(57)【要約】【課題】ステアリング装置の転舵アクチュエータを構成する機構部品の駆動異常や電動モータの駆動異常等を検出することができる新規なステアリング装置を提供する。【解決手段】転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部７０から、テスト駆動指令信号を出力し、転舵アクチュエータ動作信号入力部７１で、転舵アクチュエータの動作に関する動作状態信号を検出し、異常診断部７２によって、テスト駆動指令信号に対する転舵アクチュエータの動作に関する動作状態信号に基づき、ステアリング装置の異常の有無を判断する。テスト指令信号によって実際に転舵アクチュエータを動作させ、その動作に基づきステアリング装置の異常診断を行なうため、コントローラの異常以外の異常を検出することが可能となる。【選択図】図６
2020037315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング装置であって、
転舵機構であって転舵部材と、転舵アクチュエータを含み、
前記転舵アクチュエータは、転舵アクチュエータ駆動指令信号に基づき、前記転舵部材を介して自動車の操舵輪を操舵可能である、
前記転舵機構と、
コントローラであって、転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部と、転舵アクチュエータ動作信号入力部と、異常診断部を含み、
前記転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部は、前記転舵アクチュエータ駆動指令信号を出力し、
前記転舵アクチュエータ駆動指令信号は、操舵用の駆動指令信号と、異常検出用のテスト駆動指令信号を含み、
前記駆動指令信号は、前記自動車が第１の状態のとき、前記操舵輪を操舵するように前記転舵アクチュエータに出力され、
前記テスト駆動指令信号は、前記自動車が第２の状態のとき、前記操舵輪を操舵するように前記転舵アクチュエータに出力され、
前記転舵アクチュエータ動作信号入力部は、前記転舵アクチュエータの動作に関する信号が入力され、
前記異常診断部は、前記テスト駆動指令信号に対する前記転舵アクチュエータの動作に関する信号に基づき、前記ステアリング装置の異常の有無を判断する、
前記コントローラと、
を有することを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置において、
操舵入力機構を含み、
前記操舵入力機構は、操舵操作入力部材と、操舵量センサを含み、
前記操舵操作入力部材は、前記転舵部材とは機械的に接続されておらず、
前記操舵量センサは、前記操舵操作入力部材に対する操縦者の操作量に関する操作量信号を出力可能であり、
前記転舵アクチュエータ駆動指令信号は、前記操作量信号に基づき生成される
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記第２の状態は、前記自動車の始動スイッチがオンされてから前記自動車の走行開始前までの間である
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項３に記載のステアリング装置において、前記第２の状態は、前記自動車の始動スイッチがオンされてから操縦者が前記自動車に乗車するまでの間である
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項３に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、異常情報出力部を含み、
前記異常情報出力部は、前記異常診断部が、前記ステアリング装置に異常が発生していると判断すると、前記自動車に搭載された前記ステアリング装置以外の機器に対し、前記ステアリング装置の異常に関する信号を出力する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記駆動指令信号は、前記操舵輪の舵角が、前記操舵操作入力部材の位置に対応する角度となるように前記転舵アクチュエータを駆動する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項７】
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、舵角検出部を含み、
前記舵角検出部は、前記テスト駆動指令信号に対する前記転舵アクチュエータの動作に関する信号に基づき、前記操舵輪の舵角を検出する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項８】
請求項7に記載のステアリング装置において、
前記操舵入力機構は、操舵入力機構アクチュエータを含み、
前記操舵入力機構アクチュエータは、前記舵角検出部によって検出された前記舵角に基づき、前記操舵操作入力部材の位置を調整する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項９】
請求項７に記載のステアリング装置において、
前記テスト駆動指令信号は、前記操舵輪の左右両側のストロークエンドまで前記操舵輪を動作させる
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１０】
請求項７に記載のステアリング装置において、
前記テスト駆動指令信号は、前記操舵輪の左右両側のうち、一方のストロークエンドまで前記操舵輪を動作させる
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１１】
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、障害物検知部を備え、
前記障害物検知部は、前記転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部が前記テスト駆動指令信号を出力する前に、前記操舵輪周辺における障害物を検知する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のステアリング装置において、
前記転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部は、前記障害物検知部が障害物を検知するとき、前記テスト駆動指令信号の出力を禁止する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１３】
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部は、前記自動車の停車措置がとられていない場合、前記テスト駆動指令信号の出力を禁止する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１４】
請求項２に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、インバータ駆動回路を含み、
前記インバータ駆動回路は、前記自動車に搭載されたバッテリから電力が供給され、前記転舵アクチュエータを構成する電動モータを駆動制御し、
前記異常診断部は、駆動回路異常診断部を含み、
前記駆動回路異常診断部は、バッテリの電圧が所定値以下である、または前記インバータ駆動回路の温度が所定値以上であるとき、前記バッテリまたは前記インバータ駆動回路が異常であると判断し、
前記転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部は、前記駆動回路異常診断部が、前記バッテリまたは前記インバータ駆動回路が異常であると判断するとき、前記テスト駆動指令信号の出力を禁止する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１５】
請求項２に記載のステアリング装置において、
後輪操舵機構を含み、前記操舵輪は、前記自動車の前輪であり、
前記後輪操舵機構は、前記自動車の後輪を操舵可能であり、
前記テスト駆動指令信号は、前記自動車が前記第２の状態のとき、前記操舵輪と前記後輪が同じ方向に操舵されるように、前記転舵アクチュエータに出力される
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１６】
請求項２に記載のステアリング装置において、
後輪操舵機構を含み、前記操舵輪は、前記自動車の前輪であり、
前記後輪操舵機構は、前記自動車の後輪を操舵可能であり、
前記テスト駆動指令信号は、前記自動車が前記第２の状態のとき、前記操舵輪と前記後輪が逆の方向に操舵されるように、前記転舵アクチュエータに出力される
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１７】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、電動モータと、インバータ駆動回路と、電流センサを含み、
前記インバータ駆動回路は、前記自動車に搭載されたバッテリから電力が供給され、前記電動モータを駆動制御し、
前記電流センサは、前記電動モータの電流値を検出し、
前記異常診断部は、駆動回路異常診断部を備え、
前記駆動回路異常診断部は、前記テスト駆動指令信号が出力されているときの前記電流値に基づき、前記コントローラの異常の有無を判断する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１８】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、インバータ駆動回路と、電圧検出部を含み、
前記インバータ駆動回路は、前記自動車に搭載されたバッテリから電力が供給され、前記転舵アクチュエータを構成する電動モータを駆動制御し、
前記電圧検出部は、前記電動モータの電圧値を検出し、
前記異常診断部は、駆動回路異常診断部を備え、
前記駆動回路異常診断部は、前記テスト駆動指令信号が出力されているときの前記電圧値に基づき、前記コントローラの異常の有無を判断する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項１９】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記転舵アクチュエータは、電動モータを含み、
前記電動モータは、前記電動モータのロータの回転位置を検出するモータ回転角センサを含み、
前記異常診断部は、電動モータ異常診断部を備え、
前記電動モータ異常診断部は、前記テスト駆動指令信号が出力されているときの前記モータ回転角センサの出力信号に基づき、前記電動モータの異常の有無を判断する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載のステアリング装置において、
