(57)【要約】【課題】モータに設けられる相対位置センサの検出信頼性を判定することができるモータ制御装置および転舵装置を提供する。【解決手段】転舵制御部は、回転角センサを通じて検出される転舵モータの回転角θｂ（相対角）と、ＴＡＳ（トルクアングルセンサ）を通じて検出されるピニオンシャフトの回転角θｐａ（絶対角）とに基づき、回転角センサおよびＴＡＳのどちらかに異常が発生していることを検出する（Ｓ１０１，Ｓ１０２）。さらに転舵制御部は、ＴＡＳを通じて検出されるピニオンシャフトの回転角θｐａと、ストロークセンサを通じて検出される転舵シャフトの移動量Ｌｓ（角度換算値）とに基づき、ＴＡＳが異常かどうかを判定する（Ｓ１０３，Ｓ１０４）。転舵制御部は、ＴＡＳが異常ではない旨判定される場合、回転角センサを通じて検出される転舵モータの回転角θｂが異常である旨判定する（Ｓ１０７）。【選択図】図３
2020072628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械装置の動力源であるモータを制御する制御回路を有し、
前記制御回路は、前記モータに設けられる相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記機械装置に設けられる第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記モータに連動する第１の構成要素の絶対位置との関係が、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサが正常である場合の本来の関係と異なるとき、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定するモータ制御装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置の単位時間あたりの変化量と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記第１の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係かどうかを判定する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定される場合、
前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の第１の構成要素の絶対位置と、前記機械装置に設けられる第２の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の前記モータに連動する第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係と異なるときには前記第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定する一方、
前記第１の構成要素の絶対位置と前記第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているときには前記相対位置センサに異常が発生している旨判定する請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量と、前記第２の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、前記第１の構成要素の絶対位置と前記第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係かどうかを判定する請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の前記第１の構成要素の絶対位置とに基づき前記モータの絶対回転位置を演算し、この演算される前記モータの絶対回転位置を使用して前記モータを制御するものであって、
前記第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定されるときには前記第２の絶対位置センサを通じて検出される前記第２の構成要素の絶対位置を使用して前記モータの絶対回転位置を演算する一方、
前記相対位置センサに異常が発生している旨判定されるときには前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記第１の構成要素の絶対位置、または前記第２の絶対位置センサを通じて検出される前記第２の構成要素の絶対位置を使用して前記モータの絶対回転位置を演算する請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置と、
前記機械装置としての転舵ユニットと、を備え、
前記転舵ユニットは、
直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、
前記転舵シャフトに噛み合わせられたピニオンシャフトと、
前記転舵シャフトに付与される動力の発生源である前記モータとしての転舵モータと、
前記転舵モータが発生する動力を前記転舵シャフトに伝達する伝達機構と、を有し、
前記第１の構成要素は、前記ピニオンシャフトまたは前記転舵シャフトである転舵装置。
【請求項７】
請求項３〜請求項５のうちいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
前記機械装置としての転舵ユニットと、を備え、
前記転舵ユニットは、
直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、
前記転舵シャフトに噛み合わせられたピニオンシャフトと、
前記転舵シャフトに付与される動力の発生源である前記モータとしての転舵モータと、
前記転舵モータが発生する動力を前記転舵シャフトに伝達する伝達機構と、を有し、
前記第１の構成要素は前記ピニオンシャフトおよび前記転舵シャフトのいずれか一方であって、前記第２の構成要素は前記ピニオンシャフトおよび前記転舵シャフトのいずれか他方である転舵装置。
【請求項８】
前記ピニオンシャフトは、クラッチにより動力伝達が断続されるステアリングシャフトに連結されるものであること、および
前記第１の絶対位置センサの検出対象は前記ピニオンシャフトであって、前記第１の絶対位置センサは前記ピニオンシャフトの絶対回転位置のみならず前記ピニオンシャフトに作用するトルクも検出するトルクアングルセンサを構成するものであることを前提として、
前記制御回路は、前記クラッチが切断された状態であるときには前記相対位置センサを通じて検出される前記転舵モータの相対回転位置および前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記ピニオンシャフトの絶対回転位置を使用して前記転舵モータを制御する一方、
