特許 7380438 転舵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】転舵装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20231108BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20231108BHJP

【ＦＩ】

B62D5/04

B62D6/00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020102318

(22)【出願日】2020-06-12

(65)【公開番号】P2021035820

(43)【公開日】2021-03-04

【審査請求日】2023-05-17

(31)【優先権主張番号】P 2019152197

(32)【優先日】2019-08-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】近藤 美雄

(72)【発明者】

【氏名】尾形 俊明

(72)【発明者】

【氏名】岸田 文夫

(72)【発明者】

【氏名】仲村 圭史

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 博英

【審査官】神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７１０６６７１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０３０３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３７０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４５４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１０４２５３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｂ６２Ｄ ６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つのボールねじ部を有し直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記２つのボールねじ部にそれぞれ螺合する２つのボールナットと、
駆動力を発生する２つのモータと、
前記２つのモータの駆動力をそれぞれ対応する前記ボールナットに伝達する歯付きのベルトを有する２つの伝動機構と、
前記２つのモータの回転角をそれぞれ検出する２つの検出装置と、
前記２つのモータをそれぞれ制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記２つの検出装置を通じて検出される前記２つのモータの回転角に基づき前記ベルトの歯飛びを検出する転舵装置。

【請求項2】

前記制御装置は、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角に基づき演算される前記転舵軸の第１の絶対位置と、第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角に基づき演算される前記転舵軸の第２の絶対位置との比較を通じて前記ベルトの歯飛びを検出する請求項１に記載の転舵装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記転舵軸の第１の絶対位置と、前記転舵軸の第２の絶対位置との差の絶対値が前記ベルトの歯飛びを判定するべく定められたしきい値以上であるとき、前記ベルトに歯飛びが発生した旨判定する請求項２に記載の転舵装置。

【請求項4】

第１の前記検出装置と第２の前記検出装置とは互いに異なる軸倍角を有し、
前記制御装置は、前記転舵輪を転舵させる転舵制御の実行開始時の初期化処理として、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角、および第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角に基づき前記転舵軸の絶対位置を演算し、
前記初期化処理以降、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記初期化処理を通じて取得される前記絶対位置に加算することにより前記転舵軸の第１の絶対位置の現在値を演算するとともに、
第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記初期化処理を通じて取得される前記絶対位置に加算することにより前記転舵軸の第２の絶対位置の現在値を演算する請求項２または請求項３に記載の転舵装置。

【請求項5】

前記転舵軸に連動して回転するシャフトと、
前記シャフトの絶対回転角を検出する絶対角センサと、を有し、
前記制御装置は、前記転舵輪を転舵させる転舵制御の実行開始時の初期化処理として、前記絶対角センサを通じて検出される前記シャフトの絶対回転角に基づき前記転舵軸の絶対位置を演算し、
前記初期化処理以降、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記初期化処理を通じて取得される前記絶対位置に加算することにより前記転舵軸の第１の絶対位置の現在値を演算するとともに、
第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記初期化処理を通じて取得される前記絶対位置に加算することにより前記転舵軸の第２の絶対位置の現在値を演算する請求項２または請求項３に記載の転舵装置。

【請求項6】

前記制御装置は、定められた判定条件が成立することによって車両が直進状態である旨判定されるとき、そのときの前記転舵軸の位置を前記転舵軸の絶対位置を演算する際の基準点となる転舵中立位置として設定し、
前記転舵軸の転舵中立位置が設定された以降、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記転舵中立位置に加算することにより前記転舵軸の第１の絶対位置の現在値を演算するとともに、
前記第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記転舵中立位置に加算することにより前記転舵軸の第２の絶対位置の現在値を演算する請求項２または請求項３に記載の転舵装置。

【請求項7】

前記制御装置は、前記歯飛びを検出した回数が回数しきい値以上であるとき、定められた警告動作を実行する請求項１～請求項６のうちいずれか一項に記載の転舵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の転舵輪を転舵させる転舵装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達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の操舵装置では、転舵輪を転舵させる転舵軸に対して２つのモータがそれぞれ同軸上に設けられている。２つのモータのロータにはそれぞれボールナットが一体的に設けられるとともに、それらボールナットは転舵軸に設けられたボールねじに多数のボールを介して螺合されている。２つのモータの回転運動は、ボールナットを含むボールねじ機構を介して転舵軸の直線運動に変換される。

【0003】

モータの回転を転舵軸に伝達する機構には様々なタイプが存在する。製品仕様によっては、たとえば伝達機構としてベルト伝動機構が採用されることが考えられる。この場合、モータの出力軸およびボールナットにはそれぞれプーリが設けられるとともに、これらプーリには無端状のベルトが巻き掛けられる。モータの回転は、その出力軸に設けられたプーリからベルトを介してボールナットに設けられたプーリに伝達される。モータの駆動に連動してボールナットが回転することに伴い転舵軸がその軸方向に移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－３４７２０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

転舵装置において、モータの回転を転舵軸に伝達する機構としてベルト伝動機構を採用する場合、モータの回転を転舵軸に対してより適切に伝達する観点から、プーリとしてそれぞれ歯付プーリが、またベルトとして歯付ベルトが採用されることがある。このようにすれば、２つのプーリの歯とベルトの歯とが互いに噛み合うことにより、スリップすることなくモータの回転が転舵軸に伝達される。しかし、歯付プーリおよび歯付ベルトを使用する場合、つぎのようなことが懸念される。