前記モータ回転角センサは、第１モータ回転角センサと、第２モータ回転角センサを含み、
前記電動モータ異常診断部は、前記第１モータ回転角センサの出力信号と、前記第２モータ回転角センサの出力信号とを比較することにより、前記モータ回転角センサの異常の有無を判断する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載のステアリング装置において、
前記電動モータ異常診断部は、前記テスト駆動指令信号と前記モータ回転角センサの出力信号とを比較することにより、前記電動モータの異常の有無を判断する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２２】
請求項１９に記載のステアリング装置において、
前記電動モータ異常診断部は、前記モータ回転角センサの出力信号から生成される前記電動モータの回転速度に基づき、前記電動モータの異常の有無を判断する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２３】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記コントローラは、インバータ駆動回路を含み、
前記インバータ駆動回路は、前記自動車に搭載されたバッテリから電力が供給され、前記転舵アクチュエータを構成する電動モータを駆動制御し、
前記異常診断部は、駆動回路異常診断部を備え、
前記駆動回路異常診断部は、前記テスト駆動指令信号が出力されているときの前記インバータ駆動回路の作動状態に基づき、前記インバータ駆動回路の異常の有無を判断する
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２４】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記テスト駆動指令信号は、前記テスト駆動指令信号の電流値が周期的に変化するものである
ことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載のステアリング装置において、
前記転舵アクチュエータは、電動モータを含み、
前記テスト駆動指令信号は、前記電動モータの回転速度を周期的に変化させるものである
ことを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車に搭載されるステアリング装置に係り、特にステアリング装置の故障や異常を検出して異常状態の有無を診断する異常診断機能を備えたステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステアリング装置においては、ステアリングホイールによって回転されるステアリングシャフトによる転舵軸(操舵軸)の駆動とは別に、ステアリングシャフトの回動角、回動方向、及び回動トルクを検出し、これらの検出信号に基づいて電動モータを回転させ、電動モータの回転をナットに伝達してナット内に収納された転舵軸を駆動して操舵力をアシストする、いわゆる電動パワーステアリング装置が知られている。このような電動パワーステアリング装置は、例えば、特開２００８−２７３２６３号公報(特許文献１)に示されている。
【０００３】
また、この他に、ステアリングシャフトを転舵軸から切り離し、ステアリングシャフトの回動角、回動方向、及び回動トルクを検出し、これらの検出信号に基づいて電動モータの回転を制御して転舵軸を駆動する、いわゆる、ステア・バイ・ワイヤ方式の電動パワーステアリング装置が知られている。このようなステアリング装置は、例えば、特開２０１８−１２２８２１号公報(特許文献２)に示されている。尚、特許文献２では電動モータとして、直動式電動モータを使用している。
【０００４】
また、最近では自動車を自動運転するために、走行道路に敷設されたマーカー(例えば、走行車線を示す白線)を検出し、このマーカーの情報にしたがって電動モータを制御して転舵軸を制御する自動運転装置が知られている。更には、ステアリングホイール、及びステアリングシャフト自体を有さず、電動モータだけで転舵軸を制御して自動運転を行なう自動運転装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７３２６３号公報
【特許文献２】特開２０１８−１２２８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そして、このようなステアリング装置においては、ステアリング装置が故障や異常(以下、まとめて異常と表記する)を生じていると、ステアリング装置の動作信頼性を低下させる恐れがある。このため、自動車を走行させる前に、ステアリング装置に異常が生じているかどうかを診断する、初期異常診断モードを実行することが重要である。
【０００７】
ところで、従来の初期異常診断モードにおいては、ステアリング装置を制御するコントローラに電源電圧を供給した時点の静的な状態で、コントローラに異常が生じているかどうかの診断を行なうものであった。しかしながら、このような静的な状態でコントローラの診断を行なうだけであるため、ステアリング装置の転舵アクチュエータを構成する機構部品や電動モータの動作異常を検出することができないものであった。したがって、少なくとも転舵アクチュエータの動作異常の診断も含めた初期異常診断モードを行なうことが要請されている。
【０００８】
本発明の目的は、少なくとも転舵アクチュエータを構成する機構部品や電動モータの動作異常を含めた異常診断を実行できる診断機能を備えた新規なステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、
転舵部材と転舵アクチュエータを含み、転舵アクチュエータは転舵アクチュエータ駆動指令信号に基づき転舵部材を介して操舵輪を駆動可能である転舵機構と、
転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部と、転舵アクチュエータ動作信号入力部と、異常診断部を含むコントローラからなり、
コントローラの転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部は、転舵アクチュエータ駆動指令信号を出力し、この転舵アクチュエータ駆動指令信号は、操舵用の駆動指令信号と異常検出用のテスト駆動指令信号を含み、
操舵用の駆動指令信号は、車両が第１の状態のときに、操舵輪を操舵するように転舵アクチュエータに出力され、
テスト駆動指令信号は、車両が第２の状態のときに、操舵輪を操舵するように転舵アクチュエータに出力され、
コントローラの転舵アクチュエータ動作信号入力部は、転舵アクチュエータの動作に関する動作状態信号が入力され、
コントローラの異常診断部は、テスト駆動指令信号に対応する転舵アクチュエータの動作に関する動作状態信号に基づき、転舵アクチュエータの異常の有無を判断する
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ステアリング装置の異常診断を行う際、実際に転舵アクチュエータを動作させ、その動作に基づき転舵アクチュエータの異常診断を行なうため、コントローラの異常以外の転舵アクチュエータの異常も検出することが可能となり、ステアリング装置の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の形態のステアリング装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示すステアリング装置の縦断面を示す断面図である。
【図３】第２の形態のステアリング装置の構成を示す構成図である。
【図４Ａ】前輪と後輪にステアリング装置を設けた自動車における、前輪だけの操舵状態を説明する説明図である。
【図４Ｂ】前輪と後輪にステアリング装置を設けた自動車における、前輪と後輪の第１の操舵状態を説明する説明図である。
【図４Ｃ】前輪と後輪にステアリング装置を設けた自動車における、前輪と後輪の第２の操舵状態を説明する説明図である。
【図５】転舵アクチュエータを構成する電動モータを制御するコントローラの構成図である。
【図６】本発明の実施形態であるコントローラの主要部分の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す異常診断ブロックで実施される制御フローチャートである。
【図８】図７に示すステップＳ１０の具体的な制御フローチャートである。
【図９】図７に示すステップＳ１２の具体的な制御フローチャートである。
【図１０】図９に示すステップＳ３１の具体的な制御フローチャートである。
【図１１】図９に示すステップＳ３２の具体的な制御フローチャートである。
【図１２】図９に示すステップＳ３３の具体的な制御フローチャートである。
【図１３】図９に示すステップＳ３４の具体的な制御フローチャートである。
【図１４】図９に示すステップＳ３５の具体的な制御フローチャートである。
【図１５】図７に示すステップＳ１５の具体的な制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
【００１３】
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の前提となる幾つかのパワーステアリング装置の構成について説明する。
【００１４】
図１、図２は、ステアリングホイールによって回転されるステアリングシャフトによる転舵軸の駆動とは別に、ステアリングシャフトの回動角、回動方向、及び回動トルクを検出し、これらの検出信号に基づいて電動モータを回転させ、電動モータの回転をナットに伝達してナット内に収納された転舵軸を駆動して操舵力をアシストするパワーステアリング装置を示している。
【００１５】
操舵機構１は、車両の運転室内に配置されたステアリングホイール(図示せず)に接続されたステアリングシャフト４と、操舵輪に連係された転舵軸としてのラックバー５と、ステアリングシャフト４とラックバー５とを連係させる変換機構６と、を備えている。
変換機構６は、ステアリングシャフト４の外周に形成されたピニオン歯(図示せず)と、ラックバー５の外周に形成されたラック歯(図示せず)とにより構成される、いわゆるラック・ピニオン機構である。
【００１６】
ここで、ラックバー５は転舵部材を表しているが、転舵部材としては、ラックバー５の他に、ピットマンアームがあり、更にこれらに限らず転舵アクチュエータと操舵輪の間に設けられたリンク機構等を含むことができる。
【００１７】
ステアリングシャフト４は、軸方向一端側がステアリングホイールと一体回転可能に連結された入力軸７と、軸方向一端側がトーションバー(図示せず)を介して入力軸７の軸方向他端側に接続された出力軸８と、を有する。