前記クラッチが切断された状態から接続された状態へ切り替えられたときには前記トルクアングルセンサを通じて検出されるトルクに応じて前記転舵モータを制御する請求項６または請求項７に記載の転舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置および転舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハンドルと転舵輪とを機械的に分離した、いわゆるステアバイワイヤ方式の操舵装置が知られている。たとえば特許文献１の操舵装置は、ハンドルと転舵輪との間の動力伝達を断続するクラッチ、操舵軸に付与される操舵反力の発生源である反力モータ、および転舵輪を転舵させる転舵力の発生源である転舵モータを有している。また、操舵装置は、クラッチ、反力モータおよび転舵モータの動作を制御する制御装置を有している。
【０００３】
車両の走行時、操舵装置の制御装置は、クラッチを開放させてハンドルと転舵輪との間を機械的に分離する。制御装置は、転舵輪の実転舵角を目標転舵角に追従させるべく転舵モータを制御するとともに、転舵輪の転舵状態に応じた操舵反力を発生させるべく反力モータを制御する。目標転舵角は、操舵角センサを通じて検出される操舵角に基づき算出される。転舵状態は、転舵角センサを通じて検出される。操舵角センサおよび転舵角センサは、いずれも絶対角センサである。
【０００４】
制御装置は、反力モータに設けられた第１の回転角センサを通じて検出される回転角を使用して反力モータを制御するとともに、転舵モータに設けられた第２の回転角センサを通じて検出される回転角を使用して転舵モータを制御する。第１の回転角センサおよび第２の回転角センサはいずれも相対位置センサである。第１の回転角センサは、操舵角センサを通じてセンシングの基準点となる操舵角の中点を取得する。第２の回転角センサは、転舵角センサを通じてセンシングの基準点となる転舵角の中点を取得する。
【０００５】
制御装置は、操舵角センサおよび転舵角センサの失陥診断を行う。制御装置は、システム起動時におけるクラッチを係合解除する前の操舵角と転舵角との位相角差と、前回のシステム終了時にクラッチ係合状態で記憶した操舵角と転舵角との位相角差を比較する。制御装置は、前回のシステム終了時に記憶した操舵角と転舵角との関係性が保たれていないとき、少なくとも操舵角センサおよび転舵角センサのいずれか一方が失陥している旨判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の制御装置によれば、たしかに操舵角センサおよび転舵角センサのいずれか一方が失陥している旨判定することができる。しかし、操舵装置にはより高い動作信頼性が要求される。このため、製品仕様によるものの、反力モータに設けられる第１の回転角センサおよび転舵モータに設けられる第２の回転角センサを含む相対位置センサの検出信頼性を判定することが要求されることも考えられる。
【０００８】
本発明の目的は、モータに設けられる相対位置センサの検出信頼性を判定することができるモータ制御装置および転舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成し得るモータ制御装置は、機械装置の動力源であるモータを制御する制御回路を有している。前記制御回路は、前記モータに設けられる相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記機械装置に設けられる第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記モータに連動する第１の構成要素の絶対位置との関係が、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサが正常である場合の本来の関係と異なるとき、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定する。
【００１０】
機械装置の第１の構成要素はモータに連動するため、第１の絶対位置センサを通じて検出される機械装置における第１の構成要素の絶対位置と、相対位置センサを通じて検出されるモータの相対回転位置との間には相関関係がある。このため、モータの相対回転位置と、機械装置の第１の構成要素の絶対位置との関係が、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサが正常である場合の本来の関係に保たれていないとき、相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している蓋然性が高い。したがって、モータの相対回転位置と、機械装置の第１の構成要素の絶対位置との関係に基づき、少なくとも相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生していることを判定することができる。すなわち、相対位置センサに異常が発生しているおそれがあるかどうか、ひいては相対位置センサの検出信頼性を判定することができる。
【００１１】
上記のモータ制御装置において、前記制御回路は、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置の単位時間あたりの変化量と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置における前記第１の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係かどうかを判定するようにしてもよい。
【００１２】
モータの相対回転位置と、機械装置の第１の構成要素の絶対位置とは一定の関係を有する。このため、モータの相対回転位置の単位時間あたりの変化量と、機械装置における第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とについても一定の関係を有する。したがって、モータの相対回転位置の単位時間あたりの変化量と、機械装置における第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、モータの相対回転位置と、機械装置の第１の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているかどうかを判定することができる。
【００１３】
上記のモータ制御装置において、前記制御回路は、前記相対位置センサおよび前記第１の絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定される場合、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の第１の構成要素の絶対位置と、前記機械装置に設けられる第２の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の前記モータに連動する第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係と異なるときには前記第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定する一方、前記第１の構成要素の絶対位置と前記第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているときには前記相対位置センサに異常が発生している旨判定するようにしてもよい。
【００１４】