【0006】

すなわち、車両の縁石乗り上げなどに起因して大きな逆入力荷重が転舵軸に作用することがある。この場合、転舵軸がその軸方向へ移動することにより、転舵軸の端部がハウジングに当接する、いわゆる端当てが生じるおそれがある。この場合、転舵軸の移動が物理的に規制されることによってボールナットおよびベルトの回転が規制される。これに対して、モータおよび駆動プーリは、それらの慣性力によって回転し続けようとする。このため、ベルトには、いわゆる歯飛びが生じるおそれがある。歯飛びとは、ベルトの歯とプーリの歯とが適切に噛み合わないことに起因して、ベルトの歯がプーリの歯を乗り越える現象をいう。

【0007】

このベルトの歯飛びが繰り返し発生するとベルトの歯の摩耗が進行し、やがてベルト伝動機構の静粛性能あるいはトルク伝達性能が低下することが懸念される。このため、ベルトの歯飛びの発生に対して何らかの対策を講じるうえで、ベルトの歯飛びを検出することが求められていた。

【0008】

本発明の目的は、ベルトの歯飛びを検出することができる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転舵装置は、２つのボールねじ部を有し直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、前記２つのボールねじ部にそれぞれ螺合する２つのボールナットと、駆動力を発生する２つのモータと、前記２つのモータの駆動力をそれぞれ対応する前記ボールナットに伝達する歯付きのベルトを有する２つの伝動機構と、前記２つのモータの回転角をそれぞれ検出する２つの検出装置と、前記２つのモータをそれぞれ制御する制御装置と、を備えている。前記制御装置は、前記２つの検出装置を通じて検出される前記２つのモータの回転角に基づき前記ベルトの歯飛びを検出する。

【0010】

たとえば２つの伝動機構のうちいずれか一方のベルトに歯飛びが生じた場合、その歯飛びが生じた伝動機構に連結されたモータの回転量、および歯飛びが生じていない伝動機構に連結されたモータの回転量は、歯飛びの程度に応じて互いに異なる。このため、上記の転舵装置によるように、２つのモータの回転角に基づき２つの伝動機構のうちいずれか一方のベルトに歯飛びが発生したことを検出することができる。

【0011】

上記の転舵装置において、前記制御装置は、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角に基づき演算される前記転舵軸の第１の絶対位置と、第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角に基づき演算される前記転舵軸の第２の絶対位置との比較を通じて前記ベルトの歯飛びを検出するようにしてもよい。

【0012】

２つの伝動機構のうちいずれか一方のベルトに歯飛びが生じた場合、その歯飛びが生じた伝動機構に連結されたモータの回転量、および歯飛びが生じていない伝動機構に連結されたモータの回転量は、歯飛びの程度に応じて互いに異なる。このため、２つの伝動機構のうちいずれか一方のベルトに歯飛びが生じた場合、第１のモータの回転角に基づき演算される転舵軸の第１の絶対位置、および第２のモータの回転角に基づき演算される転舵軸の第２の絶対位置についても、歯飛びの程度に応じて互いに異なる値となる。したがって、上記の転舵装置によるように、第１のモータの回転角に基づき演算される転舵軸の第１の絶対位置と、第２のモータの回転角に基づき演算される転舵軸の第２の絶対位置とを比較することによって、ベルトの歯飛びを適切に検出することができる。

【0013】

上記の転舵装置において、前記制御装置は、前記転舵軸の第１の絶対位置と、前記転舵軸の第２の絶対位置との差の絶対値が前記ベルトの歯飛びを判定するべく定められたしきい値以上であるとき、前記ベルトに歯飛びが発生した旨判定するようにしてもよい。

【0014】

２つの伝動機構のうちいずれか一方のベルトに歯飛びが生じた場合、第１のモータの回転角に基づき演算される転舵軸の第１の絶対位置、および第２のモータの回転角に基づき演算される転舵軸の第２の絶対位置は、歯飛びの程度に応じて互いに異なる値となる。このため、転舵軸の第１の絶対位置と第２の絶対位置との差の絶対値は、歯飛びの程度に応じた値となる。たとえば歯飛びの程度がより大きいときほど、転舵軸の第１の絶対位置と第２の絶対位置との差の絶対値はより大きい値になる。逆に、歯飛びの程度がより小さいときほど、転舵軸の第１の絶対位置と第２の絶対位置との差の絶対値はより小さい値になる。したがって、上記の転舵装置によるように、転舵軸の第１の絶対位置と第２の絶対位置との差の絶対値が、ベルトの歯飛びを判定するべく定められたしきい値以上となることをもってベルトに歯飛びが発生した旨判定することができる。また、しきい値を転舵装置として要求される歯飛びの検出精度に応じて設定することにより、ベルトの歯飛びを適切に検出することができる。