【００１８】
ラックバー５は、軸方向の両端部がそれぞれタイロッド９、及び一対のナックルアームを介して一対の操舵輪に連係されている。これにより、ラックバー５が軸方向へ移動すると、各タイロッド９を介して各ナックルアームが引っ張られることで、一対の操舵輪の向きが変更される。
【００１９】
また、ラックバー５は、ハウジング３の一部を構成するほぼ円筒状のラックハウジング１０のラックバー収容部１１内に、軸方向両端部が外部に露出した状態で軸方向へ移動可能に収容されている。ラックハウジング１０は、鋳造により軸方向に２分割されて形成されており、ラックバー５の軸方向一端側を収容する第１ハウジング１２と、ラックバー５の軸方向他端側を収容する第２ハウジング１３と、を複数のボルト(図示せず)で締結することによって一体化されている。
【００２０】
尚、ラックバー収容部１１は、第１ハウジング１２の内部を軸方向に貫通する第１ラックバー収容部１４と、第２ハウジング１３の内部を軸方向に貫通する第２ラックバー収容部１５と、により構成される。
【００２１】
また、ラックハウジング１０の軸方向両端部には、それぞれ蛇腹状に形成されたブーツ１６がタイロッド９に跨って装着されている。これらブーツ１６は、合成ゴム材料等の弾性材料により所定の可撓性を確保するように形成されており、ハウジング３内部への水や塵芥等の侵入を抑制する。
【００２２】
操舵アシスト機構２は、操舵アシスト力を生成する駆動部である電動モータ１７と、電動モータ１７の駆動力をラックバー５に伝達する伝達機構１８と、パワーステアリング装置の各種状態量を検出する各種センサと、各種センサが出力する信号等に基づき電動モータ１７を駆動制御するコントローラ１９と、を備えている。ここで、電動モータ１７、伝達機構１８は、転舵アクチュエータを構成するものである。
【００２３】
各種センサのうち、ステアリングホイールの中立舵角からの回動量である舵角を検出する舵角センサ２０と、ステアリングシャフト４に入力されたトルクを検出するトルクセンサ２１は、共にステアリングシャフト４の外周を取り囲むように形成されたハウジング３の一部であるセンサハウジング２２内に収容されている。
【００２４】
舵角センサ２０は、ステアリングシャフト４の入力軸７の外周に取り付けられ、入力軸７の回動角に基づいて舵角を検出する。また、舵角センサ２０は、メイン、サブの二重系の舵角検出部２０ａ、２０ｂを有しており、その各々が舵角を検出する。
【００２５】
トルクセンサ２１は、入力軸７と出力軸８との間に跨るようにして設けられ、入力軸７と出力軸８との相対回転の変位量に基づいてトルクを検出する。また、トルクセンサ２１は、メイン、サブの二重系のトルク検出部２１ａ、２１ｂを有しており、その各々が操舵トルクを検出する。尚、舵角センサ２０とトルクセンサ２１は、ラックハウジング１０の外周に沿って設けられるハーネス(図示せず)を介してコントローラ１９と電気的に接続されている。
【００２６】
電動モータ１７は、３相交流電力に基づき駆動される、いわゆる３相交流モータであって、ハウジング３の一部を構成するモータハウジング２３と、モータハウジング２３内に設けられたモータ要素と、を備えている。モータハウジング２３は、モータ要素を内部に収容する円筒状の筒状部２３ａと、それぞれ筒状部２３ａの開口部を閉塞する第１、第２端壁部２３ｂ、２３ｃと、を有している。
【００２７】
モータ要素は、筒状部２３ａの内周面に焼き嵌め等によって固定された筒状のステータ２６と、ステータ２６の内周側に所定の径方向隙間を介して配置される筒状のロータ２７と、ロータ２７の内周側に一体回転可能に固定され、ロータ２７の回転を出力するモータ軸２８と、を有する。
【００２８】
ステータ２６は、複数の薄板を積層してなるステータコア(図示せず)にＵ相、Ｖ相、Ｗ相コイルが巻き付けられることにより構成されている。尚、本実施形態では、各コイルをいわゆるＹ結線（スター結線）によって接続しているが、これらをデルタ結線により接続してもよい。
【００２９】
モータ軸２８は、その両端部２８ａ、２８ｂが第１、第２端壁部２３ｂ、２３ｃのそれぞれに貫通して形成された貫通孔を介してモータハウジング２３から露出している。このうち、コントローラ１９と反対側の一端部２８ａについては、伝達機構１８を収容する後述の伝達機構収容部３１内に臨んでいる。一方、他端部２８ｂについては、コントローラ１９を収容する後述の収容部４３内に臨んでいる。
【００３０】
また、モータ軸２８は、一端部２８ａ側の外周面と第１端壁部２３ｂの貫通孔の内周面との間に設けられた第１ボールベアリング２９と、他端部２８ｂ側の外周面と第２端壁部２３ｃの貫通孔内周面との間に設けられた第２ボールベアリング３０と、によって回転可能に支持されている。
【００３１】
伝達機構１８は、ハウジング３の伝達機構収容部３１内に収容されるもので、入力側プーリ３２及び出力側プーリ３３と、両プーリ３２、３３間に巻き掛けられたベルト３４と、出力側プーリ３３の回転を減速しながらラックバー５の軸方向運動へと変換するボールねじ機構３５と、を有する。
【００３２】
伝達機構収容部３１は、第１ラックバー収容部１４の第２ハウジング１３側の端部に設けられた第１伝達機構収容部３６と、第２ラックバー収容部１５の第１ハウジング１２側の端部に設けられた第２伝達機構収容部３７と、が接合されることにより形成されている。
【００３３】
入力側プーリ３２は、出力側プーリ３３に対して比較的小径な円筒状に形成され、内周側に貫通形成された貫通孔を介して電動モータ１７のモータ軸２８の一端部２８ａに圧入固定されている。
【００３４】
出力側プーリ３３は、ラックバー５の外周側に配置され、ボールねじ機構３５を介してラックバー５に連係されている。より詳しくは、出力側プーリ３３は、入力側プーリ３２に対して比較的大径な有底円筒状を呈し、ボールねじ機構３５の後述するナット３８の外周に固定され、ナット３８と一体回転するようになっている。
【００３５】
ベルト３４は、内部にガラス繊維や鋼線等が芯材として埋設された無端状のベルトであり、入力側プーリ３２と出力側プーリ３３とを同期回転させることで、入力側プーリ３２の回転力を出力側プーリ３３に伝達する。
【００３６】
ボールねじ機構３５は、ラックバー５の外周側に配置された筒状のナット３８と、ナット３８とラックバー５との間に形成されたボール循環溝３９と、ボール循環溝３９内に転動可能に設けられた複数のボール４０と、各ボール４０をボール循環溝３９の一端側から他端側へ循環させる循環機構(図示せず)と、を備えている。
【００３７】
ナット３８は、第１伝達機構収容部３６内に収容されたボールベアリング４１を介して回転可能に支持されている。ボールベアリング４１は、ナット３８と一体に形成されたインナレース部４１ａと、第１伝達機構収容部３６の内周面に固定されたアウタレース部４１ｂと、インナレース部４１ａとアウタレース部４１ｂとの間に転動可能に収容された複数のボール４１ｃと、を有する。なお、本実施形態では、インナレース部４１ａをナット３８と一体に形成したものを例示しているが、インナレース部４１ａとナット３８とを別体とすることも可能である。
【００３８】
ボール循環溝３９は、ラックバー５の外周側に設けられた螺旋状の溝形状を有する軸側ボールねじ溝３９ａと、ナット３８の内周側に設けられた螺旋状の溝形状を有するナット側ボールねじ溝３９ｂと、から構成される。
【００３９】
コントローラ１９は、ハウジング３の一部を構成する制御ハウジング４２と、制御ハウジング４２の収容部４３内に収容される制御基板４４と、を備えている。
【００４０】
制御ハウジング４２は、電動モータ１７側の一端部がモータハウジング２３の外周に被さる筒状のボディ４５と、ボディ４５の他端部側の開口部を閉塞するカバー４６と、を有している。
【００４１】
制御基板４４は、ガラスエポキシ樹脂に代表されるような非導電性樹脂材料からなる基板の表裏両面にそれぞれ導体パターンを形成し、この導体パターン上に多数の電子部品や電気部品が搭載されることにより構成されている。
【００４２】
また、図２に図示はしていないが、制御基板４４上には、各種センサの１つであって、電動モータ１７のロータ２７の回転角であるモータ回転角を検出するモータ回転角センサが設けられている。
【００４３】
このモータ回転角センサは、モータ軸２８の他端部２８ｂに取り付けられる磁石(図示せず)が発する磁界の変化に基づきモータ軸２８（ロータ２７）の回転角を検出する。また、モータ回転角センサは、メイン、サブの二重系のモータ回転角検出部を有しており、その各々がモータ軸２８の回転角を検出するようになっている。
【００４４】
次に、ステアリングシャフトを転舵軸から切り離し、ステアリングシャフトの回動角、回動方向、及び回動トルクを検出し、これらの検出信号に基づいて電動モータの駆動力を制御して転舵軸を駆動する、ステア・バイ・ワイヤ方式のパワーステアリング装置について説明する。尚、操舵アシスト機構２は図１、図２に示した構成と同じ構成を採用している。
【００４５】
図３において、操舵輪４７はタイロッド９によって転舵される構成となっている。そして、ステアリングホイール４８はステアリングシャフト４に連結されており、ステアリングシャフト４には舵角センサ２０、及びトルクセンサ２１が設けられている。ここで、ステアリングシャフト４はラックバー５に連携されておらず、ステアリングシャフト４の先端には操舵反力モータ４９が設けられている。
【００４６】
そして、舵角センサ２０は、ステアリングシャフト４の舵角を検出するセンサ、トルクセンサ２１はステアリングシャフト４に作用するトルクを検出するセンサであり、操舵反力モータ４９は、ステアリングシャフト４に反力トルクを付与する電動モータであり、コントローラ１９を介してトルクセンサ２１の入力を監視し、定められた反力トルクを与えている。
【００４７】
したがって、ステアリングホイール４８の回転は、舵角センサ２０、トルクセンサ２１によって、角度信号とトルク信号として検出され、これらの検出信号はコントローラ１９に入力される。コントローラ１９は、入力された角度信号とトルク信号に基づいて電動モータ１７の制御量を演算して電動モータ１７を駆動する。電動モータ１７の回転は入力側プーリ３２からベルト３４を介して出力側プーリ３３を回転させ、ナット３８によってラックバー５を駆動して自動車を操舵する。
【００４８】
ここで、操舵反力モータ４９は反力トルクを付与するだけではなく、ステアリングホイール４８の回動位置を制御する「操舵入力機構アクチュエータ」の機能も有している。つまり、コントローラ１９からの制御信号で操舵反力モータ４９は、ステアリングシャフト４を回動することができる。例えば、後述するテスト駆動指令信号によって転舵アクチュエータが、ステアリングホイール４８と無関係に操舵輪４７を転舵した後に、操舵反力モータ４９でステアリングシャフト４を回動して、操舵輪４７の舵角とステアリングシャフト４の舵角を整合させることができる。
