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect.

上記の車両制御装置において、前記転舵機構は、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て前記モータに連動して回転する第１のピニオンシャフトと、前記転舵シャフトに噛み合わせられた第２のピニオンシャフトと、を備え、前記第１の機械要素は前記第１のピニオンシャフトであって、前記第２の機械要素は前記第２のピニオンシャフトまたは前記転舵シャフトであってもよい。   In the above vehicle control device, the steering mechanism includes a steering shaft that steers the steered wheels by performing a linear motion, and a first pinion that meshes with the steering shaft and rotates in association with the motor. A shaft and a second pinion shaft meshed with the steered shaft, wherein the first mechanical element is the first pinion shaft and the second mechanical element is the second mechanical element. It may be a pinion shaft or the steering shaft.

上記の車両制御装置において、前記第２の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ってもよい。   In the above vehicle control device, the second pinion shaft may be connected to a steering shaft whose power transmission is interrupted by a clutch.

本発明の車両制御装置によれば、車両の電源スイッチがオフされている間の消費電力を増大させることなく、モータの回転誤検出の判定精度を確保することができる。   According to the vehicle control device of the present invention, it is possible to ensure the accuracy of determination of erroneous motor rotation detection without increasing power consumption while the power switch of the vehicle is off.

車両制御装置の第１の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 a first embodiment of a vehicle control device is mounted. 第１の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 a 1st embodiment. 第１の実施の形態における通常の回転検出回路の動作を示すタイムチャート。3 is a time chart showing the operation of a normal rotation detection circuit according to the first embodiment. 第１の実施の形態における第１の異常発生時の回転検出回路の動作を示すタイムチャート。7 is a time chart showing the operation of the rotation detection circuit when the first abnormality has occurred in the first embodiment. 第１の実施の形態における第２の異常発生時の回転検出回路の動作を示すタイムチャート。7 is a time chart showing the operation of the rotation detection circuit when a second abnormality has occurred in the first embodiment. 第１の実施の形態におけるピニオンシャフトの回転角に対する異常判定処理の手順を示すフローチャート。6 is a flowchart showing the procedure of abnormality determination processing for the rotation angle of the pinion shaft in the first embodiment. 第２の実施の形態におけるピニオンシャフトの回転角に対する異常判定処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the abnormality determination process with respect to the rotation angle of the pinion shaft in 2nd Embodiment.

＜第１の実施の形態＞
以下、車両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第１の実施の形態を説明する。 <First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment in which the vehicle control device is embodied as a steer-by-wire type steering device will be described.

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。   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>
Further, the steering device 10 has 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 the 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 connection/disconnection control for switching the connection/disconnection 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. 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 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 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、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 torque angle sensor (hereinafter referred to as “TAS46”) 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、およびピニオンシャフト４３は転舵機構Ｍ１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。転舵ユニットＵ２、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 steering shaft 14, and the pinion shaft 43 form a steering mechanism M1. 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. The steered unit U2, the TAS 46, and the steered control unit 47 constitute a steered system 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.

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の中点角度θ０を検出可能である。中点角度θ０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ピニオンシャフト１３の回転角θｐａをいう。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 can detect the midpoint angle θ0 of the pinion shaft 13. The midpoint angle θ0 refers to the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 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. The TAS 46 detects a rotation angle θpa that 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ピニオンシャフト４３の目標回転角を演算する。そして転舵制御部４７は、目標回転角と実際の回転角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 steering control unit 47 calculates the target rotation angle of the pinion shaft 43 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 rotation angle and the actual rotation angle θpb, and controls power supply to the steering motor 41 so as to eliminate the deviation.

なお、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 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、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 steering control unit 47 has a rotation detection circuit 51, a drive circuit 53, and a microcomputer 54.

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。ＴＡＳ４６、駆動回路５３、およびマイクロコンピュータ５４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 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 TAS 46, the drive circuit 53, and the microcomputer 54 are supplied with the electric power of the battery when the power switch operated when operating the vehicle drive source (engine or the like) is turned on.

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。ちなみに、サンプリング周期は、回転検出回路５１の間欠動作の周期でもある。   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 steered 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. Incidentally, the sampling cycle is also the cycle of the intermittent operation of the rotation detection circuit 51.

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５１ａを有している。カウンタ５１ａ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。カウンタ５１ａは、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、カウンタ５１ａは、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 51a. The counter 51a increments or decrements the count value by a constant value (for example, a positive natural number such as 1 or 2) each time the quadrant in which the coordinates (cos θb, sin θb), which is a set of sine signal and cosine signal values, is switched. .. When the rotation direction of the steered motor 41 is the positive direction, the counter 51a causes the rotation detection circuit 51 to increase the count value by a constant value each time the coordinate transitions in one quadrant. Further, the counter 51a, when the turning direction of the steered motor 41 is in the opposite direction, 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.

また、回転検出回路５１は、異常判定回路５１ｂを有している。異常判定回路５１ｂは、回転角センサ４４により生成される電気信号Ｓｂ（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む。サンプリング周期は、製品仕様などに応じて設定される。異常判定回路５１ｂは、電気信号Ｓｂの座標が位置する象限の移り変わりの状態に基づきカウント値が異常であるかどうかを判定する。異常判定回路５１ｂは、たとえば電気信号Ｓｂの今回値の座標が前回値の座標に対して２象限ずれたとき、いわゆる象限の読み飛ばしが発生したとして、そのときのカウント値は異常である旨判定する。異常判定回路５１ｂは、異常の判定結果を含む異常判定信号Ｓｄを生成する。   Further, the rotation detection circuit 51 has an abnormality determination circuit 51b. The abnormality determination circuit 51b takes in the electrical signal Sb (sine signal and cosine signal) generated by the rotation angle sensor 44 at a predetermined sampling period. The sampling cycle is set according to product specifications. The abnormality determination circuit 51b determines whether or not the count value is abnormal based on the transition state of the quadrant in which the coordinates of the electric signal Sb are located. The abnormality determining circuit 51b determines that, when the coordinates of the current value of the electric signal Sb deviate from the coordinates of the previous value by two quadrants, so-called quadrant skipping occurs, and the count value at that time is abnormal. To do. The abnormality determination circuit 51b generates an abnormality determination signal Sd that includes the abnormality determination result.

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, which are the electrical signals 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を通じて取得されるピニオンシャフト１３の中点角度θ０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 detects the rotation angle θb (relative angle) of the steered motor 41 detected by the rotation angle sensor 44 and the midpoint angle θ0 of the pinion shaft 13 obtained through the TAS 46 from the steered motor 41. Calculate the motor midpoint. 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の目標回転角を演算する。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、ピニオンシャフト４３の目標回転角を演算する。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ピニオンシャフト４３の目標回転角を演算する。 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 rotation angle. The microcomputer 54 controls the pinion shaft 43 so that the steering angle θt with respect to the steering angle θs becomes larger as the vehicle speed V becomes slower, and the steering angle θt with respect to the steering angle θs becomes smaller as the vehicle speed V becomes faster. Calculate the target rotation angle. 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 rotation angle of the pinion shaft 43 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を目標回転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 steering 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 rotation 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 obtained 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.

＜回転検出回路の動作＞
つぎに、回転検出装置の動作について詳細に説明する。車両の電源スイッチはオフされた状態であって、クラッチ２１は接続された状態に維持されている。またここでは、回転検出回路５１（カウンタ５１ａ）は、回転角センサ４４により生成される電気信号Ｓｂにおける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「１」だけ増加または減少させる。 <Operation of rotation detection circuit>
Next, the operation of the rotation detection device will be described in detail. The power switch of the vehicle is in the off state, and the clutch 21 is maintained in the engaged state. Further, here, the rotation detection circuit 51 (counter 51a) switches the quadrant in which the coordinates (cos θb, sin θb), which is a set of values of the sine signal and the cosine signal in the electric signal Sb generated by the rotation angle sensor 44, are switched. The count value is incremented or decremented by "1".