【0015】

上記の転舵装置において、第１の前記検出装置と第２の前記検出装置とは互いに異なる軸倍角を有していてもよい。この場合、前記制御装置は、前記転舵輪を転舵させる転舵制御の実行開始時の初期化処理として、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角、および第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角に基づき前記転舵軸の絶対位置を演算するようにしてもよい。前記制御装置は、前記初期化処理以降、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記初期化処理を通じて取得される前記絶対位置に加算することにより前記転舵軸の第１の絶対位置の現在値を演算することができる。また、前記制御装置は、第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記初期化処理を通じて取得される前記絶対位置に加算することにより前記転舵軸の第２の絶対位置の現在値を演算することができる。

【0016】

上記の転舵装置において、前記転舵軸に連動して回転するシャフトと、前記シャフトの絶対回転角を検出する絶対角センサと、を有していてもよい。この場合、前記制御装置は、前記転舵輪を転舵させる転舵制御の実行開始時の初期化処理として、前記絶対角センサを通じて検出される前記シャフトの絶対回転角に基づき前記転舵軸の絶対位置を演算するようにしてもよい。前記制御装置は、前記初期化処理以降、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記初期化処理を通じて取得される前記絶対位置に加算することにより、前記転舵軸の第１の絶対位置の現在値を演算することができる。また、前記制御装置は、前記初期化処理以降、第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記初期化処理を通じて取得される前記絶対位置に加算することにより、前記転舵軸の第２の絶対位置の現在値を演算することができる。

【0017】

上記の転舵装置において、前記制御装置は、定められた判定条件が成立することによって車両が直進状態である旨判定されるとき、そのときの前記転舵軸の位置を前記転舵軸の絶対位置を演算する際の基準点となる転舵中立位置として設定するようにしてもよい。前記制御装置は、前記転舵軸の転舵中立位置が設定された以降、第１の前記検出装置を通じて検出される第１の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記転舵中立位置に加算することにより前記転舵軸の第１の絶対位置の現在値を演算することができる。また、前記制御装置は、前記第２の前記検出装置を通じて検出される第２の前記モータの回転角の変化量を前記転舵軸の移動量に換算し、この換算される前記転舵軸の移動量を前記転舵中立位置に加算することにより前記転舵軸の第２の絶対位置の現在値を演算することができる。

【0018】

上記の転舵装置において、前記制御装置は、前記歯飛びを検出した回数が回数しきい値以上であるとき、定められた警告動作を実行するようにしてもよい。
この構成によれば、ベルトに歯飛びが発生したことを適切に警告することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の転舵装置によれば、ベルトの歯飛びを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】転舵装置の第１の実施の形態の構成図。

【図2】第１の実施の形態における制御装置のブロック図。

【図3】第１の実施の形態における異常検出処理の手順を示すフローチャート。

【図4】第２の実施の形態における制御装置のブロック図。

【図5】転舵装置の第３の実施の形態の構成図。

【図6】第３の実施の形態における制御装置のブロック図。

【図7】第４の実施の形態における制御装置のブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

＜第１の実施の形態＞
以下、車両の転舵装置を具体化した第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、転舵装置１０は、図示しない車体に固定されるハウジング１１を有している。ハウジング１１の内部には車体の左右方向（図１中の左右方向）に沿って延びる転舵軸１２が収容されている。転舵軸１２の両端には、それぞれタイロッド１３，１３を介して転舵輪１４，１４が連結される。転舵軸１２がその軸方向に沿って移動することにより転舵輪１４，１４の転舵角θｗ，θｗが変更される。

【0022】

転舵軸１２には、第１のボールねじ部１２ａおよび第２のボールねじ部１２ｂが設けられている。第１のボールねじ部１２ａは、転舵軸１２における第１の端部（図１中の左端部）に寄った所定範囲にわたって右ねじが設けられた部分である。第２のボールねじ部１２ｂは、転舵軸１２における第２の端部（図１中の右端部）に寄った所定範囲にわたって左ねじが設けられた部分である。

【0023】

転舵装置１０は、第１のボールナット１５および第２のボールナット１６を有している。第１のボールナット１５は、転舵軸１２の第１のボールねじ部１２ａに対して図示しない複数のボールを介して螺合されている。第２のボールナット１６は、転舵軸１２の第２のボールねじ部１２ｂに対して図示しない複数のボールを介して螺合されている。

【0024】

転舵装置１０は、第１のモータ１７および第２のモータ１８を有している。これら第１のモータ１７および第２のモータ１８は、転舵輪１４，１４を転舵させるための動力である転舵力の発生源であって、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。第１のモータ１７および第２のモータ１８は、それぞれハウジング１１の外側の部分に固定される。第１のモータ１７の出力軸１７ａおよび第２のモータ１８の出力軸１８ａは、それぞれ転舵軸１２に対して平行に延びている。

【0025】

転舵装置１０は、第１の伝動機構２１および第２の伝動機構２２を有している。
第１の伝動機構２１は、駆動プーリ２３、従動プーリ２４、および無端状のベルト２５を有している。駆動プーリ２３は、第１のモータ１７の出力軸１７ａに固定されている。従動プーリ２４は、第１のボールナット１５の外周面に嵌められた状態で固定されている。ベルト２５は、駆動プーリ２３と従動プーリ２４との間に掛け渡されている。したがって、第１のモータ１７の回転は、駆動プーリ２３、ベルト２５および従動プーリ２４を介して第１のボールナット１５に伝達される。