【００４９】
尚、図１〜図３に示す操舵機構１は、自動車の前輪だけに搭載した形態を示しているが、操舵アシスト機構２を自動車の後輪側にも搭載することができる。したがって、自動車の前輪だけではなく、後輪も電動モータ１７、ボールねじ機構３５によって転舵することができる。
【００５０】
図４Ａ〜図４Ｃは、車体５０に対する前輪ＦＷと後輪ＲＷの制御状態を示している。ここで、図４Ａは前輪ＦＷのみを転舵した状態を示しており、この構成は一般的な構成である。一方、図４Ｂは、前輪ＦＷと後輪ＲＷを同じ方向に転舵した同位相方式を示している。この同位相方式は、転舵時に発生するヨーを抑えることで、車両の安定性を高めることができ、更には、高速域での車線変更などでの横滑りを抑えることができる。更に、図４Ｃは、前輪ＦＷと後輪ＲＷを逆の方向に転舵した逆位相方式を示している。この逆位相方式は、回転半径を小さくすることができ、小回り性能を向上することができる。
【００５１】
以上の通り、特に図３に示したパワーステアリング装置は前輪ＦＲだけではなく、後輪ＲＷにも適用することができる。
【００５２】
次にステアリング装置に使用される転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７を制御するコントローラ１９の構成について説明する。
【００５３】
図５は、図１、及び図３のコントローラ１９のハードウェア構成を示している。コントローラ１９は、図５に示すように、制御用マイクロコントロールユニット(制御用ＭＣＵ）５１と、監視用マイクロコントロールユニット(監視用ＭＣＵ)５２と、ＭＯＳＦＥＴプリドライバ回路５３と、モータ駆動回路であるインバータ駆動回路５４と、電流検出回路５５と、回転角検出回路５６等を備えている。
【００５４】
制御用マイクロコントロールユニット５１は、演算装置であるＣＰＵ５７、メモリであるＲＯＭ５８、ＲＡＭ５９、ＥＥＰＲＯＭ(フラッシュＲＯＭ)６０、Ａ／Ｄ変換器６１、ＣＡＮドライバ６２、バスライン６３等を備えている。
【００５５】
ＣＰＵ５７は、ＲＯＭ５８に格納された各種プログラムを実行してパワーステアリング装置の電動モータ１７を制御する。したがって、プログラムによって実行される動作は、制御機能として捉えることができる。
【００５６】
ＲＯＭ５８は、ＣＰＵ５７が実行する各種プログラムを格納する。具体的には、ＲＯＭ５８には、電動モータ１７を制御するモータ制御処理（転舵処理）を実行するための制御プログラムが格納されている。更に、このＲＯＭ５８には、パワーステアリング装置の診断を実行する診断プログラムが格納されている。制御プログラム、診断プログラムは、ＣＰＵ５７によって、所定の制御機能、診断機能を実行するものである。
【００５７】
ＲＡＭ５９は、ＣＰＵ５７が制御プログラムを実行する場合に、その作業領域として使用され、処理過程で必要とするデータや処理結果が一時的に記憶される。同様に診断プログラムを実行して、エラーコードとして診断結果が一時的に記憶される。
【００５８】
ＥＥＰＲＯＭ６０は、電源遮断後においても記憶内容を保持可能なメモリであり、ハードウェア固有の補正値や、診断機能を実行した後のエラーコードが格納されている。この場合、電源電圧の供給を遮断するシャットオフ機能によって、エラーコードをＲＡＭ５９からＥＥＰＲＯＭ６０に転送する時間だけ、コントローラ１９のシャットダウンが遅延される構成となっている。
【００５９】
Ａ／Ｄ変換器６１は、舵角センサ２０からの舵角情報θ、トルクセンサ２１からのトルク情報Ｔ、電流検出回路５５からの電動モータ１７の電流情報Ｉｍ、及び回転角検出回路５６からのモータ回転角情報θｍ等を入力し、デジタル信号に変換する。
【００６０】
ＣＡＮドライバ６２は、ＣＡＮバスに接続されており、ＣＡＮバスを介して他のコントローラやセンサとＣＡＮ通信を行うためのインターフェースである。例えば、ＣＡＮドライバ６２は、車速センサからの車速Ｖ(車速パルス)をＣＡＮ通信で受信することができる。
【００６１】
ＭＯＳＦＥＴプリドライバ回路５３は、制御用マイクロコントロールユニット５１から入力されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のＰＷＭ制御信号を、各相正負の通電信号（Ｕp、Ｕn、Ｖp、Ｖn、Ｗp、Ｗn）に変換して、インバータ駆動回路５４に出力する。
【００６２】
インバータ駆動回路５４は、一対のＭＯＳＦＥＴスイッチング素子からなるブリッジ回路をＵ相用，Ｖ相用，Ｗ相用として３相分だけ備えたインバータ駆動回路であり、各ＭＯＳＦＥＴスイッチング素子には還流ダイオードが並列接続されている。
【００６３】
このブリッジ回路には、バッテリ６４から電源リレー６５を介して直流電圧が印加されている。各ＭＯＳＦＥＴスイッチング素子の制御端子(ゲート端子)には、ＭＯＳＦＥＴプリドライバ回路５３から通電信号が入力される。
【００６４】
インバータ駆動回路５４に印加される直流電圧は、インバータ駆動回路５４内のＭＯＳＦＥＴスイッチング素子のスイッチング動作によって３相の交流電圧に変換され、それにより電動モータ１７が駆動される。ブリッジ回路には、シャント抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続されている。
【００６５】
このシャント抵抗Ｒ１、Ｒ２に電流検出回路５５が接続され、これによって、電動モータ１７の電流情報Ｉｍを検出して、Ａ／Ｄ変換器６１に出力している。また、回転角検出回路５６は、電動モータ１７のロータの回転角であるモータ回転角を検出するモータ回転角センサ６６からの出力信号をモータ回転角情報θｍとして、Ａ／Ｄ変換器６１に出力している。このモータ回転角センサ６６は、メイン、サブの二重系のモータ回転角検出部を有しており、その各々がモータ軸２８の回転角を検出するようになっている。
【００６６】
監視用マイクロコントロールユニット５２は、図示してはいないが、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｄ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器、インターフェース等を備えている監視用マイクロコントロールユニット５２は、制御用マイクロコントロールユニット５１のＣＰＵ５７の暴走等を監視する。
【００６７】
次に、このようなコントローラ１９によって実行される、初期異常診断モードについて説明する。先に述べたように、初期異常診断モードは診断プログラムによって実行されるが、この診断プログラムは機能として捉えることができ、更には制御ブロックとして把握できる。
【００６８】
尚、以下に説明するステアリング装置は、図３に示すような、ステアリングシャフトを転舵軸から切り離し、ステアリングシャフトの回動角、回動方向、及び回動トルクを検出し、これらの検出信号に基づいて電動モータの駆動力を制御して転舵軸を駆動する、ステア・バイ・ワイヤ方式の電動パワーステアリング装置である。
【００６９】
ここで、図３では、操舵入力機構としてステアリングホイール４８を例示しているが、これ以外に操舵操作入力機構として、例えばジョイスティックや操舵ボタン等の他の操舵入力機構を使用することもできる。
【００７０】
本発明の実施形態では、図６に示しているように、少なくもコントローラ１９が、転舵アクチュエータ駆動指令信号出力ブロック７０と、転舵アクチュエータ動作状態信号入力ブロック７１と、異常診断ブロック７２を備えている。
【００７１】
また、転舵アクチュエータ駆動指令信号出力ブロック７０は、通常のステアリング機能を実行する正規駆動指令信号を出力する駆動指令出力ブロック７０Ｒと、異常診断機能を実行するための異常検出用のテスト駆動指令信号を出力するテスト駆動指令出力ブロック７０Ｆとから構成されている。
【００７２】
更に、異常診断ブロック７２は、センサカメラ７４によって障害物を検出して認識しる障害物認識ブロック(障害物検出部)８３、駆動回路異常診断ブロック８４、電動モータ異常診断ブロック８５を備えている。尚、必要に応じて異常診断部を増設することも可能である。そして、これらは実際には診断プログラムによって、診断機能が実行される。
【００７３】
駆動指令出力ブロック７０Ｒと、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆとは、切り換えスイッチＳＷによって切り換えられるが、実際は、診断プログラムの判断ステップによって、制御プログラム、或いは診断プログラムが選択される。この場合の判断ステップは、種々のパラメータを使用することができるが、これについては後述する。
【００７４】
駆動指令出力ブロック７０Ｒは、後述する初期異常診断モードを終了した後の、通常のステアリング動作を行なう「第１の状態」で、転舵アクチュエータの電動モータ１７に正規駆動指令信号を出力する。これによって、転舵アクチュエータは通常の転舵動作を実行する。
【００７５】
また、駆動指令出力ブロック７０Ｒは、後述する初期調整処理で操舵反力モータ４９にステアリングホイール４８の位置を中立舵角に対応するように制御する。この場合は第１舵角センサ２０Ａで検出された舵角と、コントローラ１９に記憶された中立舵角を比較し、操舵反力モータ４９によってステアリングホイール４８を回動させながら中立舵角まで回動させる。
【００７６】
一方、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆは、初期異常診断モードが実行できる「第２の状態」において、転舵アクチュエータの電動モータ１７に所定のテスト駆動指令信号を出力する。これによって、転舵アクチュエータは所定の状態に駆動されて、動作異常を診断することができる。
【００７７】
転舵アクチュエータ動作状態信号入力ブロック７１には、以下に説明する各種センサ、及び各種検出回路からの動作状態信号が入力されている。
【００７８】
第１舵角センサ２０Ａは、ステアリングホイール４８の回動角を検出し、第２舵角センサ２０Ｂは、操舵輪４７の転舵角を検出している。このように、第１舵角センサ２０Ａと、第２舵角センサ２０Ｂを設ける理由は、テスト駆動指令信号によってステアリングホイール４８とは無関係に転舵アクチュエータを駆動した後に、ステアリングホイール４８の回動角と操舵輪４７の転舵角を整合(一致)させるためである。
【００７９】
トルクセンサ２１は、ステアリングホイール４８の操舵トルクを検出している。また、電流検出回路５５は、電動モータ１７のコイル電流を検出し、回転角検出回路５６は、電動モータ１７のロータの回転角を検出している。
【００８０】