図３に示すように、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（正弦信号および余弦信号）をサンプリング周期Ｔｓで取り込む。
時刻ｔ１において、回転検出回路５１は、座標がたとえば第１象限に位置している旨認識する。時刻ｔ１におけるカウント値は、たとえば「５」である。 As shown in FIG. 3, the rotation detection circuit 51 takes in the electrical signal Sb (sine signal and cosine signal) generated by the rotation angle sensor 44 at the sampling cycle Ts.
At time t1, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are located in the first quadrant, for example. The count value at time t1 is, for example, “5”.

時刻ｔ２において、回転検出回路５１は、座標が第１象限に維持されている旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置する象限が切り替わっていないため、転舵モータ４１は回転していない旨判定する。座標の位置する象限が切り替わっていないため、カウント値が変化することもない。時刻ｔ２におけるカウント値は「５」に維持される。   At time t2, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are maintained in the first quadrant. The rotation detection circuit 51 determines that the steering motor 41 is not rotating because the quadrant in which the coordinates are located has not been switched. Since the quadrant where the coordinates are located has not been switched, the count value will not change. The count value at time t2 is maintained at "5".

時刻ｔ３において、回転検出回路５１は、座標が第２象限に位置している旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置が第１象限から第２象限へ遷移したことにより、転舵モータ４１の回転方向が正方向である旨判定する。時刻ｔ３におけるカウント値は、前回値（時刻ｔ２）である「５」から「１」だけ増加されて「６」となる。   At time t3, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are located in the second quadrant. The rotation detection circuit 51 determines that the rotation direction of the steered motor 41 is the forward direction due to the transition of the coordinate position from the first quadrant to the second quadrant. The count value at time t3 is increased by "1" from "5" which is the previous value (time t2) to "6".

時刻ｔ４において、回転検出回路５１は、座標が第２象限に維持されている旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置する象限が切り替わっていないため、転舵モータ４１は回転していない旨判定する。座標の位置する象限が切り替わっていないため、カウント値が変化することもない。時刻ｔ４におけるカウント値は「６」に維持される。   At time t4, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are maintained in the second quadrant. The rotation detection circuit 51 determines that the steering motor 41 is not rotating because the quadrant in which the coordinates are located has not been switched. Since the quadrant where the coordinates are located has not been switched, the count value will not change. The count value at time t4 is maintained at "6".

時刻ｔ５において、回転検出回路５１は、座標が第３象限に維持されている旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置が第２象限から第３象限へ遷移したことにより、転舵モータ４１の回転方向が正方向である旨判定する。時刻ｔ５におけるカウント値は、前回値（時刻ｔ４）である「６」から「１」だけ増加されて「７」となる。   At time t5, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are maintained in the third quadrant. The rotation detection circuit 51 determines that the rotation direction of the steered motor 41 is the positive direction because the position of the coordinate has transited from the second quadrant to the third quadrant. The count value at time t5 is increased by "1" from "6" which is the previous value (time t4) to "7".

このように、車両の電源スイッチがオフされている間において、ステアリングホイール１１の回転に連動する転舵モータ４１が想定される回転速度で回転する場合、サンプリング周期Ｔｓごとに座標の位置が一象限ずつ遷移する。このため、回転検出回路５１は、電源スイッチがオフされている間における転舵モータ４１の回転に応じた適切なカウント値を得ることができる。したがって、車両の電源スイッチがオンされたとき、マイクロコンピュータ５４は、適切なカウント値に基づき転舵モータ４１の回転角θｂ、ひいてはピニオンシャフト４３の回転角θｐｂ（絶対角）を正確に検出することができる。   As described above, when the steering motor 41 that is interlocked with the rotation of the steering wheel 11 rotates at an expected rotation speed while the power switch of the vehicle is off, the position of coordinates is one quadrant every sampling cycle Ts. Transitions one by one. Therefore, the rotation detection circuit 51 can obtain an appropriate count value according to the rotation of the steered motor 41 while the power switch is off. Therefore, when the power switch of the vehicle is turned on, the microcomputer 54 can accurately detect the rotation angle θb of the steered motor 41 and thus the rotation angle θpb (absolute angle) of the pinion shaft 43 based on an appropriate count value. You can

ここで、車両の電源スイッチがオフされている状態において、ステアリングホイール１１の回転に連動する転舵モータ４１の回転速度、あるいは回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓによっては、回転検出回路５１が転舵モータ４１の回転方向を判定できない状況が想定される。具体的な一例は、つぎの通りである。   Here, when the power switch of the vehicle is turned off, the rotation detection circuit 51 turns the steering wheel depending on the rotation speed of the steering motor 41 interlocked with the rotation of the steering wheel 11 or the sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51. It is assumed that the rotation direction of the motor 41 cannot be determined. A specific example is as follows.

図４に示すように、時刻ｔ１１において、回転検出回路５１は、座標がたとえば第１象限に位置している旨認識する。時刻ｔ１１におけるカウント値は、たとえば「５」である。   As shown in FIG. 4, at time t11, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are located in the first quadrant, for example. The count value at time t11 is, for example, “5”.

時刻ｔ１２において、回転検出回路５１は、座標が第１象限に維持されている旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置する象限が切り替わっていないため、転舵モータ４１は回転していない旨判定する。座標の位置する象限が切り替わっていないため、カウント値が変化することもない。時刻ｔ１２におけるカウント値は「５」に維持される。   At time t12, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are maintained in the first quadrant. The rotation detection circuit 51 determines that the steering motor 41 is not rotating because the quadrant in which the coordinates are located has not been switched. Since the quadrant where the coordinates are located has not been switched, the count value will not change. The count value at time t12 is maintained at "5".

ここで、たとえば時刻ｔ１２と時刻ｔ１３との間の期間において、ステアリングホイール１１が急激に回転されることなどに伴い転舵モータ４１が想定以上に高速で回転した場合、座標の位置が時刻ｔ１２における象限（第１象限）を基準として２つ隣の象限へ遷移するおそれがある。   Here, for example, in the period between time t12 and time t13, when the steering motor 41 is rotated at a higher speed than expected due to the sudden rotation of the steering wheel 11, the coordinate position is at time t12. There is a risk that the quadrant (first quadrant) will make a transition to two adjacent quadrants.

この場合、時刻ｔ１３において、回転検出回路５１は、座標が第３象限に位置している旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置が第１象限から第３象限へ遷移したことは認識することができるものの、転舵モータ４１の回転方向を判定することはできない。これは、転舵モータ４１が正方向へ回転した場合であれ、逆方向へ回転した場合であれ、座標が第１象限を基準として２つの象限だけ遷移したとき、座標の位置はいずれも第３象限となるからである。このため、時刻ｔ３において、回転検出回路５１（カウンタ５１ａ）は、カウント値を増加させればよいのか、減少させればよいのかを判定することができない。したがって、図４の最下段に記号「？（疑問符）」で示すように、時刻ｔ１３においてカウント値は不明となる。   In this case, at time t13, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are located in the third quadrant. The rotation detection circuit 51 can recognize that the position of the coordinate has transited from the first quadrant to the third quadrant, but cannot determine the rotation direction of the steering motor 41. This means that when the steering motor 41 rotates in the forward direction or in the reverse direction, when the coordinates make transitions in only two quadrants with respect to the first quadrant, the position of each coordinate is the third position. Because it becomes a quadrant. Therefore, at time t3, the rotation detection circuit 51 (counter 51a) cannot determine whether the count value should be increased or decreased. Therefore, as indicated by the symbol “? (question mark)” at the bottom of FIG. 4, the count value becomes unknown at time t13.