機械装置の第１の構成要素および第２の構成要素は共にモータに連動するため、第１の構成要素の絶対位置と、第２の構成要素の絶対位置との間には相関関係がある。したがって、相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定された状況において、第１の構成要素の絶対位置と第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれていないとき、第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定することができる。
【００１５】
これに対し、相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定された状況において、第１の構成要素の絶対位置と第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているとき、第１の絶対位置センサは正常である旨判定することができる。相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生している旨判定された状況において、第１の絶対位置センサが正常である旨判定されることにより、相対位置センサに異常が発生していることがわかる。
【００１６】
上記のモータ制御装置において、前記制御回路は、前記第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量と、前記第２の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、前記第１の構成要素の絶対位置と前記第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係かどうかを判定するようにしてもよい。
【００１７】
第１の構成要素の絶対位置と、第２の構成要素の絶対位置とは一定の関係を有する。このため、第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量と、第２の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とについても一定の関係を有する。したがって、第１の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量と、第２の構成要素の絶対位置の単位時間あたりの変化量とに基づき、第１の構成要素の絶対位置と第２の構成要素の絶対位置との関係が前記本来の関係に保たれているかどうかを判定することができる。
【００１８】
上記のモータ制御装置において、前記制御回路は、前記相対位置センサを通じて検出される前記モータの相対回転位置と、前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記機械装置の前記第１の構成要素の絶対位置とに基づき前記モータの絶対回転位置を演算し、この演算される前記モータの絶対回転位置を使用して前記モータを制御するものであってもよい。この場合、前記制御回路は、前記第１の絶対位置センサに異常が発生している旨判定されるときには前記第２の絶対位置センサを通じて検出される前記第２の構成要素の絶対位置を使用して前記モータの絶対回転位置を演算する一方、前記相対位置センサに異常が発生している旨判定されるときには前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記第１の構成要素の絶対位置、または前記第２の絶対位置センサを通じて検出される前記第２の構成要素の絶対位置を使用して前記モータの絶対回転位置を演算するようにしてもよい。
【００１９】
この構成によれば、第１の絶対位置センサに異常が発生している場合であれ、相対位置センサに異常が発生している場合であれ、モータの制御を継続することができる。
上記目的を達成し得る転舵装置は、上記のモータ制御装置と、前記機械装置としての転舵ユニットと、を備えている。前記転舵ユニットは、直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、前記転舵シャフトに噛み合わせられたピニオンシャフトと、前記転舵シャフトに付与される動力の発生源である前記モータとしての転舵モータと、前記転舵モータが発生する動力を前記転舵シャフトに伝達する伝達機構と、を有している。前記第１の構成要素は、前記ピニオンシャフトまたは前記転舵シャフトである。
【００２０】
この構成によれば、転舵モータの制御装置として上記のモータ制御装置を有していることにより、少なくとも相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生しているかどうかを判定することができる。
【００２１】
上記目的を達成し得る転舵装置は、上記のモータ制御装置と、前記機械装置としての転舵ユニットと、を備えている。前記転舵ユニットは、直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵シャフトと、前記転舵シャフトに噛み合わせられたピニオンシャフトと、前記転舵シャフトに付与される動力の発生源である前記モータとしての転舵モータと、前記転舵モータが発生する動力を前記転舵シャフトに伝達する伝達機構と、を有している。前記第１の構成要素は前記ピニオンシャフトおよび前記転舵シャフトのいずれか一方であって、前記第２の構成要素は前記ピニオンシャフトおよび前記転舵シャフトのいずれか他方である。
【００２２】
この構成によれば、転舵モータの制御装置として上記のモータ制御装置を有していることにより、少なくとも相対位置センサおよび絶対位置センサのいずれか一方に異常が発生しているかどうかを判定することができる。
【００２３】
上記の転舵装置において、前記ピニオンシャフトは、クラッチにより動力伝達が断続されるステアリングシャフトに連結されるものであること、および前記第１の絶対位置センサの検出対象は前記ピニオンシャフトであって、前記第１の絶対位置センサは前記ピニオンシャフトの絶対回転位置のみならず前記ピニオンシャフトに作用するトルクも検出するトルクアングルセンサを構成するものであることを前提としてもよい。この場合、前記制御回路は、前記クラッチが切断された状態であるときには前記相対位置センサを通じて検出される前記転舵モータの相対回転位置および前記第１の絶対位置センサを通じて検出される前記ピニオンシャフトの絶対回転位置を使用して前記転舵モータを制御する一方、前記クラッチが切断された状態から接続された状態へ切り替えられたときには前記トルクアングルセンサを通じて検出されるトルクに応じて前記転舵モータを制御することが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、クラッチが切断された状態であるとき、相対位置センサを通じて検出される転舵モータの相対回転位置、およびトルクアングルセンサを通じて検出されるピニオンシャフトの絶対回転位置が使用されて転舵モータの制御が行われる。これに対し、クラッチが接続された状態であるとき、ステアリングシャフトとピニオンシャフトとが一体的に回転するため、ピニオンシャフトにはステアリングシャフトの回転に伴うトルクが発生する。この場合、トルクアングルセンサを通じて検出されるピニオンシャフトのトルクに応じて転舵モータの制御が行われる。したがって、ピニオンシャフトに発生するトルクに応じて転舵輪を転舵させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のモータ制御装置および転舵装置によれば、モータに設けられる相対位置センサの検出信頼性を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】モータ制御装置および転舵装置の一実施の形態が搭載される操舵装置の構成図。