車速センサ７３は、自動車の走行車速を検出することで、自動車が停車しているかどうかを検出している。センサカメラ７４は、車輪周りの障害物を検出するものであり、テスト駆動指令信号によって車輪を操舵する上で障害物の有無を検出している。ブレーキセンサ７５、シフト位置センサ７６は、自動車が停車しているかどうかを補助的に検出している。
【００８１】
電源電圧センサ７７は、テスト駆動指令信号を出力する上で、電源電圧が充分に高いかどうかを検出している。また、温度センサ７８は、インバータ駆動回路５４の温度を検出するサーミスタ等の温度センサである。
【００８２】
更にコントローラ１９には、電動モータ１７に印加される電圧を検出する電圧検出回路７９を備えている。この検出電圧は内部回路の異常診断に使用される。また、インバータ駆動回路５４には、各ＭＯＳＦＥＴのオン状態、オフ状態を検出するＭＯＳＦＥＴ動作診断回路８０が設けられている。これはＭＯＳＦＥＴの動作が、正規の動作でオン状態であるにも拘らず、オフ状態となっている場合や、正規の動作でオフ状態であるにも拘らず、オン状態となっている場合の異常を検出する機能を有している。
【００８３】
そして、転舵アクチュエータ動作状態信号入力ブロック７１に入力された各種センサの動作状態信号は、駆動指令出力ブロック７０Ｒと、異常診断ブロック７２に入力されている。
【００８４】
駆動指令出力ブロック７０Ｒでは、入力された動作状態信号に基づいて通常のステアリング機能を実行する正規駆動指令信号を出力する。この場合、切り換えスイッチＳＷは、駆動指令出力ブロック７０Ｒと転舵アクチュエータを接続する。
【００８５】
一方、異常診断駆ブロック７２では、入力された動作状態信号に基づいて異常診断機能を実行し、異常状態の有無を表すエラーコードをＲＡＭ５９に一時的に記憶させている。尚、この異常診断ブロック７２による診断機能を実行する場合は、切り換えスイッチＳＷは、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆと転舵アクチュエータを接続する。
【００８６】
ここで、初期異常診断モードは「第２の状態」で実行されるが、この「第２の状態」は、自動車が停止され、しかも自動車の始動ボタン、或いはキースイッチが動作されて、コントローラ１９に電源電圧が供給され、所定時間が経過するまでの状態、或いは自動車が走行を開始されるまでの状態である。ただ、初期異常診断モードの実行時間は、操縦者が違和感を抱くほど長くはないので、初期異常診断モードを実行する上で問題とはならない。
【００８７】
このように、自動車が走行中ではなく、自動車の走行開始前までに操舵輪の動作を伴う転舵アクチュエータの異常診断を実施することで、操縦者の違和感を抑制することができると共に、ステアリング装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００８８】
また、初期異常診断モードは、操縦者が自動車に乗車するまでの間の「第２の状態」で行なうことも可能である。例えば、リモートキーによってドアが開錠されたことを検出した時点、或いはドアが開かれたことを検出した時点で、これらの検出信号に同期してコントローラ１９に電源電圧を供給して初期異常診断モードを実行し、シートセンサによって操縦者が座席についたことを検出してから初期異常診断モードを終了させることもできる。
【００８９】
このように、操縦者が自動車を走行させる前までに操舵輪４７の動作を伴う転舵アクチュエータの異常診断を実施することで、操縦者の違和感を抑制することができる。
【００９０】
更に、異常診断ブロック７２は異常状態が検出されると、エンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)８１やトランスッションコントロールユニット(ＴＣＵ)８２に異常検出信号を送ることで、エンジンコントロールユニット８１でエンジンの出力を低減したり、トランスッションコントロールユニット８２でシフト位置の変更を抑制させる制御を実行させることもできる。
【００９１】
このように、ステアリング装置以外の他の制御機器に対して、ステアリング装置の異常情報を出力することで、他の制御機器の制御機能を安全側に移行させたり、他の制御機器でステアリング装置の異常に伴う機能低下を補う制御を行うことができる。
【００９２】
次に、本実施形態の具体的な制御フローを図７〜図１５に基づいて説明する。尚、この制御フローは、図５に示したＲＯＭ５８に格納された診断プログラムに基づいてＣＰＵ５７で実行される制御を示している。これらの制御フローは、ＣＰＵ５７に内蔵されたフリーランカウンタのコンペアマッチ割り込みによって所定時間毎に起動される。
【００９３】
図７は初期異常診断モードで実行される異常診断のゼネラルフローを示しており、以下、制御ステップ毎に説明する。
【００９４】
≪ステップＳ１０≫
ステップＳ１０においては、初期異常診断モードを実行して良いかどうかの判断を実行する。この判断は、自動車が走行中かどうか、車輪の周囲に障害物や人物が存在するか、といった初期異常診断モードが実行できる環境にあるかどうかの判断を行なっている。この具体的な判断の制御フローは図８に示しているので、ここでは説明を省略する。初期異常診断モードが実行できる環境にあるかどうかの判断結果が求まると、ステップＳ１１に移行する。
【００９５】
≪ステップＳ１１≫
ステップＳ１１においては、ステップＳ１１で求められた判断結果に基づいて、異常診断処理を開始するかどうかの判断を実行する。異常診断処理を実行する環境にないことが判断されるとエンドに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。一方、異常診断処理を実行する環境にあると判断されると、ステップ１２に移行する。
【００９６】
≪ステップＳ１２≫
ステップＳ１２においては、具体的な異常診断処理を実行する。この異常診断処理の具体的な制御フローは後述するが、重要な点は、テスト駆動指令出力ブロック７２(図６参照)からテスト駆動指令信号が出力され、これに応答して転舵アクチュエータが、所定の動作を行った状態で異常診断が実行されることである。
【００９７】
例えば、転舵アクチュエータが所定の動作を行った状態で、
(１)コントローラ１９を構成する回路の回路電圧の異常を監視する、
(２)電動モータ１７の相電流の異常を監視する、
(３)電動モータ１７のロータの回転角の異常を監視する、
(４)インバータ駆動回路の動作の異常を監視する、
(５)電動モータ、及び機構部品の異常を監視する、
といった診断を実行する。これらの具体的な異常診断の制御フローは図９〜図１４に示しているので、ここでは説明を省略する。上述した異常診断処理が終了するとステップＳ１３に移行する。
【００９８】
≪ステップＳ１３≫
ステップＳ１３においては、ステップＳ１２の異常診断処置によって検出された異常の有無を判断する。少なくとも１つ以上の異常が検出されるとステップＳ１４に移行し、異常が検出されないとステップＳ１５に移行する。
【００９９】
≪ステップＳ１４≫
ステップＳ１４においては、ステップＳ１３で検出された異常を、ディスプレイ、スピーカ等によって外部に通知する。また、この異常はエラーコードとしてＲＡＭ５９に記憶され、更には、エンジンを停止する際にＥＥＰＲＯＭ６０に転送されて記憶される。ＥＥＰＲＯＭ６０に転送されたエラーコードは、読み取りツールによって読み取られ、異常個所等の詳細を把握することできる。
【０１００】
また、異常を検出すると、図６にあるように、異常検出信号をテスト駆動指令出力ブロック７０Ｆに送信する。そして、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆは、異常信号を受信すると、テスト駆動指令信号を転舵アクチュエータに出力するのを禁止する。
【０１０１】
≪ステップＳ１５≫
ステップＳ１５においては、異常が検出されなかったので、ステアリング装置が正常と見做され、初期調整処理が実行される。本実施形態では、ステアリング装置がステア・バイ・ワイヤ方式であるため、異常診断処理によって転舵アクチュエータが動作しているので、操舵輪の舵角とステアリングホイール４８の舵角(ステアリングシャフト４の回動角)が整合していないことが予想される。
【０１０２】
このため、初期調整処理によって車輪の舵角とステアリングホイール４８の舵角(ステアリングシャフト４の回動角)を整合させる処理を実行する。この具体的な初期調整処理の制御フローは図１５に示しているので、ここでは説明を省略する。上述した初期調整処理が終了するとエンドに抜けて次の起動タイミングを待つことになる。
【０１０３】
このように、本実施形態では、ステアリング装置の異常診断を行う際、実際に転舵アクチュエータを動作させ、その動作に基づき、ステアリング装置の異常診断を行うため、コントローラの回路系の異常以外の動作異常も診断することが可能となり、ステアリング装置の信頼性を向上させることができる。
【０１０４】
次に、図７に示すステップＳ１０の具体的な制御フローを図８に基づき説明する。
【０１０５】
≪ステップＳ２０≫
ステップＳ２０においては、初期異常診断モードを実行する環境が整っているかどうかの判断を行なう、異常診断処理の可否判断を開始する。
【０１０６】
≪ステップＳ２１≫
ステップＳ２１においては、自動車が停車中の車両停止措置が実行されているかどうかの判断を行なっている。具体的には、
(１)車速センサ７３によって車速が検出されないこと、
(２)ブレーキセンサ７５によってパーキングブレーキが動作されていること、
(３)シフト位置センサ７６によってパーキング位置に設定されていること、
といった条件を満足すると、停車措置が取られているとしてステップ２２に移行する。
【０１０７】
一方、上記条件の１つ以上が満足されないと停車措置が取られていないと判断してステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６においては、停車措置が取られていないと判断されると、自動車が走行している、或いは走行できる状態にあると見做して、初期異常診断モードを実行せず、操舵輪を転舵させないようにして信頼性の向上を図っている。
【０１０８】
≪ステップＳ２２≫
ステップＳ２１で停車措置がとれていると判断されているので、ステップＳ２２では自動車の周囲に存在する障害物の検出を実行する。このように障害物を検出するのは、例えば、道路側端に形成された段差や駐車のための輪留め等の障害物があると、操舵輪４７を転舵することが困難となるためである。また、人物が操舵輪４７の側にいると足に接触する恐れもある。
【０１０９】
このため、操舵輪４７の周囲の障害物を検出する必要がある。障害物の検出には、センサカメラ７４で撮影された画像を解析して、障害物を認識することができる。障害物の検出が完了するとステップＳ２３に移行する。
【０１１０】
≪ステップＳ２３≫