この後、たとえば時刻ｔ１４、さらには時刻ｔ１５において、回転検出回路５１は、座標の位置が第３象限に維持されている旨認識される場合、座標の位置する象限が切り替わっていないため、転舵モータ４１は回転していない旨判定することはできる。しかし、時刻ｔ１４および時刻ｔ１５のいずれにおいてもカウント値は依然として不明のままである。   After that, for example, at time t14, and further at time t15, if the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinate position is maintained in the third quadrant, the quadrant in which the coordinate position is located has not been switched, so It can be determined that the motor 41 is not rotating. However, the count value remains unknown at both time t14 and time t15.

このように、サンプリング周期Ｔｓ内において座標の位置が２つ隣の象限へ遷移した場合、回転検出回路５１は転舵モータ４１の回転方向を認識することができないため、カウント値は不明となる。ただし、回転検出回路５１の異常判定回路５１ｂは、転舵モータ４１の回転方向を認識することができないこと、ひいてはカウント値が不明となることをもって、異常（転舵モータ４１の高速回転に起因する、いわゆる象限の読み飛ばし）が発生した旨判定することができる。   In this way, when the position of the coordinate transitions to the next two quadrants within the sampling cycle Ts, the rotation detection circuit 51 cannot recognize the rotation direction of the steering motor 41, and the count value becomes unknown. However, the abnormality determination circuit 51b of the rotation detection circuit 51 cannot recognize the rotation direction of the steered motor 41, and thus the count value becomes unknown, which causes an abnormality (due to high-speed rotation of the steered motor 41). It is possible to determine that a so-called quadrant skip has occurred.

異常判定回路５１ｂは、異常が発生した旨判定されるとき、その旨示す異常判定信号Ｓｄを生成する。マイクロコンピュータ５４は、異常判定回路５１ｂにより生成される異常判定信号Ｓｄが異常の発生を示すものである場合、定められたフェールセーフ処理を実行する。たとえばマイクロコンピュータ５４は、フェールセーフ処理として、車両の電源スイッチがオンされたとき、たとえば回転検出信号Ｓｎに基づくピニオンシャフト４３の回転角θｐｂ（絶対角）に代えてＴＡＳ４６により検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａを使用する。   When it is determined that an abnormality has occurred, the abnormality determination circuit 51b generates an abnormality determination signal Sd indicating that. When the abnormality determination signal Sd generated by the abnormality determination circuit 51b indicates that an abnormality has occurred, the microcomputer 54 executes a predetermined fail-safe process. For example, the microcomputer 54 performs, as fail-safe processing, the pinion shaft 13 detected by the TAS 46 when the power switch of the vehicle is turned on, instead of the rotation angle θpb (absolute angle) of the pinion shaft 43 based on the rotation detection signal Sn, for example. The rotation angle θpa of is used.

このように、サンプリング周期Ｔｓ内において座標の位置が２つ隣の象限へ遷移した場合には、そのことを異常として判定することができるため、何らかの対処を行うことが可能である。しかし、ステアリングホイール１１の回転に連動する転舵モータ４１の回転速度、あるいは回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓによっては、サンプリング周期Ｔｓ内において座標の位置が３つ隣の象限へ遷移することも考えられるところ、この場合にはそのことを異常として判定することが困難である。具体的な一例は、つぎの通りである。   As described above, when the position of the coordinate in the sampling period Ts transits to two adjacent quadrants, it can be determined that the quadrant is abnormal, and therefore some countermeasure can be taken. However, depending on the rotation speed of the steering motor 41 interlocked with the rotation of the steering wheel 11 or the sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51, the position of the coordinates may shift to the next three quadrants within the sampling cycle Ts. However, in this case, it is difficult to determine that as an abnormality. A specific example is as follows.

図５に示すように、時刻ｔ２１において、回転検出回路５１は、座標がたとえば第１象限に位置している旨認識する。時刻ｔ１１におけるカウント値は、たとえば「５」である。   As shown in FIG. 5, at time t21, rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are located in the first quadrant, for example. The count value at time t11 is, for example, “5”.

時刻ｔ２２において、回転検出回路５１は、座標が第１象限に維持されている旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置する象限が切り替わっていないため、転舵モータ４１は回転していない旨判定する。座標の位置する象限が切り替わっていないため、カウント値が変化することもない。時刻ｔ２２におけるカウント値は「５」に維持される。   At time t22, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are maintained in the first quadrant. The rotation detection circuit 51 determines that the steering motor 41 is not rotating because the quadrant in which the coordinates are located has not been switched. Since the quadrant where the coordinates are located has not been switched, the count value will not change. The count value at time t22 is maintained at "5".

ここで、たとえば時刻ｔ２２と時刻ｔ２３との間の期間において、ステアリングホイール１１が急激に回転されることなどに伴い転舵モータ４１が想定以上に高速で正方向へ回転することによって、座標の位置が時刻ｔ２２における象限（第１象限）を基準として３つ隣の象限へ遷移したとする。   Here, for example, in the period between time t22 and time t23, the steered wheel 11 rapidly rotates and the steered motor 41 rotates in the forward direction at a higher speed than expected, so that the coordinate position Suppose that the quadrant (first quadrant) at time t22 is used as a reference to make a transition to the next three quadrants.

この場合、時刻ｔ２３において、回転検出回路５１は、座標が第４象限に位置している旨認識する。本来、座標の位置が第１象限から第２象限および第３象限を経て第４象限へ至っているにもかかわらず、回転検出回路５１は、座標の位置が第１象限から第４象限へ１つの象限だけ遷移したと誤認識することにより、転舵モータ４１の回転方向が逆方向である旨誤って判定する。このため、時刻ｔ２３におけるカウント値は、前回値（時刻ｔ２２）である「５」から「１」だけ減少されて「４」となる。   In this case, at time t23, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are located in the fourth quadrant. Originally, although the position of the coordinate reaches the fourth quadrant from the first quadrant through the second quadrant and the third quadrant, the rotation detection circuit 51 determines that the coordinate position is changed from the first quadrant to the fourth quadrant. By erroneously recognizing that only the quadrant has changed, it is erroneously determined that the turning direction of the steered motor 41 is the opposite direction. Therefore, the count value at time t23 becomes "4" by being decreased by "1" from "5" which is the previous value (time t22).

ちなみに、実際には転舵モータ４１は正方向へ回転している。このため、正しいカウント値は、前回値（時刻ｔ２２）である「５」から「３」だけ増加されて「８」となる。
この後、転舵モータ４１が想定される回転速度でさらに正方向へ回転して、座標の位置が時刻ｔ２３における象限（第４象限）を基準として１つ隣の象限へ遷移したとする。 Incidentally, the steering motor 41 is actually rotating in the forward direction. Therefore, the correct count value is increased by "3" from "5" which is the previous value (time t22) to "8".
After that, it is assumed that the steered system motor 41 further rotates in the forward direction at the expected rotation speed, and the position of the coordinate transitions to the next quadrant with respect to the quadrant (fourth quadrant) at time t23.

この場合、回転検出回路５１は、時刻ｔ２４において、座標が第１象限に位置している旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置が第４象限から第１象限へ遷移したことにより、転舵モータ４１の回転方向が正方向である旨判定する。時刻ｔ２４におけるカウント値は、前回値（時刻ｔ２３）である「４」から「１」だけ増加されて「６」となる。   In this case, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are located in the first quadrant at time t24. The rotation detection circuit 51 determines that the turning direction of the steered motor 41 is the forward direction because the position of the coordinate has transited from the fourth quadrant to the first quadrant. The count value at time t24 is increased by "1" from "4" which is the previous value (time t23) to "6".

ちなみに、時刻ｔ２３における正しいカウント値は「８」である。このため、時刻ｔ２４における正しいカウント値は、本来の前回値（時刻ｔ２３）である「８」から「１」だけ増加されて「９」となる。   By the way, the correct count value at time t23 is “8”. Therefore, the correct count value at time t24 is increased by "1" from "8" which is the original previous value (time t23) to "9".