【0026】

駆動プーリ２３は、その外周面に歯２３ａが設けられた歯付きプーリである。駆動プーリ２３の歯２３ａの歯筋は、駆動プーリ２３の軸に対して傾いている。従動プーリ２４も、その外周面に歯２４ａが設けられた歯付きプーリである。従動プーリ２４の歯２４ａの歯筋は、従動プーリ２４の軸に対して駆動プーリ２３の歯筋と同じ方向へ向けて傾いている。また、ベルト２５は、その内周面に歯２５ａが設けられた歯付きのベルトである。ベルト２５の歯２５ａの歯筋は、駆動プーリ２３の歯筋および従動プーリ２４の歯筋に応じて傾いている。

【0027】

第２の伝動機構２２は、第１の伝動機構２１と同様に、駆動プーリ２６、従動プーリ２７、および無端状のベルト２８を有している。駆動プーリ２６は、第２のモータ１８の出力軸１８ａに固定されている。従動プーリ２７は、第２のボールナット１６の外周面に嵌められた状態で固定されている。ベルト２８は、駆動プーリ２６と従動プーリ２７との間に掛け渡されている。したがって、第２のモータ１８の回転は、駆動プーリ２６、ベルト２８および従動プーリ２７を介して第２のボールナット１６に伝達される。

【0028】

駆動プーリ２６は、その外周面に歯２６ａが設けられた歯付きプーリである。駆動プーリ２６の歯２６ａの歯筋は、駆動プーリ２６の軸に対して傾いている。従動プーリ２７も、その外周面に歯２７ａが設けられた歯付きプーリである。従動プーリ２７の歯２７ａの歯筋は、従動プーリ２７の軸に対して駆動プーリ２６の歯筋と同じ方向へ向けて傾いている。また、ベルト２８は、その内周面に歯２８ａが設けられた歯付きのベルトである。ベルト２８の歯２８ａの歯筋は、駆動プーリ２６の歯筋および従動プーリ２７の歯筋に対応して傾いている。

【0029】

ちなみに、第１のモータ１７から転舵軸１２までの間の減速比、および第２のモータ１８から転舵軸１２までの間の減速比は同じ値である。また、転舵軸１２における第１のボールねじ部１２ａのリード、および第２のボールねじ部１２ｂのリードは同じ値である。したがって、第１のモータ１７が１回転したときの転舵軸１２の移動量と、第２のモータ１８が１回転したときの転舵軸１２の移動量とは、同じ値になる。

【0030】

転舵装置１０は、第１のモータ１７の回転角を検出する第１の検出装置３０ａ、および第２のモータ１８の回転角を検出する第２の検出装置３０ｂを有している。第１の検出装置３０ａは、第１のモータ１７に設けられていて、第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２を有している。第２の検出装置３０ｂは、第２のモータ１８に設けられていて、第３の回転角センサ３３および第４の回転角センサ３４を有している。これら４つの回転角センサ（３１～３４）としては、たとえばレゾルバが採用される。また、４つの回転角センサ（３１～３４）の検出範囲は、第１のモータ１７あるいは第２のモータ１８の電気角の１周期に対応する３６０°である。

【0031】

第１の回転角センサ３１は、第１のモータ１７の回転角α１を検出する。第１の回転角センサ３１は、第１のモータ１７の回転に応じた電気信号として正弦波状に変化する第１の正弦信号（ｓｉｎ信号）、および第１のモータ１７の回転に応じて余弦波状に変化する第１の余弦信号（ｃｏｓ信号）を生成する。第１の回転角センサ３１は、第１の正弦信号および第１の余弦信号に基づく逆正接を第１のモータ１７の回転角α１として演算する。この回転角α１は、第１の回転角センサ３１の軸倍角に応じた周期でのこぎり波状に変化する。すなわち、回転角α１は、第１のモータ１７の回転に応じて立ち上がりと急峻な立ち下がりとを繰り返すかたちで変化する。

【0032】

第２の回転角センサ３２は、第１のモータ１７の回転角α２を検出する。第２の回転角センサ３２は、第１の回転角センサ３１と同じ構成および同じ機能を有するものであり、第１の回転角センサ３１と合わせて第１のモータ１７の回転角センサの冗長系を構成する。

【0033】

第３の回転角センサ３３は、第２のモータ１８の回転角β１を検出する。第３の回転角センサ３３は、第２のモータ１８の回転に応じた電気信号として正弦波状に変化する第３の正弦信号、および第２のモータ１８の回転に応じて余弦波状に変化する第３の余弦信号を生成する。第３の回転角センサ３３は、第３の正弦信号および第３の余弦信号に基づく逆正接を第２のモータ１８の回転角β１として演算する。この回転角β１は、第３の回転角センサ３３の軸倍角に応じた周期でのこぎり波状に変化する。

【0034】

第４の回転角センサ３４は、第２のモータ１８の回転角β２を検出する。第４の回転角センサ３４は、第３の回転角センサ３３と同じ構成および同じ機能を有するものであり、第３の回転角センサ３３と合わせて第２のモータ１８の回転角センサの冗長系を構成する。