【図２】一実施の形態における転舵制御部の制御ブロック図。
【図３】一実施の形態における回転角センサの異常判定処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、モータ制御装置をステアバイワイヤ方式の操舵装置に具体化した一実施の形態を説明する。
図１に示すように、車両の操舵装置１０は、ステアリングホイール１１に連結されたステアリングシャフト１２を有している。ステアリングシャフト１２におけるステアリングホイール１１と反対側の端部には、ピニオンシャフト１３が設けられている。ピニオンシャフト１３のピニオン歯１３ａは、ピニオンシャフト１３に対して交わる方向へ延びる転舵シャフト１４のラック歯１４ａに噛み合わされている。転舵シャフト１４の両端には、それぞれタイロッド１５，１５を介して左右の転舵輪１６，１６が連結されている。
【００２８】
＜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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
＜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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
＜転舵力を発生させるための構成：転舵ユニット＞
また、操舵装置１０は、転舵輪１６，１６を転舵させるための動力である転舵力を生成するための構成として、転舵モータ４１、減速機構４２、ピニオンシャフト４３、回転角センサ４４、ストロークセンサ４５、トルクアングルセンサ（以下、「ＴＡＳ４６」という。）、および転舵制御部４７を有している。
【００３９】
なお、減速機構４２およびピニオンシャフト４３は、転舵モータ４１が発生する動力を転舵シャフト１４に伝達する伝達機構を構成する。ピニオンシャフト１３、転舵シャフト１４、転舵モータ４１、減速機構４２、ピニオンシャフト４３、および回転角センサ４４は、転舵ユニットＵ２を構成する。また、転舵ユニットＵ２、ストロークセンサ４５、ＴＡＳ４６、および転舵制御部４７は、転舵装置１０ｂを構成する。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
ストロークセンサ４５は、転舵シャフト１４（正確には、転舵シャフト１４を収容するハウジング）に設けられている。ストロークセンサ４５は、転舵シャフト１４の軸方向における絶対位置を検出するとともに、この絶対位置の変化に基づき転舵シャフト１４の軸方向における移動量Ｌｓを検出する。転舵シャフト１４は、タイロッド１５を介して転舵輪１６に連結されている。このため、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓと転舵輪１６の転舵角θｔとの間には相関関係がある。したがって、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づき転舵角θｔを求めることができる。
【００４３】
ＴＡＳ４６は、ピニオンシャフト１３（正確には、転舵シャフト１４と共にピニオンシャフト１３を収容するハウジング）に設けられている。ＴＡＳ４６は、トルクセンサと絶対角センサとが組み合わせられてなる。ＴＡＳ４６は、ピニオンシャフト１３に作用するトルクＴｐを検出する。また、ＴＡＳ４６は、ピニオンシャフト１３の３６０°を超える多回転にわたる絶対回転位置（絶対角）である回転角θｐａを検出する。
【００４４】
転舵制御部４７は、転舵モータ４１の駆動制御を通じて転舵輪１６，１６を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。転舵制御部４７は、回転角センサ４４により生成される電気信号Ｓｂに基づき転舵モータ４１の回転角を検出し、当該検出される回転角を使用して転舵モータ４１を制御する。転舵制御部４７は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂに基づきピニオンシャフト４３の実際の回転角θｐｂを演算する。また、転舵制御部４７は、反力制御部３５により演算される目標操舵角を使用して目標ピニオン角を演算する。そして転舵制御部４７は、目標ピニオン角と実際のピニオンシャフト４３の回転角θｐｂとの偏差を求め、当該偏差を無くすように転舵モータ４１に対する給電を制御する。
【００４５】
なお、転舵制御部４７とストロークセンサ４５との間の通信規格としては、たとえばＣＡＮ（Controller Area Network）が採用される。ＣＡＮは、シリアル通信プロトコルの一種である。また、転舵制御部４７とＴＡＳ４６との間の通信規格としては、たとえばＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）が採用される。ＳＰＩは、同期式のシリアル通信の規格の一種である。
【００４６】
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。
【００４７】
＜転舵制御部＞
つぎに、転舵制御部４７について詳細に説明する。
図２に示すように、転舵制御部４７は、回転検出回路５１、スイッチ５２、駆動回路５３、およびマイクロコンピュータ５４を有している。
【００４８】
ストロークセンサ４５、ＴＡＳ４６、回転検出回路５１、駆動回路５３、およびマイクロコンピュータ５４には、それぞれ車両に搭載されるバッテリ（直流電源）から電力が供給される。回転検出回路５１には、バッテリの電力が常時供給される。回転角センサ４４には、回転検出回路５１を通じて電力が供給される。ストロークセンサ４５、ＴＡＳ４６、マイクロコンピュータ５４および駆動回路５３には、車両の走行用駆動源（エンジンなど）を作動させる際に操作される電源スイッチがオンされたことを契機としてバッテリの電力が供給される。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
回転検出回路５１は、つぎのようにして転舵モータ４１の回転数を検出する。すなわち、回転検出回路５１はカウンタを有している。回転検出回路５１は、正弦信号および余弦信号の値の組である座標（ｃｏｓθｂ，ｓｉｎθｂ）の位置する象限が切り替わる毎にカウント値を一定値（たとえば１，２などの正の自然数）ずつ増加または減少させる。転舵モータ４１の回転方向が正方向であるとき、回転検出回路５１は座標が一象限だけ遷移する毎にカウント値を一定値ずつ増加させる。また、転舵モータ４１の回転方向が逆方向であるとき、回転検出回路５１は座標が一象限だけ遷移する毎にカウント値を一定値ずつ減少させる。回転検出回路５１は、当該カウント値に基づき転舵モータ４１の回転数を検出する。
【００５２】