この後、転舵モータ４１が想定される回転速度でさらに正方向へ回転して、座標の位置が時刻ｔ２４における象限（第１象限）を基準として１つ隣の象限へ遷移したとする。
この場合、回転検出回路５１は、時刻ｔ２５において、座標が第２象限に位置している旨認識する。回転検出回路５１は、座標の位置が第１象限から第２象限へ遷移したことにより、転舵モータ４１の回転方向が正方向である旨判定する。時刻ｔ２５におけるカウント値は、前回値（時刻ｔ２４）である「５」から「１」だけ増加されて「６」となる。 After that, it is assumed that the steered system motor 41 further rotates in the normal direction at the expected rotation speed, and the position of the coordinate transitions to the next quadrant with respect to the quadrant (first quadrant) at time t24.
In this case, the rotation detection circuit 51 recognizes that the coordinates are located in the second quadrant at time t25. The rotation detection circuit 51 determines that the rotation direction of the steered motor 41 is the forward direction due to the transition of the coordinate position from the first quadrant to the second quadrant. The count value at time t25 is increased by "1" from "5" which is the previous value (time t24) to "6".

ちなみに、時刻ｔ２４における正しいカウント値は「９」である。このため、時刻ｔ２５における正しいカウント値は、本来の前回値（時刻ｔ２４）である「９」から「１」だけ増加されて「１０」となる。   By the way, the correct count value at time t24 is “9”. Therefore, the correct count value at time t25 is increased by "1" from "9" which is the original previous value (time t24) to "10".

このように、サンプリング周期Ｔｓ内において座標の位置が３つ隣の象限へ遷移した場合、座標の位置が本来の遷移方向とは逆方向の１つ隣の象限へ遷移したときと同じ状態になる。このため、回転検出回路５１は、転舵モータ４１の回転方向を本来の回転方向とは逆方向と誤認識する。しかも、回転検出回路５１は、座標の位置が本来の遷移方向とは逆方向の１つ隣の象限へ遷移している旨誤って認識することから、カウント値の増減についても本来とは逆になる。すなわち、本来カウント値を増加させるべきところ、実際にはカウント値を減少させる。したがって、サンプリング周期Ｔｓ内において座標の位置が３つ隣の象限へ遷移した場合、回転検出回路５１はこのことを異常として判定することができないばかりか、座標の位置が正しく１つ隣の象限へ遷移した旨誤って認識することによってカウント値の計数を誤って行う（カウントミス）。   As described above, when the coordinate position transits to the next three quadrants within the sampling period Ts, the same state as when the coordinate position transits to the next one quadrant in the opposite direction to the original transition direction is obtained. .. Therefore, the rotation detection circuit 51 erroneously recognizes the rotation direction of the steered motor 41 as the opposite direction to the original rotation direction. Moreover, the rotation detection circuit 51 erroneously recognizes that the position of the coordinate is transiting to the quadrant next to the quadrant in the direction opposite to the original direction of transition. Become. That is, where the count value should be increased originally, the count value is actually decreased. Therefore, when the coordinate position transits to the next three quadrants within the sampling period Ts, the rotation detection circuit 51 cannot determine that this is abnormal, and the coordinate position is correctly one next quadrant. By erroneously recognizing that the transition has occurred, the count value is erroneously counted (count miss).

このような回転検出回路５１におけるカウントミスの発生を抑制するために、転舵モータ４１の高速回転に備えて、回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓをより短く設定することが考えられる。サンプリング周期Ｔｓを短くするほど、転舵モータ４１のより早い回転に対応することが可能である。しかし、回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓを短くするほど、車両の電源スイッチがオフされている間の消費電力が増大する。   In order to prevent the occurrence of such a count error in the rotation detection circuit 51, it is conceivable to set the sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51 to be shorter in preparation for high-speed rotation of the steering motor 41. The shorter the sampling cycle Ts, the faster rotation of the steering motor 41 can be accommodated. However, as the sampling period Ts of the rotation detection circuit 51 is shortened, the power consumption increases while the power switch of the vehicle is off.

そこで、マイクロコンピュータ５４は、サンプリング周期Ｔｓ内において座標の位置が３つ隣の象限へ遷移することに起因して発生する異常（カウントミス）を検出するための異常判定処理を実行する。   Therefore, the microcomputer 54 executes an abnormality determination process for detecting an abnormality (count error) that occurs due to the transition of the coordinate position to three adjacent quadrants within the sampling period Ts.

＜異常判定処理＞
つぎに、マイクロコンピュータ５４により実行される異常判定処理を図６のフローチャートに従って説明する。このフローチャートの各処理は、車両の電源スイッチがオンされたことを契機として実行される。 <Abnormality determination process>
Next, the abnormality determination processing executed by the microcomputer 54 will be described with reference to the flowchart of FIG. Each process of this flowchart is executed when the power switch of the vehicle is turned on.

図６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、回転検出回路５１に異常がないとき（ステップＳ１０１）、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂ（絶対角）を演算する（ステップＳ１０２）。   As shown in the flowchart of FIG. 6, when there is no abnormality in the rotation detection circuit 51 (step S101), the microcomputer 54 calculates the rotation angle θpb (absolute angle) of the pinion shaft 43 (step S102).

ちなみに、マイクロコンピュータ５４は、回転検出回路５１の異常判定回路５１ｂにより生成される異常判定信号Ｓｄに基づき回転検出回路５１の異常の有無を判定する。また、マイクロコンピュータ５４は、回転検出回路５１により生成される回転検出信号Ｓｎに含まれる転舵モータ４１の回転数に基づき、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を演算する。マイクロコンピュータ５４は、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およびＴＡＳ４６を通じて取得されるピニオンシャフト１３の中点角度θ０を使用して転舵モータ４１のモータ中点を演算し、当該モータ中点および回転角センサ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の回転角θｐｂ（絶対角）を演算する。   By the way, the microcomputer 54 determines whether or not there is an abnormality in the rotation detection circuit 51 based on the abnormality determination signal Sd generated by the abnormality determination circuit 51b of the rotation detection circuit 51. In addition, the microcomputer 54, based on the rotation speed of the steered motor 41 included in the rotation detection signal Sn generated by the rotation detection circuit 51, is set between the time when the power switch is turned off last time and the time when the power switch is turned on this time. The rotation angle θb of is calculated. The microcomputer 54 adds the rotation angle (change angle) while the power switch is turned off to the rotation angle θb (relative angle) stored when the power switch was turned off the previous time, to thereby obtain the current rotation angle θb. To detect. The microcomputer 54 calculates the motor midpoint of the steered motor 41 using the current rotation angle θb of the steered motor 41 and the midpoint angle θ0 of the pinion shaft 13 acquired through the TAS 46, and calculates the motor midpoint and The rotation angle θpb (absolute angle) of the pinion shaft 43 is calculated based on the rotation angle θb of the steering motor 41 detected by the rotation angle sensor 44.

つぎに、マイクロコンピュータ５４は、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）を取り込み（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４へ処理を移行する。   Next, the microcomputer 54 takes in the rotation angle θpa (absolute angle) of the pinion shaft 13 detected by the TAS 46 (step S103), and shifts the processing to step S104.

ステップＳ１０４において、マイクロコンピュータ５４は、先のステップＳ１０２で演算したピニオンシャフト４３の回転角θｐｂと、先のステップＳ１０３で取り込んだピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）との関係が正しいかどうかを判定する。このステップＳ１０４の処理は、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂ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、これら回転角θｐｂ，回転角θｐａの関係が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。具体的には、つぎの通りである。   In step S104, the microcomputer 54 determines whether or not the relationship between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 calculated in step S102 and the rotation angle θpa (absolute angle) of the pinion shaft 13 captured in step S103 is correct. To judge. In the process of step S104, there is a correlation between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13, but the relationship between the rotation angle θpb and the rotation angle θpa is maintained as it is. It is executed based on the viewpoint of determining whether or not Specifically, it is as follows.