ステップＳ２３においては、撮影された画像から障害物があるかどうかの判断を実行する。上述したように、画像解析(パターン解析やモーション解析)によって障害物を認識できるので、障害物を認識するとステップＳ２６に移行し、障害物を認識しないとステップＳ２４に移行する。ステップＳ２６においては、障害物が存在しているとして、初期異常診断モードを実行せず、テスト駆動指令信号の出力を禁止して操舵輪４７を転舵させない。
【０１１１】
このように、図７のステップ１２によるテスト駆動指令信号に対応して操舵輪４７が操舵される前に、操舵輪４７の周辺の障害物の有無を検知することにより、初期異常診断モードの実行の可否が判断でき、しかも安全性の向上を図ることができる。
【０１１２】
≪ステップＳ２４≫
ステップＳ２４においては、温度センサ７８で検出された温度によって、インバータ駆動回路５４が過熱して保護モードに移行していると判断された場合や、電源電圧センサ７７で検出されたバッテリ電圧が所定値より低下している場合には、初期異常診断モードを実行しない判断を行なっている。
【０１１３】
したがって、インバータ駆動回路５４が保護モードに移行している場合や、バッテリ電圧が低下している場合には、ステップＳ２６に移行し、インバータ駆動回路５４が保護モードに移行していない場合や、バッテリ電圧が低下していない場合には、ステップＳ２５に移行する。
【０１１４】
このように、バッテリ６４の電源電圧が低下している、或いはインバータ駆動回路５４が保護モードにある等の異常が発生しているときに、新たに転舵アクチュエータを駆動すると、これらの異常状態が更に悪化する恐れがある。このため、ステップＳ２６でテスト駆動指令信号の出力を禁止することで、ステアリング装置やバッテリ６４の保護を図ることができる。
【０１１５】
≪ステップＳ２５≫
ステップＳ２５においては、上述したステップＳ２１、ステップＳ２３、及びステップＳ２４での判断で、異常診断処理の環境が整っていると見做されているので、異常診断処理(初期異常診断モード)の開始を実行しても良いという許可信号を出力する。
【０１１６】
≪ステップＳ２６≫
ステップＳ２６においては、上述したステップＳ２１、ステップＳ２３、及びステップＳ２４での判断で、異常診断処理の環境が整っていないと見做されているので、異常診断処理(初期異常診断モード)の開始を実行しないという不許可信号を出力する。
【０１１７】
≪ステップＳ２７≫
ステップＳ２７においては、ステップＳ２５、或いはステップＳ２６で許可/不許可信号が出力されると、異常診断処理の可否判断を終了する。この場合、図７のステップＳ１１において、許可信号が出力されていれば、図７のステップＳ１２の異常診断処理に進み、不許可信号が出力されていれば、異常診断処理を実行しないで、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆからのテスト駆動指令信号の出力を禁止してエンドに進み、次の起動タイミングを待つことになる。
【０１１８】
以上に説明した異常診断処理の可否判断を終了すると、次にステップＳ１２の異常印断処理を実行する。この場合、図６のテスト駆動指令出力ブロック７０Ｆと転舵アクチュエータが、切り換えスイッチＳＷによって接続されることになる。ただ、実際は予め定めた判断ロジックによって診断プログラムが起動される。
【０１１９】
異常診断処理は図９に示しており、この異常診断処理はマルチタスク方式によって並行して実行されている。したがって、後述するステップＳ４１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１、Ｓ８１のテスト駆動指令による転舵動作は、同じ動作である。次に、夫々の異常診断処理の概略について説明する。
【０１２０】
≪ステップＳ３０≫
ステップＳ３０においては、転舵アクチュエータの動作に伴うステアリング装置の異常診断を開始する。
【０１２１】
≪ステップＳ３１≫
ステップＳ３１においては、コントローラ内の内部回路の内部電圧監視処理を実行する。尚、この場合、テスト駆動指令信号が出力された状態でコントローラの回路電圧が監視される。尚、監視する内部回路はインバータ駆動回路５４、電動モータ１７等の電圧である。尚、これ以外の必要とされる内部回路の電圧を監視することもできる。また、この内部電圧監視処理の制御フローは図１０に示している。
【０１２２】
≪ステップＳ３２≫
ステップＳ３２においては、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７の相電流の監視処理を実行する。尚、この場合も、テスト駆動指令信号が出力された状態で電動モータ１７の相電流が監視される。また、この相電流監視処理の制御フローは図１１に示している。
【０１２３】
≪ステップＳ３３≫
ステップＳ３３においては、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７の回転角の監視処理を実行する。尚、この場合も、テスト駆動指令信号が出力された状態で電動モータ１７の回転角が監視される。また、この回転角監視処理の制御フローは図１２に示している。
【０１２４】
≪ステップＳ３４≫
ステップＳ３４においては、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７を駆動するインバータ駆動回路５４の動作監視処理を実行する。尚、この場合も、テスト駆動指令信号が出力された状態で電動モータ１７のインバータ駆動回路５４の動作が監視される。また、このインバータ駆動回路５４の動作監視処理の制御フローは図１３に示している。
【０１２５】
≪ステップＳ３５≫
ステップＳ３５においては、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７の構成要素、機構部品の動作監視処理を実行する。尚、この場合も、テスト駆動指令信号が出力された状態で電動モータ１７の構成要素、機構部品の動作が監視される。また、この電動モータ１７の構成要素、機構部品の動作監視処理の制御フローは図１４に示している。
【０１２６】
≪ステップＳ３６≫
ステップＳ３６においては、転舵アクチュエータの動作に伴うステアリング装置の異常診断処理を終了する、その後、図７のステップ１３に移行する。
【０１２７】
ここで、上述した夫々の異常診断処理はマルチタスク方式を示しているが、夫々の異常診断処理を順番に連続して行なうこともできる。この場合、最初に転舵アクチュエータを動作させるステップ（Ｓ４１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１、Ｓ８１）で、夫々の診断対象の物理状態量を検出してＲＡＭ５９に記憶させ、以下、この動作状態量を使用して夫々の異常診断を行なうことになる。
【０１２８】
次に夫々の異常診断処理の詳細について、上述した制御ステップの順番にしたがって説明する。これらの異常診断は、駆動回路異常診断ブロック８４、電動モータ異常診断ブロック８５、及びその他の異常診断ブロックによって実行されるものである。
【０１２９】
先ず、図１０はコントローラの内部回路の電圧監視処理の詳細を示している。
【０１３０】
≪ステップＳ４０≫
ステップＳ４０においては、コントローラの内部回路の電圧監視処理を開始する。この場合、本実施形態では、電動モータ１７に印加される電圧を監視している。
【０１３１】
≪ステップＳ４１≫
ステップＳ４１においては、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力された、所定の転舵角に対応するテスト駆動指令信号(＝電動モータの回転量)を、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７に送り、操舵輪４７を所定角度だけ転舵させる。尚、この場合は自動車が停車しているため「据え切り状態」となるため、出力側プーリ４７と路面との摩擦抵抗が大きいので電動モータ１７には多くの電気エネルギが必要となる。
【０１３２】
このため、バッテリ６４の消耗を少なくするため、テスト駆動指令信号である転舵角はできるだけ小さい方が良い。転舵動作を実行するとステップＳ４２に移行する。
【０１３３】
≪ステップＳ４２≫
ステップＳ４２においては、電圧検出回路７９によって電動モータ１７に印加される電圧を、所定の電圧閾値と比較して内部回路の異常診断を行なう。つまり、テスト駆動出力信号を出力した状態で、内部回路が正常に動作していれば、電動モータ１７に印加される電圧は所定範囲の電圧閾値に維持されている。
【０１３４】
一方、電動モータ１７に印加される電圧が所定範囲の電圧閾値より高いか、或いは低くなると、内部回路に異常が生じていると判断する。このように、テスト駆動指令信号に対応した転舵アクチュエータの動作に伴う電圧検出回路７９の検出電圧に基づき、コントローラの異常の有無を判断することで、精度の高い異常診断を行うことができる。尚、電動モータ１７以外の電圧を検出することができ、例えばインバータ駆動回路等の電圧を検出して異常診断を行なうこともできる。
【０１３５】
そして、回路電圧に異常がないと判断されるとステップＳ４３に移行し、回路電圧に異常があると判断されるとステップＳ４４に移行する。
【０１３６】
≪ステップＳ４３≫
ステップＳ４３においては、ステップＳ４２の判断結果に基づき「異常出力無し」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ４５に移行する。
【０１３７】
≪ステップＳ４４≫
ステップＳ４４においては、ステップＳ４２の判断結果に基づき「異常出力有り」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ４５に移行する。
【０１３８】
≪ステップＳ４５≫
ステップＳ４５においては、コントローラの内部回路の電圧監視処理を終了する。
【０１３９】
次に図９のステップＳ３２である電動モータ１７の相電流監視処理について説明する。図１１は、電動モータ１７の相電流監視処理の詳細を示している。
【０１４０】
≪ステップＳ５０≫
ステップＳ５０においては、電動モータ１７の相電流監視処理を開始する。この場合、本実施形態では、電動モータ１７のコイルに流れる電流を監視している。
【０１４１】
≪ステップＳ５１≫
ステップＳ５１においては、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力された、所定の転舵角に対応するテスト駆動指令信号(＝電動モータの回転量)を、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７に送り、操舵輪４７を所定角度だけ転舵させる。尚、このステップＳ５１は、図１０のステップＳ４１と同じテスト駆動指令信号である。転舵動作を実行するとステップＳ５２に移行する。