スイッチ５２は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の軸方向における移動量Ｌｓを取り込む。スイッチ５２はマイクロコンピュータ５４からの指令に基づきマイクロコンピュータ５４へ供給する値をピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの間で切り替える。スイッチ５２は、通常、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａをマイクロコンピュータ５４へ供給する。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
また、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂ（相対角）と、ＴＡＳ４６により検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）とから、転舵モータ４１におけるモータ中点を演算する。モータ中点とは、車両の直進状態におけるステアリングホイール１１の操舵中立位置、あるいは転舵シャフト１４の転舵中立位置に対応する転舵モータ４１の回転角θｂをいう。
【００５６】
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。
【００５７】
マイクロコンピュータ５４は、車両の走行状態（たとえば車速Ｖ）に応じて操舵角θｓに対する転舵角θｔの比である舵角比を設定し、この設定される舵角比に応じてピニオンシャフト４３の目標ピニオン角を演算する。マイクロコンピュータ５４は、車速Ｖが遅くなるほど操舵角θｓに対する転舵角θｔがより大きくなるように、また車速Ｖが速くなるほど操舵角θｓに対する転舵角θｔがより小さくなるように、目標ピニオン角を演算する。マイクロコンピュータ５４は、車両の走行状態に応じて設定される舵角比を実現するために、反力制御部３５により演算される目標操舵角θ＊に対する補正角度を演算し、この演算される補正角度を目標操舵角θ＊に加算することにより舵角比に応じた目標ピニオン角を演算する。
【００５８】
マイクロコンピュータ５４は、ピニオンシャフト４３の実際の回転角θｐｂを目標ピニオン角に追従させるべく回転角θｐｂのフィードバック制御を通じて転舵モータ４１に対する電流指令値を演算する。マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１に供給される実際の電流値を電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を実行することにより駆動回路５３に対する制御信号Ｓｃを生成する。この制御信号Ｓｃは、駆動回路５３の各スイッチング素子のデューティ比を規定する。駆動回路５３の各スイッチング素子が制御信号Ｓｃに基づきスイッチングすることによって、転舵モータ４１（正確には、各相のモータコイル）には電流指令値に応じた電流が供給される。
【００５９】
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。
【００６０】
＜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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
＜回転角センサの異常判定処理＞
ここで、操舵装置１０にはより高い動作信頼性が要求される。このため、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１に設けられる回転角センサ４４の異常を検出する。マイクロコンピュータ５４は、車両の電源スイッチがオンされたことを契機として、回転検出回路５１により生成される回転検出信号Ｓｎ、およびＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａを所定の制御周期で取り込み、回転角センサ４４の異常判定処理を実行する。具体的には、つぎの通りである。
【００６４】
図３のフローチャートに示すように、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４からの電気信号Ｓｂに基づき演算される転舵モータ４１の回転角θｂと、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａとを比較する（ステップＳ１０１）。
【００６５】
このステップＳ１０１の処理は、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの間には相関関係があるところ、これら転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの関係が、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６が正常である場合の本来の関係に保たれているかどうかを判定する観点に基づき実行される。
【００６６】
ステップＳ１０１において、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量と、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａの単位時間あたりの変化量とに基づき、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの関係が、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６が正常である場合の本来の関係に保たれているかどうかを判定する。
【００６７】
具体的には、マイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａを転舵モータ４１の回転角θｂの回転角（相対角）に換算することにより回転角θｂ′を演算する。そして、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂ、およびピニオンシャフト１３の回転角θｐａに基づく回転角θｂ′の単位時間あたりの変化量δθｂ′を演算し、これら変化量δθｂと変化量δθｂ′との差の絶対値を演算する。ちなみに、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂとは、たとえば回転角θｂの前回値と今回値との差をいう。ピニオンシャフト１３の回転角θｐａに基づく回転角θｂ′の単位時間あたりの変化量δθｂ′とは、回転角θｂ′の前回値と今回値との差をいう。
【００６８】
つぎに、マイクロコンピュータ５４は、第１の異常判定条件である次式（Ａ）が成立するかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。
│δθｂ−δθｂ′│≧θｔｈ１  …（Ａ）