すなわち、マイクロコンピュータ５４は、ステップＳ１０４において、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。
│θｐｂ−θｐａ│≦θｔｈ …（Ａ）
ただし、「θｔｈ」は角度しきい値（異常判定しきい値）である。角度しきい値θｔｈ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４３の回転角θｐｂ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、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂおよびピニオンシャフト１３の回転角θｐａがいずれも正常であるとき、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの差は、基本的には一定の値（理想的には「０」）となる。角度しきい値θｔｈは、この一定の値を基準として設定される。 That is, the microcomputer 54 determines in step S104 whether the following equation (A), which is the abnormality determination condition, is satisfied.
│θpb-θpa│≦θth (A)
However, “θth” is an angle threshold (abnormality determination threshold). The angle threshold θth is set based on the following viewpoint. That is, there is a correlation between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13. Therefore, when both the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 are normal, the difference between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is basically It becomes a constant value (ideally "0"). The angle threshold value θth is set based on this constant value.

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Ｓ１０４でＹＥＳ）、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂは正常である旨判定し（ステップＳ１０５）、異常判定処理を終了する。   When it is determined that the expression (A) is satisfied (YES in step S104), the microcomputer 54 determines that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is normal (step S105), and ends the abnormality determination process.

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Ｓ１０４でＮＯ）、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂは異常である旨判定し（ステップＳ１０６）、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 S104), the microcomputer 54 determines that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal (step S106), and ends the abnormality determination process.

ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの差の絶対値が角度しきい値θｔｈを超える状況としては、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂまたはピニオンシャフト１３の回転角θｐａが異常な値を示している場合が考えられる。ここで、ＴＡＳ４６はピニオンシャフト１３の回転角θｐａを絶対角で検出する。このため、たとえ車両の電源スイッチがオフされている期間において、ステアリングホイール１１が急激に回転されることなどに伴いピニオンシャフト１３が想定以上に高速で回転した場合であれ、再度電源スイッチがオンされたとき、ＴＡＳ４６はピニオンシャフト１３の回転角θｐａを絶対角で即時に検出することができる。したがって、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの差の絶対値が角度しきい値θｔｈを超える場合、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常である蓋然性が高い。この観点に基づき、マイクロコンピュータ５４は、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、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常である旨判定する。   When the absolute value of the difference between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 exceeds the angle threshold value θth, the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 or the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is abnormal. It is possible that the value shows a large value. Here, the TAS 46 detects the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 as an absolute angle. Therefore, even when the pinion shaft 13 rotates at a higher speed than expected due to a sudden rotation of the steering wheel 11 or the like while the vehicle power switch is off, the power switch is turned on again. At this time, the TAS 46 can immediately detect the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 as an absolute angle. Therefore, when the absolute value of the difference between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 exceeds the angle threshold value θth, there is a high probability that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal. Based on this viewpoint, the microcomputer 54 determines that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal when it is determined that the expression (A) does not hold.

ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂの値が異常を示す一因として、先の図３に示されるようなサンプリング周期Ｔｓ内において座標の位置がたとえば３つ隣の象限へ遷移することによる象限遷移のカウント値の誤計数（カウントミス）が含まれる。象限遷移のカウント値の計数が誤っていれば、当然に転舵モータ４１の回転角θｂ、ひいてはピニオンシャフト４３の回転角θｐｂも誤った値となる。したがって、先の図６に示される異常判定処理を通じて、従来判定することが困難であった異常、すなわちサンプリング周期Ｔｓ内において座標の位置が３つ隣の象限へ遷移することに起因して発生するピニオンシャフト４３の回転角θｐｂの異常を検出することができる。   One of the reasons why the value of the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal is the count of quadrant transitions due to the transition of the coordinate position to, for example, three adjacent quadrants within the sampling period Ts as shown in FIG. Includes miscounting of values. If the count value of the quadrant transition is wrong, the rotation angle θb of the steered motor 41 and eventually the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 will also be incorrect. Therefore, through the anomaly determination process shown in FIG. 6, the anomaly was difficult to determine in the past, that is, the anomaly occurs due to the transition of the coordinate position to three adjacent quadrants within the sampling period Ts. An abnormality in the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 can be detected.

ちなみに図６のフローチャートに二点鎖線で示すように、マイクロコンピュータ５４は、ステップＳ１０６でピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常である旨判定されたとき、ステップＳ１０７およびステップＳ１０８の処理を実行するようにしてもよい。ステップＳ１０７において、マイクロコンピュータ５４は、自己の記憶装置に格納されているピニオンシャフト４３の回転角θｐｂの値をリセットする。ステップＳ１０８において、マイクロコンピュータ５４は、回転検出回路５１を再起動させる。これにより回転検出回路５１のカウンタ５１ａのカウント値がクリアされる。以後、回転検出回路５１は、転舵モータ４１の回転数の演算を再び開始する。   By the way, as indicated by a chain double-dashed line in the flowchart of FIG. 6, when the microcomputer 54 determines in step S106 that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal, it executes the processes of step S107 and step S108. You can In step S107, the microcomputer 54 resets the value of the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 stored in its own storage device. In step S108, the microcomputer 54 restarts the rotation detection circuit 51. As a result, the count value of the counter 51a of the rotation detection circuit 51 is cleared. After that, the rotation detection circuit 51 restarts the calculation of the rotation speed of the steering motor 41.

＜第１の実施の形態の効果＞
したがって、第１の実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転数および転舵モータ４１の回転角θｂに基づき演算されるピニオンシャフト４３の回転角θｐｂ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との比較を通じて、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常であるかどうかを判定することができる。この異常の原因には、従来検出することが困難であった、３象限のいわゆる読み飛ばしの発生に伴う転舵モータ４１の回転数の誤検出に起因するピニオンシャフト４３の回転角θｐｂの異常も含まれる。したがって、回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓを短くすることなく、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂの異常の検出精度を向上させることができる。また、サンプリング周期Ｔｓを短くする必要がないため、車両の電源スイッチがオフされている間の消費電力が増大することもない。 <Effects of First Embodiment>
Therefore, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The microcomputer 54 calculates the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 calculated based on the rotation speed of the steering motor 41 and the rotation angle θb of the steering motor 41, and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46. It is possible to determine whether or not the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal by comparing with. The cause of this abnormality is also the abnormality of the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 caused by the erroneous detection of the rotation speed of the steering motor 41 due to the occurrence of so-called skip reading in the three quadrants, which has been difficult to detect conventionally. included. Therefore, the accuracy of detecting the abnormality of the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 can be improved without shortening the sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51. Moreover, since it is not necessary to shorten the sampling period Ts, power consumption does not increase while the power switch of the vehicle is off.

（２）ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂ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、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂおよびピニオンシャフト１３の回転角θｐａがいずれも正常であるとき、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの差は、基本的には一定の値（理想的には「０」）となる。したがって、先の式（Ａ）で表される異常判定条件が成立しないとき、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの関係が本来の関係と異なる旨判定することができる。そして、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａは絶対角センサとしての機能を有するＴＡＳ４６を通じて検出されるものであることを鑑みると、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの関係が本来の関係と異なる場合、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂ、ひいては回転検出回路５１により演算される転舵モータ４１の回転数が異常である旨判定することができる。   (2) There is a correlation between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13. Therefore, when both the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 are normal, the difference between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is basically It becomes a constant value (ideally "0"). Therefore, when the abnormality determination condition represented by the above equation (A) is not satisfied, it can be determined that the relationship between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is different from the original relationship. .. Considering that the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is detected by the TAS 46 having a function as an absolute angle sensor, the relationship between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is shown. When the relationship is different from the original relationship, it can be determined that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and thus the rotation speed of the steering motor 41 calculated by the rotation detection circuit 51 is abnormal.