【0035】

第１の回転角センサ３１と第３の回転角センサ３３とは、互いに異なる軸倍角を有している。また、第２の回転角センサ３２と第４の回転角センサ３４とは、互いに異なる軸倍角を有している。軸倍角とは、第１のモータ１７および第２のモータ１８の回転角（機械角）に対する電気信号の電気角の比をいう。たとえば第１のモータ１７が１回転する間に第１の回転角センサ３１が１周期分の電気信号を生成する場合、第１の回転角センサ３１の軸倍角は１倍角（１Ｘ）である。また、第１のモータ１７が１回転する間に第１の回転角センサ３１が４周期分の電気信号を生成する場合、第１の回転角センサ３１の軸倍角は４倍角（４Ｘ）である。

【0036】

第１の回転角センサ３１と第３の回転角センサ３３とが互いに異なる軸倍角を有するとともに、第２の回転角センサ３２と第４の回転角センサ３４とが互いに異なる軸倍角を有している。このため、第１のモータ１７の１回転あたりの回転角α１，α２および第２のモータ１８の１回転あたりの回転角β１，β２の周期数は互いに異なる。また、第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２により生成される電気信号の一周期あたりの第１のモータ１７の機械角で示される回転角の値と、第３の回転角センサ３３および第４の回転角センサ３４により生成される電気信号の一周期あたりの第２のモータ１８の機械角で示される回転角の値とは互いに異なる。

【0037】

第１のモータ１７は第１の伝動機構２１を介して転舵軸１２、ひいては転舵輪１４，１４に連結されている。また、第２のモータ１８は第２の伝動機構２２を介して転舵軸１２、ひいては転舵輪１４，１４に連結されている。このため、第１のモータ１７の回転角α１，α２および第２のモータ１８の回転角β１，β２は、それぞれ転舵軸１２の軸方向における絶対位置、ひいては転舵輪１４，１４の転舵角を反映する値である。

【0038】

転舵装置１０は、第１の制御装置４１および第２の制御装置４２を有している。なお、第１の制御装置４１は、（１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、（２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは（３）それらの組み合わせ、を含む処理回路によって構成することができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭおよびＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわち非一時的なコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。第２の制御装置４２の構成も、第１の制御装置４１と同様である。

【0039】

第１の制御装置４１は、第１のモータ１７を制御する。第１の制御装置４１は、たとえば車載される上位の制御装置が車両の操舵状態あるいは車両の走行状態に応じて演算する目標転舵角θ^＊を取り込む。また、第１の制御装置４１は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α２を取り込む。また、第１の制御装置４１は、第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１、および第４の回転角センサ３４を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β２を第２の制御装置４２を介して取り込む。

【0040】

第１の制御装置４１は、第１のモータ１７の駆動制御を通じて転舵輪１４，１４を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。第１の制御装置４１は、転舵制御の実行開始時の初期化処理として、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１、および第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１を使用して転舵軸１２の実際の絶対位置を演算する。第１の制御装置４１は、初期化処理以降、第１のモータ１７の回転角α１に基づいて、具体的には回転角α１の変化量を転舵軸１２の移動量に換算し、この換算される転舵軸１２の移動量を初期化処理時に取得される転舵軸１２の絶対位置に加算することにより、転舵軸１２の絶対位置の現在値を演算する。また、第１の制御装置４１は、目標転舵角θ^＊に基づき転舵軸１２の目標絶対位置を演算する。第１の制御装置４１は、転舵軸１２の目標絶対位置と実際の絶対位置との差を求め、この差を無くすように第１のモータ１７に対する給電を制御する。

【0041】

第２の制御装置４２は、第２のモータ１８を制御する。第２の制御装置４２は、第１の制御装置４１により生成される電流指令値を取り込む。また、第２の制御装置４２は、第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１、および第４の回転角センサ３４を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β２を取り込む。また、第２の制御装置４２は、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１、および第２の回転角センサ３２を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α２を第１の制御装置４１を介して取り込む。

【0042】

第２の制御装置４２は、第２のモータ１８の駆動制御を通じて転舵輪１４，１４を操舵状態に応じて転舵させる転舵制御を実行する。第２の制御装置４２は、転舵制御の実行開始時の初期化処理として、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１、および第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１を使用して転舵軸１２の実際の絶対位置を演算する。第２の制御装置４２は、初期化処理以降、第２のモータ１８の回転角β１に基づいて、具体的には回転角β１の変化量を転舵軸１２の移動量に換算し、この換算される転舵軸１２の移動量を初期化処理時に取得された転舵軸１２の絶対位置に加算することにより、転舵軸１２の絶対位置の現在値を演算する。また、第２の制御装置４２は、第１の制御装置４１により生成される電流指令値に基づき第２のモータ１８に対する給電を制御する。

【0043】

ちなみに、転舵軸１２に対する第１のボールナット１５および第２のボールナット１６の相対回転に伴い、転舵軸１２には軸周りのトルクが作用する。転舵軸１２を特定の方向へ向けて移動させようとする場合、第１のボールナット１５および第２のボールナット１６が互いに反対方向へ向けて回転するとともに、それらボールナットの回転に伴い転舵軸１２に作用するトルクの大きさが同じ値になるように、第１のモータ１７および第２のモータ１８の動作が制御される。このため、互いに逆方向のトルクである、第１のボールナット１５の回転に伴い転舵軸１２に作用するトルクと、第２のボールナット１６の回転に伴い転舵軸１２に作用するトルクとが相殺される。したがって、転舵軸１２に軸周りのトルクが作用することはない。