【０１４２】
≪ステップＳ５２≫
ステップＳ５２においては、電流検出回路５５によって電動モータ１７に流れる電流を、所定の電流閾値と比較して異常診断を行なう。つまり、テスト駆動出力信号を出力した状態で、コントローラが正常に動作していれば、電動モータ１７に印加される電流は所定範囲の電流閾値に維持されている。ここで、電流閾値は、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力されるテスト駆動指令信号に基づく電流指令値である。
【０１４３】
一方、電動モータ１７に流れる電流が所定範囲の電流閾値より高いか、或いは低くなると、コントローラに異常が生じていると判断する。このように、テスト駆動指令信号に対応した転舵アクチュエータの動作に伴う電流検出回路５５の検出電流に基づき、コントローラの異常の有無を判断することで、精度の高い異常診断を行うことができる。
【０１４４】
そして、電流値に異常がないと判断されるとステップＳ５３に移行し、電流値に異常があると判断されるとステップＳ５４に移行する。
【０１４５】
≪ステップＳ５３≫
ステップＳ５３においては、ステップＳ５２の判断結果に基づき「異常出力無し」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ５５に移行する。
【０１４６】
≪ステップＳ５４≫
ステップＳ５４においては、ステップＳ５２の判断結果に基づき「異常出力有り」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ５５に移行する。
【０１４７】
≪ステップＳ５５≫
ステップＳ５５においては、電動モータ１７の相電流監視処理を終了する。
【０１４８】
次に図９のステップＳ３３である電動モータ１７の回転角監視処理について説明する。図１２は、電動モータ１７の回転角監視処理の詳細を示している。
【０１４９】
≪ステップＳ６０≫
ステップＳ６０においては、電動モータ１７のモータ回転角センサの監視処理を開始する。この場合、本実施形態では、電動モータ１７のロータの回転角を監視している。
【０１５０】
≪ステップＳ６１≫
ステップＳ６１においては、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力された、所定の転舵角に対応するテスト駆動指令信号(＝電動モータの回転量)を、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７に送り、操舵輪４７を所定角度だけ転舵させる。尚、このステップＳ６１も、図１０のステップＳ４１と同じテスト駆動指令信号である。転舵動作を実行するとステップＳ６２に移行する。
【０１５１】
≪ステップＳ６２≫
ステップＳ５２においては、回転角検出回路５６によって電動モータ１７の回転角を、所定の回転角閾値と比較して異常診断を行なう。つまり、テスト駆動出力信号を出力した状態で、コントローラが正常に動作していれば、電動モータ１７のロータの回転角は所定範囲の回転角閾値に維持されている。ここで、回転角閾値は、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力されるテスト駆動指令信号に基づく回転角指令値である。
【０１５２】
一方、電動モータ１７のロータの回転角が所定範囲の回転角閾値より大きいか、或いは小さくなると、電動モータ１７、或いはモータ回転角センサ６６に異常が生じていると判断する。このように、テスト駆動指令信号に対応した転舵アクチュエータの動作に伴う電動モータ１７のロータの回転角を検出する回転角検出回路５６の検出回転角に基づき、電動モータ１７、或いはモータ回転角センサ６６の異常の有無を判断することで、精度の高い異常診断を行うことができる。
【０１５３】
そして、回転角に異常がないと判断されるとステップＳ６３に移行し、回転角に異常があると判断されるとステップＳ６４に移行する。
【０１５４】
≪ステップＳ６３≫
ステップＳ５３においては、ステップＳ６２の判断結果に基づき「異常出力無し」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ６５に移行する。
【０１５５】
≪ステップＳ６４≫
ステップＳ６４においては、ステップＳ６２の判断結果に基づき「異常出力有り」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ６５に移行する。
【０１５６】
このように、テスト駆動指令信号に対応した転舵アクチュエータの動作に伴うモータ回転角センサ６６の出力に基づき、電動モータ１７の異常の有無を判断することにより、より精度の高い異常診断を行うことができる。
【０１５７】
更に、テスト駆動指令信号によって得られるべき電動モータ１７の回転角と、モータ回転角センサの検出回転角の差が所定値以上である場合には、モータ回転角センサ６６を含む電動モータ１７に異常が生じている、との異常診断を行うことができる。
【０１５８】
更に、図５で説明したように、モータ回転角センサ６６は、二重系を構成しているので、例えば、第1のモータ回転角センサの出力と、第２のモータ回転角センサの出力の差が所定値以上である場合には、モータ回転角センサ６６に異常が生じている、との異常診断を行うことができる。
【０１５９】
≪ステップＳ６５≫
ステップＳ６５においては、モータ回転角センサ６６の監視処理を終了する。
【０１６０】
次に図９のステップＳ３４であるインバータ駆動回路の監視処理について説明する。図１３は、インバータ駆動回路の監視処理の詳細を示している。
【０１６１】
≪ステップＳ７０≫
ステップＳ７０においては、インバータ駆動回路の監視処理を開始する。この場合、本実施形態では、インバータ駆動回路のＭＯＳＦＥＴのオン・オフの状態(オン故障、或いはオフ故障)を監視している。
【０１６２】
≪ステップＳ７１≫
ステップＳ７１においては、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力された、所定の転舵角に対応するテスト駆動指令信号(＝電動モータの回転量)を、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７に送り、操舵輪４７を所定角度だけ転舵させる。尚、このステップＳ７１は、図１０のステップＳ４１と同じテスト駆動指令信号である。転舵動作を実行するとステップＳ７２に移行する。
【０１６３】
≪ステップＳ７２≫
ステップＳ７２においては、インバータ駆動回路５４に設けたＭＯＳＦＥＴ動作診断回路８０によって、インバータ駆動回路５４のＭＯＳＦＥＴの動作を監視している。つまり、ＭＯＳＦＥＴの動作が、正規の動作でオン状態であるにも拘らず、オフ状態となっている場合や、正規の動作でオフ状態であるにも拘らず、オン状態となっている場合の異常を検出している。
【０１６４】
このように、テスト駆動指令信号に対応した転舵アクチュエータの動作に伴うインバータ駆動回路５４のＭＯＳＦＥＴ動作診断回路８０の診断結果によって、インバータ駆動回路５４の異常の有無を判断することで、精度の高い異常診断を行うことができる。もちろん、コントローラの内部回路の異常によって、インバータ駆動回路５４に異常な動作があれば、ＭＯＳＦＥＴ動作診断回路８０によって検出することも可能である
そして、ＭＯＳＦＥＴ動作診断回路８０からの信号によってインバータ駆動回路５４に異常がないと判断されるとステップＳ７３に移行し、異常があると判断されるとステップＳ７４に移行する。
【０１６５】
≪ステップＳ７３≫
ステップＳ７３においては、ステップＳ７２の判断結果に基づき「異常出力無し」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ７５に移行する。
【０１６６】
≪ステップＳ７４≫
ステップＳ７４においては、ステップＳ７２の判断結果に基づき「異常出力有り」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ７５に移行する。
【０１６７】
≪ステップＳ７５≫
ステップＳ７５においては、インバータ駆動回路５４の動作監視処理を終了する。
【０１６８】
次に図９のステップＳ３５である電動モータの構成要素、機構部品の動作監視処理について説明する。図１４は、電動モータの構成要素、機構部品の動作監視処理の詳細を示している。
【０１６９】
≪ステップＳ８０≫
ステップＳ８０においては、電動モータの構成要素、機構部品の動作監視処理を開始する。この場合、本実施形態では、電動モータ１７のモータトルク及び／又はモータの回転速度を監視している。モータトルクは、電流検出回路５５で検出された電流から所定の演算を用いて推定することができ、回転速度は回転角検出回路５６で検出された回転角から求めることができる。
【０１７０】
≪ステップＳ８１≫
ステップＳ８１においては、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力された、所定の転舵角に対応するテスト駆動指令信号(＝電動モータの回転量)を、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７に送り、操舵輪４７を所定角度だけ転舵させる。尚、このステップＳ８１は、図１０のステップＳ４１と同じテスト駆動指令信号である。転舵動作を実行するとステップＳ８２に移行する。
【０１７１】
≪ステップＳ８２≫
ステップＳ８２においては、電流検出回路５５で求められた、電動モータ１７に流れる電流に基づいてモータトルクを演算し、このモータトルクを所定のトルク閾値と比較して異常診断を行なう。つまり、テスト駆動出力信号を出力した状態で、電動モータの構成要素、機構部品が正常に動作していれば、モータトルクは所定範囲のトルク閾値に収まる。ここで、トルク閾値は、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力されるテスト駆動指令信号に基づく電流指令値から求まるモータトルクである。
【０１７２】
一方、モータトルクが所定範囲のトルク閾値より大きいか、或いは小さいと、電動モータの構成要素、機構部品に異常が生じていると判断する。
【０１７３】
更に、回転角検出回路５６によって検出された電動モータ１７の回転速度を、所定の回転速度閾値と比較して異常診断を行なう。つまり、テスト駆動出力信号を出力した状態で、電動モータの構成要素、機構部品が正常に動作していれば、回転速度は所定範囲の回転速度閾値に収まる。ここで、回転速度閾値は、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力されるテスト駆動指令信号に基づく電流指令値から求まる回転速度である。
【０１７４】