（３）マイクロコンピュータ５４は、３象限のいわゆる読み飛ばしの発生に伴う転舵モータ４１の回転数の誤検出に起因するピニオンシャフト４３の回転角θｐｂの異常を検出することができる。このため、車両の電源スイッチがオフされている期間において、回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓをより長く設定することも可能である。これは、回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓがより長い時間に設定されるほど象限の読み飛ばしが発生しやすくなるものの、この象限の読み飛ばしによる回転角θｐｂの異常はマイクロコンピュータ５４により検出されて何らかの対処がなされるからである。回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓをより長く設定するほど、車両の電源スイッチがオフされている間の消費電流を低減することができる。   (3) The microcomputer 54 can detect an abnormality in the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 due to an erroneous detection of the rotation speed of the steering motor 41 due to occurrence of so-called skip reading in the three quadrants. Therefore, it is possible to set the sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51 longer while the power switch of the vehicle is off. This is because as the sampling period Ts of the rotation detection circuit 51 is set to a longer time, skipping of the quadrant is more likely to occur, but an abnormality in the rotation angle θpb due to skipping of the quadrant is detected by the microcomputer 54. This is because some measure will be taken. The longer the sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51 is set, the more the current consumption can be reduced while the power switch of the vehicle is turned off.

＜第２の実施の形態＞
つぎに、車両制御装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、基本的には先の図１および図２に示される第１の実施の形態と同様の構成を有している。本実施の形態は、マイクロコンピュータ５４により実行される先の図６のフローチャートに示される異常判定処理において異常判定に対する信頼性を確保するための処理が付加されている点で第１の実施の形態と異なる。 <Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the vehicle control device will be described. This embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 above. The present embodiment is different from the first embodiment in that the processing for ensuring the reliability of the abnormality determination is added to the abnormality determination processing shown in the flowchart of FIG. 6 executed by the microcomputer 54. Different from

図７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、異常判定処理においてステップＳ１０１〜ステップＳ１０６の各処理に加えて、ステップＳ２０１およびステップＳ２０２の処理を実行する。ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６の各処理の内容は、先の図６のフローチャートで示される第１の実施の形態における異常判定処理と同じである。   As shown in the flowchart of FIG. 7, the microcomputer 54 executes the processes of steps S201 and S202 in addition to the processes of steps S101 to S106 in the abnormality determination process. The content of each process of step S101 to step S106 is the same as the abnormality determination process in the first embodiment shown in the flowchart of FIG. 6 above.

マイクロコンピュータ５４は、ステップＳ１０６でピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常である旨判定されるとき、ステップＳ２０１へ処理を移行する。
マイクロコンピュータ５４は、ステップＳ２０１において、異常確定条件である次式（Ｂ）が成立するかどうかを判定する。 When it is determined in step S106 that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal, the microcomputer 54 proceeds to step S201.
In step S201, the microcomputer 54 determines whether or not the following formula (B), which is the abnormality confirmation condition, is satisfied.

│θｐｂ−θｐａ│＝（３６０°／Ｇｒ）±α …（Ｂ）
ただし、「θｐｂ」は、マイクロコンピュータ５４により演算されるピニオンシャフト４３の回転角（絶対角）である。「θｐａ」は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角（絶対角）である。「Ｇｒ」は、減速機構４２の減速比である。「３６０°／Ｇｒ」は、転舵モータ４１（正確には、その回転軸）の１回転（３６０°）をピニオンシャフト４３の回転角に換算した角度値である。「α」は、定められた余裕角度（許容角度）である。 │θpb-θpa│=(360°/Gr)±α (B)
However, “θpb” is the rotation angle (absolute angle) of the pinion shaft 43 calculated by the microcomputer 54. “Θpa” is the rotation angle (absolute angle) of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46. “Gr” is a reduction ratio of the reduction mechanism 42. “360°/Gr” is an angle value obtained by converting one rotation (360°) of the steering motor 41 (to be exact, its rotation axis) into the rotation angle of the pinion shaft 43. “Α” is a defined margin angle (allowable angle).

ちなみに、式（Ｂ）で表される異常確定条件は、転舵モータ４１の高速回転に起因して３象限のいわゆる読み飛ばしが発生したとき、ちょうど転舵モータ４１の１回転分（４象限分）だけカウント値がずれることに着目して設定されている。たとえば先の図５における時刻ｔ２３において、本来の正しいカウント値が「８」であるにもかかわらず実際のカウント値は「４」である。   By the way, the abnormality determining condition represented by the formula (B) is such that when the so-called read skip in three quadrants occurs due to the high-speed rotation of the steered motor 41, exactly one revolution of the steered motor 41 (four quadrants). ) Is set by paying attention to the deviation of the count value. For example, at time t23 in FIG. 5 described above, the actual count value is "4" even though the original correct count value is "8".

マイクロコンピュータ５４は、ステップＳ２０１において、式（Ｂ）が成立しない旨判定されるとき（ステップＳ２０１でＮＯ）、異常判定処理を終了する。これは、式（Ｂ）が成立しないことにより、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常であることを確定できないからである。   When it is determined in step S201 that the formula (B) is not satisfied (NO in step S201), the microcomputer 54 ends the abnormality determination process. This is because it is not possible to determine that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal because Expression (B) is not established.

これに対し、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Ｓ２０１でＹＥＳ）、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常である旨確定し（ステップＳ２０２）、異常判定処理を終了する。この場合、マイクロコンピュータ５４は、たとえば回転検出信号Ｓｎに基づき演算されるピニオンシャフト４３の回転角θｐｂに代えて、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａを使用する。   On the other hand, when it is determined that the formula (B) is satisfied (YES in step S201), the microcomputer 54 determines that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal (step S202), and the abnormality determination process. To finish. In this case, the microcomputer 54 uses the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 detected through the TAS 46, instead of the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 calculated based on the rotation detection signal Sn, for example.

ちなみに図７のフローチャートに二点鎖線で示すように、マイクロコンピュータ５４は、ステップＳ２０２でピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常である旨確定されたとき、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ１０７およびステップＳ１０８の処理を実行するようにしてもよい。   By the way, as indicated by a chain double-dashed line in the flowchart of FIG. 7, when it is determined in step S202 that the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal, the microcomputer 54 performs the same step as in the first embodiment. You may make it perform the process of S107 and step S108.

また、転舵モータ４１の高速回転あるいは急激な回転に起因して、ちょうど転舵モータ４１の２回転分、３回転分、…ｎ回転分（ｎ：自然数）だけカウント値がずれることも考えられる。そこで、マイクロコンピュータ５４は、ステップＳ２０１において、異常確定条件として次式（Ｃ）が成立するかどうかを判定するようにしてもよい。   It is also conceivable that the count value deviates by exactly 2 rotations, 3 rotations,... N rotations (n: natural number) of the steering motor 41 due to high speed rotation or rapid rotation of the steering motor 41. . Therefore, the microcomputer 54 may determine in step S201 whether the following equation (C) is satisfied as the abnormality confirmation condition.

│θｐｂ−θｐａ│＝（３６０°・Ｎ／Ｇｒ）±α …（Ｃ）
ただし、「Ｎ」は自然数（１，２，３…）である。式（Ｃ）には、定められた複数の自然数がそれぞれ代入される。 │θpb-θpa│=(360°·N/Gr)±α (C)
However, "N" is a natural number (1, 2, 3...). A plurality of defined natural numbers are respectively substituted into the formula (C).