【0044】

＜制御装置＞
つぎに、第１の制御装置４１および第２の制御装置４２について詳細に説明する。
図２に示すように、第１の制御装置４１は、位置検出回路５１、位置制御回路５２、および電流制御回路５３を有している。

【0045】

位置検出回路５１は、転舵制御の実行開始時の初期化処理として、第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１、および第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１を取り込み、これら取り込まれる回転角α１，β１に基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ１を演算する。第１の回転角センサ３１の軸倍角および第３の回転角センサ３３の軸倍角は、第１の回転角センサ３１により検出される回転角α１と第３の回転角センサ３３により検出される回転角β１とが転舵軸１２の最大移動範囲内において一致しないように設定される。このため、回転角α１の値と回転角β１の値との組み合わせと、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１とは１対１で対応する。したがって、２つの回転角α１，β１の組み合わせに基づき、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１を検出することが可能である。位置検出回路５１は、初期化処理以降、第１のモータ１７の回転角α１の変化量を転舵軸１２の移動量に換算し、この換算される転舵軸１２の移動量を初期化処理時に取得された転舵軸１２の絶対位置に加算することにより、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値を演算する。位置検出回路５１により演算される絶対位置Ｐ１の現在値の演算範囲の中点が原点、すなわち車両が直進走行しているときの転舵軸１２の位置である転舵中立位置（転舵角θｗ＝０°）として設定される。

【0046】

ちなみに、位置検出回路５１は、第１の制御装置４１の記憶装置に格納される第１のテーブルを利用して転舵軸１２の絶対位置Ｐ１を演算するようにしてもよい。この第１のテーブルは、第１の回転角センサ３１により検出される回転角α１の値と第３の回転角センサ３３により検出される回転角β１の値の組み合わせと、転舵軸１２の絶対位置との関係を規定するものである。

【0047】

位置制御回路５２は、前述した上位の制御装置が演算する目標転舵角θ^＊に基づき転舵軸１２の目標絶対位置を演算する。転舵軸１２と転舵輪１４，１４とは互いに連動するため、転舵軸１２と転舵輪１４，１４の転舵角θｗとの間には相間関係がある。この相間関係を利用して目標転舵角θ^＊から転舵軸１２の目標絶対位置を求めることができる。位置制御回路５２は、転舵軸１２の目標絶対位置と位置検出回路５１により演算される転舵軸１２の実際の絶対位置Ｐ１との差を求め、この差を無くすように第１のモータ１７に対する電流指令値Ｉ_１ ^＊および第２のモータ１８に対する電流指令値Ｉ_２ ^＊を演算する。通常、電流指令値Ｉ_１ ^＊と電流指令値Ｉ_２ ^＊とは同じ値に設定される。ただし、製品仕様などによっては、電流指令値Ｉ_１ ^＊と電流指令値Ｉ_２ ^＊とが異なる値に設定されてもよい。

【0048】

電流制御回路５３は、位置制御回路５２により演算される電流指令値Ｉ_１ ^＊に応じた電力を第１のモータ１７へ供給する。これにより、第１のモータ１７は、電流指令値Ｉ_１ ^＊に応じたトルクを発生する。

【0049】

図２に示すように、第２の制御装置４２は、位置検出回路６１および電流制御回路６３を有している。
位置検出回路６１は、転舵制御の実行開始時の初期化処理として、第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１、および第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１を取り込み、これら取り込まれる回転角β１，α１に基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ２を演算する。第３の回転角センサ３３の軸倍角および第１の回転角センサ３１の軸倍角は、第３の回転角センサ３３により検出される回転角β１と第１の回転角センサ３１により検出される回転角α１とが転舵軸１２の最大移動範囲内において一致しないように設定される。このため、回転角β１の値と回転角α１の値との組み合わせと、転舵軸１２の絶対位置Ｐ２とは１対１で対応する。したがって、２つの回転角β１，α１の組み合わせに基づき、転舵軸１２の絶対位置Ｐ２を検出することが可能である。位置検出回路６１は、初期化処理以降、第２のモータ１８の回転角β１の変化量を転舵軸１２の移動量に換算し、この換算される転舵軸１２の移動量を初期化処理時に取得された転舵軸１２の絶対位置に加算することにより、転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値を演算する。

【0050】

ちなみに、位置検出回路６１は、第２の制御装置４２の記憶装置に格納される第２のテーブルを利用して転舵軸１２の絶対位置Ｐ２を演算するようにしてもよい。この第２のテーブルは、第３の回転角センサ３３により検出される回転角β１の値と第１の回転角センサ３１により検出される回転角α１の値との組み合わせと、転舵軸１２の絶対位置Ｐ２との関係を規定するものである。また、位置検出回路６１により演算される絶対位置Ｐ２の演算範囲の中点が原点（転転舵角θｗ＝０°）として設定される。