ただし、「θｔｈ１」は第１の変化量しきい値である。第１の変化量しきい値θｔｈ１は、つぎの観点に基づき設定される。すなわち、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとの間には相関関係がある。このため、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６がいずれも正常であるとき、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂと、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａに基づく回転角θｂ′の単位時間あたりの変化量δθｂ′との差は、基本的には一定の値（理想的には「０」）となる。第１の変化量しきい値θｔｈ１は、この一定の値を基準として設定される。
【００６９】
ちなみに、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂをピニオンシャフト１３の回転角θｐａに換算し、その換算した回転角θｐａの変化量の差の絶対値に基づき異常判定を行ってもよい。
【００７０】
マイクロコンピュータ５４は、式（Ａ）が成立しない旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＮＯ）、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６には異常が発生していないとして、異常判定処理を終了する。
【００７１】
マイクロコンピュータ５４は、式（Ａ）が成立する旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０３へ処理を移行する。変化量δθｂと変化量δθｂ′との差の絶対値が変化量しきい値θｔｈ１以上となるのは、変化量δθｂまたは変化量δθｂ′が異常な値を示している場合であって、回転角センサ４４またはＴＡＳ４６に異常が発生している蓋然性が高い。
【００７２】
ステップＳ１０３において、マイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａと、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（角度換算値）とを比較する（ステップＳ１０３）。
【００７３】
このステップＳ１０２の処理は、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの間には相関関係があるところ、これらピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの関係が、ＴＡＳ４６およびストロークセンサ４５が正常である場合の本来の関係に保たれているかどうかを判定する観点に基づき実行される。
【００７４】
ステップＳ１０３において、マイクロコンピュータ５４は、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａの単位時間あたりの変化量と、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓの単位時間あたりの変化量とに基づき、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの関係が、ＴＡＳ４６およびストロークセンサ４５が正常である場合の本来の関係に保たれているかどうかを判定する。
【００７５】
具体的には、マイクロコンピュータ５４は、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓをピニオンシャフト１３の回転角（絶対角）に換算することにより回転角θｐａ′を演算する。そして、マイクロコンピュータ５４は、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａの単位時間あたりの変化量δθｐａ、および転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′の単位時間当たりの変化量δθｐａ′を演算し、これら変化量δθｐａと変化量δθｐａ′との差の絶対値を演算する。
【００７６】
つぎに、マイクロコンピュータ５４は、第２の異常判定条件である次式（Ｂ）が成立するかどうかに基づきＴＡＳ４６の異常を判定する（ステップＳ１０４）。
│δθｐａ−δθｐａ′│≧θｔｈ２  …（Ｂ）
ただし、「θｔｈ２」は第２の変化量しきい値である。第２の変化量しきい値θｔｈ２は、つぎの観点に基づき設定される。すなわち、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａと転舵シャフト１４の移動量Ｌｓとの間には相関関係がある。このため、ＴＡＳ４６およびストロークセンサ４５がいずれも正常であるとき、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａの単位時間あたりの変化量δθｐａと、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′の単位時間当たりの変化量δθｐａ′との差は、基本的には一定の値（理想的には「０」）となる。第２の変化量しきい値θｔｈ２は、この一定の値を基準として設定される。
【００７７】
マイクロコンピュータ５４は、式（Ｂ）が成立する旨判定されるとき（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａが異常である旨判定する（ステップＳ１０５）。これは、回転角センサ４４、ストロークセンサ４５、およびＴＡＳ４６の三者において同時に異常が発生する蓋然性は低いことに基づく。
【００７８】
この後、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂ（相対角）、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）を使用して転舵制御を継続する（ステップＳ１０６）。マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂ（相対角）、および転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）に基づき、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａを演算する。
【００７９】
これに対し、マイクロコンピュータ５４は、式（Ｂ）が成立しない旨判定されるとき（ステップＳ１０４でＮＯ）、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａは正しく、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂが異常である旨判定する（ステップＳ１０７）。
【００８０】
この後、マイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、あるいは転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）を使用して転舵制御を継続して実行する（ステップＳ１０８）。マイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、あるいは転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）に基づき、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａを演算する。