たとえば、自然数Ｎとして、３つの自然数Ｎ（＝１，２，３）が設定される場合、マイクロコンピュータ５４は、回転角θｐｂと回転角θｐａとの差の絶対値が次式（Ｃ１）〜（Ｃ３）で表される複数の角度しきい値範囲のいずれか１つに属するとき、回転検出回路５１により演算される転舵モータ４１の回転数が誤っている旨確定する。   For example, when three natural numbers N (=1, 2, 3) are set as the natural number N, the microcomputer 54 determines the absolute value of the difference between the rotation angle θpb and the rotation angle θpa from the following expressions (C1) to (C1). When it belongs to any one of the plurality of angle threshold ranges represented by C3), it is determined that the rotation speed of the steering motor 41 calculated by the rotation detection circuit 51 is incorrect.

│θｐｂ−θｐａ│＝（３６０°・１／Ｇｒ）±α …（Ｃ１）
│θｐｂ−θｐａ│＝（３６０°・２／Ｇｒ）±α …（Ｃ２）
│θｐｂ−θｐａ│＝（３６０°・３／Ｇｒ）±α …（Ｃ３）
＜第２の実施の形態の効果＞
したがって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（３）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。 │θpb-θpa│=(360°·1/Gr)±α (C1)
│θpb-θpa│=(360°·2/Gr)±α (C2)
|θpb−θpa|=(360°·3/Gr)±α (C3)
<Effect of Second Embodiment>
Therefore, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) to (3) of the first embodiment.

（４）マイクロコンピュータ５４は、ステップＳ１０４において、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの関係が正しくない旨判定されるとき（ステップＳ１０４でＮＯ）、さらにステップＳ２０１においてピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常であるかどうかを確認する。具体的には、マイクロコンピュータ５４は、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの差の絶対値が角度しきい値範囲内の値であるとき（すなわち、「（３６０°／Ｇｒ）±α」あるいは「（３６０°・Ｎ／Ｇｒ）±α」に等しいとき）、回転検出回路５１により演算される転舵モータ４１の回転数が誤っている旨確定する。このため、回転検出回路５１により演算される転舵モータ４１の回転数が誤っていることを、より確実に判定することができる。また、転舵モータ４１の回転数の誤り検出に対する信頼性も向上する。   (4) When it is determined in step S104 that the relationship between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is incorrect (NO in step S104), the microcomputer 54 further determines in step S201. It is confirmed whether the rotation angle θpb of the shaft 43 is abnormal. Specifically, the microcomputer 54 determines that the absolute value of the difference between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle θpa of the pinion shaft 13 is a value within the angle threshold range (that is, “(360° /Gr)±α” or “(360°·N/Gr)±α”), it is determined that the rotation speed of the steering motor 41 calculated by the rotation detection circuit 51 is incorrect. Therefore, it is possible to more reliably determine that the rotation speed of the steering motor 41 calculated by the rotation detection circuit 51 is incorrect. Further, the reliability of the detection of the rotation speed of the steering motor 41 is also improved.

＜他の実施の形態＞
なお、第１および第２の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・車両の電源スイッチがオフされているとき、回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓは一定でなくてもよい。車両の電源スイッチがオフされているとき、転舵モータ４１の回転速度を考慮して回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓを変更してもよい。たとえば、回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓを、第１のサンプリング周期と第１のサンプリング周期よりも長い第２のサンプリング周期との間で切り替え可能とする。そして回転検出回路５１は、車両の電源スイッチがオフされている場合、所定の期間において座標の象限変化がないときにはサンプリング周期Ｔｓとして第２のサンプリング周期（長い周期）を使用する。また、回転検出回路５１は、第２のサンプリング周期で動作している状態で、座標の象限変化が検出されるときにはこれを契機としてサンプリング周期Ｔｓを第２のサンプリング周期から第１のサンプリング周期（短い周期）へ切り替える。このようにすれば、車両の電源スイッチがオフされている期間において、消費電力を抑えつつも転舵モータ４１の回転数の誤検出を抑制することができる。回転検出回路５１が第２のサンプリング周期（長い周期）で動作している状態において転舵モータ４１が高速回転するとき、とくに象限の読み飛ばしが発生しやすい。このため、座標の象限変化が検出されるとき、サンプリング周期Ｔｓをより短い第１のサンプリング周期に切り替えることも回転数の誤検出（象限の読み飛ばし）を抑制するうえでは有効である。ちなみに、車両の電源スイッチがオンされた以降、回転検出回路５１のサンプリング周期Ｔｓは、第１のサンプリング周期（短い周期）よりもさらに短くしてもよい。これは、電源スイッチがオンされた状態においては、電源スイッチがオフされている場合に比べて、バッテリの電力消費が問題になりにくいからである。 <Other Embodiments>
The first and second embodiments may be modified and implemented as follows.
The sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51 does not have to be constant when the power switch of the vehicle is turned off. When the power switch of the vehicle is turned off, the sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51 may be changed in consideration of the rotation speed of the steering motor 41. For example, the sampling cycle Ts of the rotation detection circuit 51 can be switched between the first sampling cycle and the second sampling cycle longer than the first sampling cycle. Then, when the power switch of the vehicle is turned off, the rotation detection circuit 51 uses the second sampling period (long period) as the sampling period Ts when there is no quadrant change in the coordinates in the predetermined period. Further, the rotation detection circuit 51 operates in the second sampling cycle, and when a change in the quadrant of the coordinate is detected, the rotation detection circuit 51 changes the sampling cycle Ts from the second sampling cycle to the first sampling cycle ( Short cycle). This makes it possible to suppress erroneous detection of the rotation speed of the steered motor 41 while suppressing power consumption while the power switch of the vehicle is off. When the steering motor 41 rotates at a high speed while the rotation detection circuit 51 is operating in the second sampling period (long period), skipping in the quadrant is particularly likely to occur. Therefore, when a quadrant change in coordinates is detected, switching the sampling period Ts to a shorter first sampling period is also effective in suppressing erroneous detection of rotation speed (skipping quadrant). Incidentally, after the power switch of the vehicle is turned on, the sampling period Ts of the rotation detection circuit 51 may be shorter than the first sampling period (short period). This is because the power consumption of the battery is less likely to be a problem when the power switch is turned on than when the power switch is turned off.

・製品仕様などに応じて、ステアリングシャフト１２にはトルクセンサ３４に代えてＴＡＳ４６と同様のトルクアングルセンサが設けられることもある。この場合、マイクロコンピュータ５４は、転舵側のＴＡＳ４６に代えて、ステアリングシャフト１２に設けられるトルクアングルセンサ（ＴＡＳ）を通じて検出されるステアリングシャフト１２の回転角（操舵絶対角）を使用してもよい。マイクロコンピュータ５４は、ステアリングシャフト１２の回転角に応じて転舵モータ４１を制御するため、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとステアリングシャフト１２の回転角との間には相関関係がある。したがって、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとステアリングシャフト１２の回転角との関係が正しいかどうかに基づき（図６および図７のステップＳ１０４）、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常であるかどうかを判定することが可能である。   The steering shaft 12 may be provided with a torque angle sensor similar to the TAS 46, instead of the torque sensor 34, depending on the product specifications. In this case, the microcomputer 54 may use a rotation angle (steering absolute angle) of the steering shaft 12 detected by a torque angle sensor (TAS) provided on the steering shaft 12, instead of the steering-side TAS 46. . Since the microcomputer 54 controls the steering motor 41 according to the rotation angle of the steering shaft 12, there is a correlation between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle of the steering shaft 12. Therefore, based on whether the relationship between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the rotation angle of the steering shaft 12 is correct (step S104 in FIGS. 6 and 7), it is determined whether the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal. It is possible to judge.

・また、製品仕様などに応じて、ステアリングシャフト１２にはステアリングセンサ（絶対角センサ）が設けられることがある。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。この場合、マイクロコンピュータ５４は、転舵側のＴＡＳ４６に代えて、ステアリングセンサ（操舵絶対角）を利用して、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂの異常を判定するようにしてもよい。   Further, a steering sensor (absolute angle sensor) may be provided on the steering shaft 12 depending on the product specifications. 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). In this case, the microcomputer 54 may determine an abnormality in the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 by using a steering sensor (steering absolute angle) instead of the steered side TAS 46.