【0051】

電流制御回路６３は、位置制御回路５２により演算される電流指令値Ｉ_２ ^＊に応じた電力を第２のモータ１８へ供給する。これにより、第２のモータ１８は、電流指令値Ｉ_２ ^＊に応じたトルクを発生する。

【0052】

＜異常検出回路＞
ここで、前述したように、転舵装置１０では、第１のモータ１７および第２のモータ１８の回転をそれぞれ転舵軸１２に伝達する伝動機構としてベルト伝動機構を採用している。このため、転舵装置１０においては、つぎのようなことが懸念される。

【0053】

すなわち、車両の縁石乗り上げなどに起因して大きな逆入力荷重が転舵軸１２に作用した場合、転舵軸１２がその軸方向へ移動することにより転舵軸１２の端部がハウジング１１に当接する、いわゆる端当てが生じるおそれがある。この場合、転舵軸１２の移動が物理的に規制されることによって、第１のボールナット１５および第１の伝動機構２１におけるベルト２５の回転、ならびに第２のボールナット１６および第２の伝動機構２２におけるベルト２８の回転が規制される。これに対して、第１のモータ１７および第１の伝動機構２１における駆動プーリ２３、ならびに第２のモータ１８および第２の伝動機構２２における駆動プーリ２６は、それらの慣性力によって回転し続けようとする。このため、ベルト２５，２８には、いわゆる歯飛びが生じるおそれがある。この歯飛びが繰り返し発生するとベルト２５，２８の歯２５ａ，２８ａの摩耗が進行するおそれがある。

【0054】

そこで、本実施の形態では、歯飛びを検出するために、つぎの構成を採用している。
図２に示すように、第１の制御装置４１は異常検出回路５４を有している。第２の制御装置４２は、異常検出回路６４を有している。これら異常検出回路５４，６４は、位置検出回路５１により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値、および位置検出回路６１により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値をそれぞれ取り込む。異常検出回路５４，６４は、それぞれ転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２の比較を通じてベルト２５，２８の歯飛びを検出する。

【0055】

これは、つぎの観点に基づく。すなわち、たとえば第１の伝動機構２１のベルト２５または第２の伝動機構２２のベルト２８に歯飛びが生じた場合、その歯飛びが生じた伝動機構に連結されたモータの回転量と、歯飛びが生じていない伝動機構に連結されたモータの回転量とが歯飛びの程度に応じて異なる値になる。このため、歯飛びが生じた伝動機構に連結されたモータの回転角に基づき演算される転舵軸１２の絶対位置の現在値、および歯飛びが生じていない伝動機構に連結されたモータの回転角に基づき演算される転舵軸１２の絶対位置の現在値についても、歯飛びの程度に応じて互いに異なる値となる。したがって、第１のモータ１７の回転角α１に基づき演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値と、第２のモータ１８の回転角β１に基づき演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値とを比較することにより、２つのベルト２５，２８のいずれか一方に歯飛びが発生したことを検出することが可能である。

【0056】

異常検出回路５４は、ベルト２５，２８の歯飛びが検出されるとき、たとえば車室内に設けられる報知装置７０に対する報知指令信号Ｓ１を生成する。また、異常検出回路６４は、ベルト２５，２８の歯飛びが検出されるとき、報知装置７０に対する報知指令信号Ｓ２を生成する。報知指令信号Ｓ１，Ｓ２は、報知装置７０に対して所定の報知動作を実行させるための命令である。報知装置７０は、報知指令信号Ｓ１または報知指令信号Ｓ２に基づき報知動作を行う。報知動作としては、たとえば警告音を発したり、ディスプレイに警告を表示したりすることが挙げられる。

【0057】

＜異常検出処理の手順＞
つぎに、異常検出回路５４，６４においてそれぞれ実行される異常検出処理の手順を図３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処理は、定められた制御周期で実行される。

【0058】

図３のフローチャートに示すように、異常検出回路５４は、位置検出回路５１により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値、および位置検出回路６１により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値を取り込む（ステップＳ１０１）。

【0059】

つぎに、異常検出回路５４は、絶対位置Ｐ１と絶対位置Ｐ２との差の絶対値が歯飛び判定しきい値Ｐｔｈ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。歯飛び判定しきい値Ｐｔｈは、転舵装置１０として要求される歯飛びの検出精度に応じて設定される。ここでは、歯飛び判定しきい値Ｐｔｈは、ベルト２５，２８の歯２５ａ，２８ａの１つ分以上の歯飛びを検出する観点に基づき、ベルト２５，２８がそれらの歯２５ａ，２８ａの１つ分だけ回転したときの転舵軸１２の移動量を基準として設定されている。

【0060】

異常検出回路５４は、絶対位置Ｐ１と絶対位置Ｐ２との差の絶対値が歯飛び判定しきい値Ｐｔｈ以上ではない旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＮＯ）、ベルト２５，２８に歯飛びは発生していないとして（ステップＳ１０３）、処理を終了する。

【0061】

先のステップＳ１０２において、異常検出回路５４は、絶対位置Ｐ１と絶対位置Ｐ２との差の絶対値が歯飛び判定しきい値Ｐｔｈ以上である旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、２つのベルト２５，２８のうちいずれか一方に歯飛びが発生したとして（ステップＳ１０４）、つぎのステップＳ１０５へ処理を移行する。