【００８１】
＜反力制御部＞
なお、反力制御部３５は、転舵制御部４７と同様に、回転角センサ３３に対する異常判定機能を有している。図２に括弧付きの符号で示すように、反力制御部３５は、回転検出回路６１、スイッチ６２、駆動回路６３、およびマイクロコンピュータ６４を有している。
【００８２】
回転検出回路６１は、反力モータ３１に設けられた回転角センサ３３により生成される電気信号Ｓａに基づき反力モータ３１の回転数を演算し、当該演算される反力モータ３１の回転数を含む回転検出信号Ｓｎを生成する。
【００８３】
スイッチ６２は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓを取り込む。スイッチ６２は、基本的にはピニオンシャフト１３の回転角θｐａをマイクロコンピュータへ供給する。ただし、ステアリングシャフト１２に絶対操舵角を検出するステアリングセンサが設けられる場合、スイッチ６２は、ピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、または転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに代えて、ステアリングセンサを通じて検出される操舵絶対角を取り込んでもよい。
【００８４】
マイクロコンピュータ６４は、操舵トルクＴｈおよび車速Ｖに基づき目標操舵反力を演算し、この演算される目標操舵反力を発生させるべく駆動回路６３を通じて反力モータ３１に対する給電を制御する。また、マイクロコンピュータ６４は、先の図３のフローチャートと同様の処理手順で、回転角センサ３３の異常を判定する。ただし、ここでは図３のフローチャートの各処理において、転舵モータ４１の回転角θｂを反力モータ３１の回転角θａと読み替える。また、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂを、反力モータ３１の回転角θａの単位時間あたりの変化量と読み替える。
【００８５】
マイクロコンピュータは、回転角センサ３３を通じて検出される反力モータ３１の回転角θａ（相対角）と、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）とに基づき、回転角センサ３３およびＴＡＳ４６のどちらかに異常が発生していることを検出することができる。さらにこの場合、反力制御部３５は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）と、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓ（回転角θｐａ′）とに基づき、ＴＡＳ４６が異常かどうかを判定する。マイクロコンピュータ６４は、ＴＡＳ４６が正常である旨判定される場合、回転角センサ３３に異常が発生している旨判定する。
【００８６】
＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）転舵制御部４７は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂと、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａとに基づき、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６のいずれか一方に異常が発生していることを検出することができる。この場合、転舵制御部４７は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ（絶対角）と、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′とに基づき、ＴＡＳ４６が異常かどうかを判定する。転舵制御部４７は、ＴＡＳ４６が正常である旨判定される場合、回転角センサ４４に異常が発生している旨判定することができる。ひいては、回転角センサ４４の検出信頼性を判定することもできる。また、反力制御部３５も転舵制御部４７と同様にして回転角センサ３３の異常を検出することができる。
【００８７】
（２）転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４に異常が発生している旨判定されるとき（ステップＳ１０７）、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、あるいはストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用して転舵モータ４１を通じた転舵制御を継続することができる。また、反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４が回転角センサ３３の異常を検出した場合についても、マイクロコンピュータ５４と同様にして、反力モータ３１を通じた反力制御を継続することができる。このため、操舵装置１０としての動作信頼性を確保することができる。
【００８８】
（３）転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、ＴＡＳ４６に異常が発生している旨判定されるとき（ステップＳ１０５）、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａに代えて、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用する。マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４を通じて検出される転舵モータ４１の回転角θｂ、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用して、転舵モータ４１を通じた転舵制御を継続して実行することができる。また、反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４がＴＡＳ４６の異常を検出した場合についても、マイクロコンピュータ５４と同様にして、反力モータ３１を通じた反力制御を継続することができる。このため、操舵装置１０としての動作信頼性を確保することができる。
【００８９】
＜他の実施の形態＞
なお、本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・クラッチ制御部２２、反力制御部３５および転舵制御部４７は、単一の制御部（ＥＣＵ：電子制御ユニット）として構成してもよい。
【００９０】
・図３のフローチャートにおいて、転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、ステップＳ１０６へ処理を移行した後、つぎの処理を実行してもよい。すなわち、マイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂの単位時間あたりの変化量δθｂと、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′の単位時間当たりの変化量δθｐａ′との比較を通じて、回転角θｂおよび回転角θｐａ′のいずれか一方に異常が発生していること検出するようにしてもよい。マイクロコンピュータ５４は、回転角θｂおよび回転角θｐａ′のいずれか一方に異常が発生していることが検出される場合、転舵モータ４１の制御を停止する。なお、反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４もマイクロコンピュータ５４と同様の処理を行うようにしてもよい。