一方、回転速度が所定範囲の回転速度閾値より大きいか、或いは小さいと、電動モータの構成要素、機構部品に異常が生じていると判断する。
【０１７５】
例えば、転舵アクチュエータのボールねじ機構に錆が発生すると、電動モータ１７の回転速度が低下したり、電動モータ１７の回転速度に周期的な変動が発生する等の現象が現れる。よって、これらの現象に基づき電動モータの構成要素、機構部品の異常診断を行なうことができる。
【０１７６】
このように、電動モータの回転速度やモータトルクが所定範囲外にある場合には、電動モータの構成要素、機構部品に異常が生じていることを判断することができる。
【０１７７】
そして、電動モータの構成要素、機構部品に異常がないと判断されるとステップＳ８３に移行し、異常があると判断されるとステップＳ８４に移行する。
【０１７８】
≪ステップＳ８３≫
ステップＳ８３においては、ステップＳ５２の判断結果に基づき「異常出力無し」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ８５に移行する。
【０１７９】
≪ステップＳ８４≫
ステップＳ８４においては、ステップＳ５２の判断結果に基づき「異常出力有り」の情報をＲＡＭ５９の所定アドレスに格納する。この処理が終了するとステップＳ８５に移行する。
【０１８０】
≪ステップＳ８５≫
ステップＳ８５においては、電動モータ１７の電動モータの構成要素、機構部品の動作監視処理を終了する。
【０１８１】
そして、全ての異常診断処理が終了すると、図７のステップＳ１３において、異常状態を１つでも検出するとステップ１４に移行し、異常を検出しないと図７のステップＳ１５の初期調整処理に移行する。
【０１８２】
ステップＳ１４においては、異常を検出すると、図６にあるように、異常検出信号をテスト駆動指令出力ブロック７０Ｆに送信する。そして、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆは、異常検出信号を受信すると、テスト駆動指令信号を転舵アクチュエータに出力するのを禁止する。更に、検出された異常状態を、ディスプレイ、スピーカ等によって外部に通知する。
【０１８３】
尚、上述した異常診断処理において、ステップＳ４１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１、Ｓ８１においては、テスト駆動指令出力ブロック７０Ｆから出力された、所定の転舵角に対応するテスト駆動指令信号を、転舵アクチュエータを構成する電動モータ１７に送り、操舵輪４７を所定角度だけ転舵させている。
【０１８４】
更に、これに加えてステップＳ８１にあるように、テスト駆動指令信号の電流値(＝モータルク)が周期的に変化するようにしても良い。これによれば、テスト駆動指令信号の電流値の周期的な変化に伴う転舵アクチュエータの動作を監視することで、より精度の高い異常診断を行うことができる。
【０１８５】
また、テスト駆動指令信号を、電動モータの回転速度を周期的に変化させても良く、これによれば、電動モータの回転速度を周期的に変化させることで、より多様な異常検出を行うことができる。
【０１８６】
次に初期調整処理について図１５に基づき説明する。初期調整処理は、自動車の発進時は、ステアリングホイール(操舵操作入力部材)４８の舵角と操舵輪４７の舵角が一致していることが好ましいため、ステアリング装置の異常診断の終了時において、ステアリングホイール４８の舵角と操舵輪の舵角を一致させておくものである。
≪ステップＳ９０≫
ステップＳ９０においては、初期調整処理の実行を開始する。本実施形態では、ステアリング装置がステア・バイ・ワイヤ方式であるため、異常診断処理によって転舵アクチュエータが動作しているので、操舵輪４７の舵角とステアリングホイール４８の舵角が整合していない。このため、初期調整処理によって車輪の舵角とステアリングホイール４８の舵角を整合させることを目的としている。
【０１８７】
≪ステップＳ９１≫
ステップＳ９１においては、ラックバー５の可動範囲に基づく中立舵角を算出する。操舵輪４７の転舵角は、第２舵角センサ２０Ｂによって検出されるが、この場合、駆動指令出力ブロック７０Ｒからの正規駆動指令信号は、ラックバー５の左右両側のストロークエンドまで操舵輪を動作させることが望ましい。これによって、ラックバー５をストロークエンドまで動作させることで、例えば、左右両側のストロークエンドの中点を操舵輪の中立舵角であると見做すことができる。ここで、中立舵角とは自動車が直進できる状態の転舵角である。
【０１８８】
また、スロークエンドとは、ラックバー５に形成されている「ねじ溝の端部」を意味している。そして、ラックバー５に螺合されたナットの両側に「ねじ溝の端部」が位置することになる。したがって、ナットの回転によってラックバー５が「ねじ溝の端部」まで移動するが、ラックバー５を両方のストロークエンドまで動作させることで、左右両側のストロークエンドの中点が、操舵輪の中立舵角となる。
【０１８９】
更に、正規駆動指令信号は、ラックバー５の一方のストロークエンドまで操舵輪４７を転舵させることもできる。この場合は、中立舵角は、片側のストロークエンドから所定の戻し量だけ、中立舵角の方向にラックバー５が戻された位置を中立舵角とすることもできる。ラックバー５を戻す戻し量は、適合作業(マッチング)やシミュレーションで予め求めておくことができる。
【０１９０】
尚、第２舵角センサ２０Ｂを使用することなく、操舵輪の動作に関する信号から、操舵輪のストローク量、ストローク可能範囲、操舵負荷等の情報を得ることも可能であり、これらの情報の少なくとも一部から、操舵輪の操舵角を検出することができる。
【０１９１】
更に、中立舵角は、異常診断処理のステップ４１で求めておくこともでき、求めた中立舵角はＲＡＭ５９に記憶させておけば良い。
【０１９２】
上述した処理で、操舵輪の中立舵角が求まるとステップＳ９２に移行する。
≪ステップＳ９２≫
ステップＳ９２においては、コントローラ１９の駆動指令出力ブロック７０Ｒから操舵反力モータ４９に、ステアリングホイール４８の位置を中立舵角に対応するように制御信号を出力する。この場合は第１舵角センサ２０Ａで検出された舵角と、コントローラ１９に記憶された中立舵角を比較し、操舵反力モータ４９によってステアリングホイール４８を回動させながら中立舵角まで回動させる。
【０１９３】
ステアリングホイール４８を中立舵角まで回動するとステップ９３に移行する。
≪ステップＳ９３≫
ステップＳ９３においては、操舵輪４７がステップＳ９１で求められた中立舵角になるように、駆動指令出力ブロック７０Ｒからの正規駆動指令信号によって、電動モータ１７が動作されてラックバー５が駆動される。そして、第２の舵角センサ２０Ｂによって操舵輪４７が中立舵角に達すると電動モータ１７の動作が停止される。これによって、ステアリングホイール４８と操舵輪４７が共に中立舵角とされる。
【０１９４】
このように、自動車の発進時は、ステアリングホイール４８と操舵輪４７が共に中立舵角とされているので、自動車の発進時において、操舵輪４７やステアリングホイール４８を駆動させる必要が無く、運転者の違和感を抑制することができる。更には、中立舵角なので、自動車が発進時に旋回することがないので安全性の観点からも有利である。
【０１９５】
尚、上述した説明では、ステアリングホイール４８と操舵輪４７を中立舵角に整合するように制御しているが、これに限らず、ステアリングホイール４８の舵角に合せて操舵輪４７の舵角を調整しても良いし、操舵輪４７の舵角に合せてステアリングホイール４８の舵角を調整しても良い。
【０１９６】
更に、図３にあるように、ステアリングホイール４８は、ラックバー５とは機械的に接続されておらず、テスト駆動指令信号によって転舵アクチュエータが駆動制御され、これに伴いラックバー５が駆動された場合においても、ステアリングホイール４８は回動されないので、異常診断における操縦者への違和感を抑制することができる。
【０１９７】
更に、図４Ｂにあるように、前輪ＦＷと後輪ＲＷとが同じ方向に転舵される構成とすることによって、車両の旋回方向の動きを小さくすることができ、ステアリング装置の異常診断中における自動車、及び自動車周辺の安全性を向上することができる。
【０１９８】
一方、図４Ｃにあるように、前輪ＦＷと後輪ＲＷとが逆方向に転舵される構成とすることによって、自動車の重心位置の動きを小さくすることができ、ステアリング装置の異常診断中における自動車の動きを安定化させることができる。
【０１９９】
以上述べた通り、本願発明は、転舵アクチュエータ駆動指令信号出力部から、テスト駆動指令信号を出力し、転舵アクチュエータ動作信号入力部で、転舵アクチュエータの動作に関する動作状態信号を検出し、異常診断部によって、テスト駆動指令信号に対する転舵アクチュエータの動作に関する動作状態信号に基づき、ステアリング装置の異常の有無を判断する、構成とした。
【０２００】
これによれば、テスト指令信号によって実際に転舵アクチュエータを動作させ、その動作に基づきステアリング装置の異常診断を行なうため、コントローラの異常以外の異常を検出することが可能となる。
【０２０１】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０２０２】
５…ラックバー、１７…電動モータ、１９…コントローラ、              ２０Ａ…第１舵角センサ、２０Ｂ…第２舵角センサ、２１…トルクセンサ、３５…ボールねじ機構、３８…ナット、４７…操舵輪、４８…ステアリングホイール、４９…操舵反力モータ、５９…ＲＡＭ、７０…転舵アクチュエータ駆動指令信号出力ブロック、７０Ｒ…駆動指令出力ブロック７０Ｒ、７０Ｆ…テスト駆動指令出力ブロック、７１…転舵アクチュエータ動作状態信号入力ブロック、７２…異常診断ブロック。
【図１】
2020037315.tif 000003
【図２】
2020037315.tif 000004
【図３】
2020037315.tif 000005
【図４Ａ】
2020037315.tif 000006
【図４Ｂ】
2020037315.tif 000007
【図４Ｃ】
2020037315.tif 000008
【図５】
2020037315.tif 000009
【図６】
2020037315.tif 000010
【図７】
2020037315.tif 000011
【図８】
2020037315.tif 000012
【図９】
2020037315.tif 000013
【図１０】
2020037315.tif 000014
【図１１】
2020037315.tif 000015
【図１２】
2020037315.tif 000016
【図１３】
2020037315.tif 000017
【図１４】
2020037315.tif 000018
【図１５】
2020037315.tif 000019