・また、製品仕様などに応じて、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）にはストロークセンサが設けられることがある。ストロークセンサは、転舵シャフト１４の軸方向における絶対位置を検出する。転舵シャフト１４のラック歯１４ｂにはピニオンシャフト４３のピニオン歯４３ａが噛み合わされている。このため、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂと転舵シャフト１４の軸方向における絶対位置との間には相関関係がある。したがって、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂと転舵シャフト１４の軸方向における絶対位置との関係が正しいかどうかに基づき（図６および図７のステップＳ１０４）、ピニオンシャフト４３の回転角θｐｂが異常であるかどうかを判定することが可能である。   A stroke sensor may be provided on the steered shaft 14 (accurately, a housing that houses the steered shaft 14) depending on product specifications. The stroke sensor detects the absolute position of the steered shaft 14 in the axial direction. The rack teeth 14 b of the steered shaft 14 mesh with the pinion teeth 43 a of the pinion shaft 43. Therefore, there is a correlation between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the absolute position of the steered shaft 14 in the axial direction. Therefore, based on whether or not the relationship between the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 and the absolute position of the steered shaft 14 in the axial direction is correct (step S104 in FIGS. 6 and 7), the rotation angle θpb of the pinion shaft 43 is abnormal. It is possible to determine if there is.

・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。
・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。 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).
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.

・転舵制御部４７は、車両の転舵機構に転舵モータ４１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。   The steering control unit 47 may be applied to a control device of an EPS (electric power steering device) that applies the torque of the steering motor 41 as an assist force to the steering mechanism of the vehicle.

１３…ピニオンシャフト（第２の機械要素、第２のピニオンシャフト）、１４…転舵シャフト（第２の機械要素）、４１…転舵モータ、４４…回転角センサ、４３…ピニオンシャフト（第１の機械要素、第１のピニオンシャフト）、４７…転舵制御部（車両制御装置）５１…回転検出回路、５４…マイクロコンピュータ（制御回路）、Ｍ１…転舵機構。   13... Pinion shaft (second mechanical element, second pinion shaft), 14... Steering shaft (second mechanical element), 41... Steering motor, 44... Rotation angle sensor, 43... Pinion shaft (first) Mechanical elements, first pinion shaft), 47... Steering control unit (vehicle control device) 51... Rotation detection circuit, 54... Microcomputer (control circuit), M1... Steering mechanism.

Claims (6)

車両電源がオンされているときに動作して、転舵機構に付与される動力の発生源であるモータを制御するとともに、前記モータの制御に使用される前記転舵機構における前記モータに連動する第１の機械要素の絶対位置を、センサを通じて検出される前記モータの相対回転角および前記モータの回転数に基づき演算する制御回路と、
車両電源がオフされているときにも動作して、前記センサが前記モータの回転に応じて生成する電気信号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、これら取り込まれる正弦信号および余弦信号の値の正負の組み合わせの変化に基づき前記モータの回転方向および回転数を演算する回転検出回路と、を有し、
前記制御回路は、自己が演算した前記第１の機械要素の絶対位置と、前記転舵機構に設けられる絶対位置センサを通じて検出される前記転舵機構における前記モータに連動する第２の機械要素の絶対位置とを比較することにより、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨判定する車両制御装置。 It operates when the vehicle power is turned on to control the motor that is the source of the power that is applied to the steering mechanism, and also interlocks with the motor in the steering mechanism that is used to control the motor. A control circuit for calculating an absolute position of the first mechanical element based on a relative rotation angle of the motor detected by a sensor and a rotation speed of the motor;
It operates even when the vehicle power supply is off, and the sine signal and the cosine signal, which are electric signals generated by the sensor in response to the rotation of the motor, are captured at a predetermined sampling period, and the sine signal and the captured sine signal are stored. A rotation detection circuit that calculates a rotation direction and a rotation speed of the motor based on a change in positive and negative combinations of values of cosine signals,
The control circuit controls the absolute position of the first mechanical element calculated by itself and the second mechanical element that is interlocked with the motor in the steering mechanism detected through an absolute position sensor provided in the steering mechanism. A vehicle control device that determines that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect by comparing with an absolute position. 前記制御回路は、前記第１の機械要素の絶対位置と前記第２の機械要素の絶対位置との差の絶対値が異常判定しきい値以下ではないとき、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨判定する請求項１に記載の車両制御装置。   The control circuit is operated by the rotation detection circuit when the absolute value of the difference between the absolute position of the first mechanical element and the absolute position of the second mechanical element is not less than or equal to an abnormality determination threshold value. The vehicle control device according to claim 1, wherein it is determined that the rotation speed of the motor is incorrect. 前記正弦信号および前記余弦信号の値の正負の組み合わせの変化とは、前記正弦信号および前記余弦信号の値の組である直交座標系における座標の位置する象限が切り替わって遷移することであって、
前記回転検出回路は、前記座標の位置する象限が切り替わるごとに前記モータの回転方向に応じてカウント値を一定値ずつ増加または減少させるとともに、前記カウント値に基づき前記モータの回転数を演算する請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。 The change in the positive and negative combinations of the values of the sine signal and the cosine signal is that the quadrant in which the coordinates in the orthogonal coordinate system, which is the set of values of the sine signal and the cosine signal, is switched and transitions,
The rotation detection circuit increments or decrements a count value by a constant value according to the rotation direction of the motor each time the quadrant in which the coordinates are located is switched, and calculates the rotation speed of the motor based on the count value. The vehicle control device according to claim 1 or 2. 前記第１の機械要素および前記第２の機械要素はそれぞれ前記モータに連動して回転する回転軸であって、
前記制御回路は、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨判定される場合、前記第１の機械要素の絶対回転角と前記第２の機械要素の絶対回転角との差の絶対値が前記モータの１回転である３６０°に対して複数の自然数をそれぞれ乗算して得られる角度を前記第１の機械要素の回転角に換算した角度を基準として余裕幅を持たせて設定される複数の角度しきい値範囲のいずれか１つに属するとき、前記回転検出回路により演算される前記モータの回転数が誤っている旨確定する請求項３に記載の車両制御装置。 Each of the first mechanical element and the second mechanical element is a rotary shaft that rotates in conjunction with the motor,
When it is determined that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect, the control circuit determines the absolute rotation angle of the first mechanical element and the absolute rotation angle of the second mechanical element. The absolute value of the difference of 1 has a margin width with reference to an angle obtained by multiplying 360° which is one rotation of the motor by a plurality of natural numbers into the rotation angle of the first mechanical element. 4. The vehicle control device according to claim 3, wherein the vehicle control device determines that the rotation speed of the motor calculated by the rotation detection circuit is incorrect when the rotation control circuit belongs to any one of a plurality of angular threshold ranges that are set. .. 前記転舵機構は、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て前記モータに連動して回転する第１のピニオンシャフトと、
前記転舵シャフトに噛み合わせられた第２のピニオンシャフトと、を備え、
前記第１の機械要素は前記第１のピニオンシャフトであって、前記第２の機械要素は前記第２のピニオンシャフトまたは前記転舵シャフトである請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。 The steering mechanism is a steering shaft that steers the steered wheels by making a linear motion,
A first pinion shaft that meshes with the steered shaft and rotates in conjunction with the motor;
A second pinion shaft meshed with the steered shaft,
The first mechanical element is the first pinion shaft, and the second mechanical element is the second pinion shaft or the steering shaft. The vehicle control device described in 1. 前記第２の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請求項５に記載の車両制御装置。   6. The vehicle control device according to claim 5, wherein the second pinion shaft is connected to a steering shaft whose power transmission is interrupted by a clutch.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024090210A1 (en) * 2022-10-25 2024-05-02 オリエンタルモーター株式会社 Multi-rotation angle detection device and segment counter for same

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