【００９１】
・転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、初期状態として、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａではなく、転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用してもよい。すなわち、マイクロコンピュータ５４は、基本的には転舵シャフト１４の移動量Ｌｓを取り込むべく、スイッチ５２を切り替える。また、反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４もマイクロコンピュータ５４と同様に、初期状態として転舵シャフト１４の移動量Ｌｓを取り込むようにしてもよい。
【００９２】
・操舵装置１０として、ステアリングセンサを有する構成を採用してもよい。ステアリングセンサは、ステアリングシャフト１２におけるステアリングホイール１１とトルクセンサ３４との間の部分に設けられる。ステアリングセンサは絶対角センサであって、ステアリングホイール１１（ステアリングシャフト１２）の回転角である操舵絶対角を検出する。操舵装置１０としてステアリングセンサを有する場合、スイッチ５２は、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに代えて、ステアリングセンサを通じて検出される操舵絶対角を取り込むようにしてもよい。また、スイッチ５２は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに加えて、ステアリングセンサを通じて検出される操舵絶対角（モータ中点）を取り込むようにしてもよい。
【００９３】
・転舵制御部４７には、トルクセンサ３４を通じて検出される操舵トルクＴｈに基づき転舵中立位置（転舵モータ４１のモータ中点）を演算する演算部分を設けてもよい。操舵トルクＴｈは、ステアリングホイール１１がその操舵中立位置を基準として左右に操作されるときに発生する。これに対して、操舵トルクＴｈは、ステアリングホイール１１がその操舵中立位置あるいはその近傍位置に保持されているときにはほとんど発生しない。このため、操舵トルクＴｈの発生頻度に基づきステアリングホイール１１の操舵中立位置、ひいては転舵輪１６，１６の転舵中立位置（モータ中点）を求めることができる。たとえば、操舵トルクＴｈがほとんど発生しない状態における転舵モータ４１の回転角θｂが転舵モータ４１のモータ中点に対応する。スイッチ５２は、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに代えて、操舵トルクＴｈに基づく転舵中立位置（モータ中点）を取り込むようにしてもよい。また、スイッチ５２は、ＴＡＳ４６を通じて検出されるピニオンシャフト１３の回転角θｐａ、およびストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに加えて、操舵トルクＴｈに基づく転舵中立位置（モータ中点）を取り込むようにしてもよい。
【００９４】
・図３のフローチャートに示される異常判定処理のステップＳ１０１およびステップＳ１０２において、転舵制御部４７のマイクロコンピュータ５４は、転舵モータ４１の回転角θｂとピニオンシャフト１３の回転角θｐａとを比較したが、これら回転角θｂ，θｐａが反映される他の値同士を比較するようにしてもよい。反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４においてもマイクロコンピュータ５４と同様の処理を行うようにしてもよい。
【００９５】
・図３のフローチャートに示される異常判定処理手順として、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８の各処理を割愛した手順を採用してもよい。このようにしても、マイクロコンピュータ５４は、少なくとも回転角センサ４４およびＴＡＳ４６のいずれか一方に異常が発生していることを検出することができる。すなわち、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４に異常が発生しているおそれがあるかどうか、ひいては回転角センサ４４の検出信頼性を判定することができる。またこの場合、マイクロコンピュータ５４は、回転角センサ４４およびＴＡＳ４６のいずれか一方に異常が発生している旨判定されるとき、ストロークセンサ４５を通じて検出される転舵シャフト１４の移動量Ｌｓに基づく回転角θｐａ′を使用して転舵制御を継続して実行するようにしてもよい。反力制御部３５のマイクロコンピュータ６４もマイクロコンピュータ５４と同様の処理を行うようにしてもよい。
【００９６】
・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。
【００９７】
・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。
【００９８】
・反力制御部３５あるいは転舵制御部４７は、車両の操舵機構にモータのトルクをアシスト力として付与するＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）の制御装置に適用してもよい。ＥＰＳとしては、ステアリングシャフトにアシスト力を付与するタイプでもよいし、転舵シャフトにアシスト力を付与するタイプでもよい。
【００９９】
・反力制御部３５あるいは転舵制御部４７は、操舵装置１０に限らず、モータを動力源とする機械装置の制御装置に具体化してもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０…操舵装置、１０ｂ…転舵装置、１２…ステアリングシャフト、１３…ピニオンシャフト（第１の構成要素または第２の構成要素）、１４…転舵シャフト（第２の構成要素または第１の構成要素）、１６…転舵輪、２１…クラッチ、３１…反力モータ、４１…転舵モータ、３２，４２…伝達機構を構成する減速機、４３…伝達機構を構成するピニオンシャフト、３３，４４…回転角センサ（相対位置センサ）、３５…反力制御部（モータ制御装置）、４５…ストロークセンサ（第２の絶対位置センサまたは第１の絶対位置センサ）、４６…トルクアングルセンサ（第１の絶対位置センサまたは第２の絶対位置センサ）、４７…転舵制御部（モータ制御装置）、５４，６４…マイクロコンピュータ（制御回路）、Ｕ２…転舵ユニット（機械装置）、θａ…回転角（反力モータの回転位置）、θｂ…回転角（転舵モータの回転位置）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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