【0062】

ステップＳ１０５において、異常検出回路５４は、ベルト２５，２８の歯飛びを検出した回数であるカウント値Ｎをインクリメントする。インクリメントとは、カウント値Ｎに所定数（ここでは、「１」）を加算することをいう。

【0063】

つぎに、異常検出回路５４は、カウント値Ｎが回数しきい値Ｎｔｈ以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１０６）。ベルト２５，２８の歯飛びが繰り返し発生することによってベルト２５，２８の歯２５ａ，２８ａの摩耗が進行するおそれがあるところ、回数しきい値Ｎｔｈは、たとえばベルト２５，２８に歯飛びが生じたことを警告すべきであるとして定められた回数を基準として設定される。

【0064】

異常検出回路５４は、カウント値Ｎが回数しきい値Ｎｔｈ以上ではない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、処理を終了する。
異常検出回路５４は、カウント値Ｎが回数しきい値Ｎｔｈ以上である場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、報知装置７０に対する報知指令信号Ｓ１を生成して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。報知装置７０は、報知指令信号Ｓ１の受信を契機として、定められた報知動作を行う。車両の運転者は、報知装置７０の報知動作を通じて、ベルト２５，２８の歯飛びが繰り返し発生していることを認識することが可能である。

【0065】

ちなみに、第２の制御装置４２の異常検出回路６４も、異常検出回路５４と同様に、先の図３のフローチャートの各処理を実行する。異常検出回路６４は、カウント値Ｎが回数しきい値Ｎｔｈ以上である場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、報知装置７０に対する報知指令信号Ｓ２を生成して（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

【0066】

＜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）第１の伝動機構２１のベルト２５または第２の伝動機構２２のベルト２８に歯飛びが生じた場合、第１のモータ１７の回転角α１に基づき演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値、および第２のモータ１８の回転角β１に基づき演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値は、歯飛びの程度に応じて互いに異なる。このため、絶対位置Ｐ１の現在値と絶対位置Ｐ２の現在値との差の絶対値は、歯飛びの程度に応じた値となる。したがって、絶対位置Ｐ１の現在値と絶対位置Ｐ２の現在値との差の絶対値が、ベルト２５，２８の歯飛びを判定するべく定められた歯飛び判定しきい値Ｐｔｈ以上であることをもってベルト２５，２８に歯飛びが発生した旨判定することができる。また、歯飛び判定しきい値Ｐｔｈを転舵装置１０として要求される歯飛びの検出精度に応じて設定することにより、ベルト２５，２８の歯飛びを適切に検出することができる。

【0067】

（２）また、第１の検出装置３０ａを通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１、および第２の検出装置３０ｂを通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１を利用することにより、ベルト２５，２８の歯飛びをより正確に検出することができる。歯飛び判定しきい値Ｐｔｈの設定次第でベルト２５，２８の歯２５ａ，２８ａの１つ分の歯飛びを検出することも可能である。これは、つぎの理由による。たとえば操舵角などの３６０°を超える多回転の回転角を絶対値で検出する回転角センサが存在するところ、このタイプの回転角センサは第１のモータ１７および第２のモータ１８の回転角を検出する回転角センサ（３１～３４）に比べて分解能が低いことがある。このため、分解能がより高いモータの回転角センサ（３１～３４）を利用することにより、歯飛びの検出精度を確保することができる。

【0068】

（３）歯飛びの検出回数であるカウント値Ｎが回数しきい値Ｎｔｈに達したとき、歯飛びの発生が警告される。このため、ベルト２５，２８に歯飛びが発生したことが過剰に報知されることがない。

【0069】

＜第２の実施の形態＞
つぎに、転舵装置の第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おり、同一の構成については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略している。ただし、第２の制御装置４２として、先の図２に示される位置検出回路６１を割愛した構成が採用される。本実施の形態は、ベルトの歯飛びの検出方法の点で第１の実施の形態と異なるものの、先の図３のフローチャートに準じた異常検出処理の実行を通じてベルトの歯飛びを検出する。

【0070】

図４に示すように、第１の制御装置４１の異常検出回路５４は、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２ではなく、たとえば第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１、および第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１を取り込む。異常検出回路５４は、第１のモータ１７の回転角α１と第２のモータ１８の回転角β１との差の絶対値が歯飛び判定しきい値以上であるとき、ベルト２５，２８の歯飛びを検出する。第２の制御装置４２の異常検出回路６４は、第１の制御装置４１の異常検出回路５４と同様にしてベルト２５，２８の歯飛びを検出する。異常検出回路５４，６４は、歯飛びの検出回数であるカウント値が回数しきい値以上である場合、報知装置７０に対する報知指令信号Ｓ１，Ｓ２を生成する。

【0071】

歯飛び判定しきい値は、転舵装置１０として要求される歯飛びの検出精度に応じて設定される。歯飛び判定しきい値は、たとえばベルト２５，２８の歯２５ａ，２８ａの１つ分以上の歯飛びを検出する観点に基づき、ベルト２５，２８がそれらの歯２５ａ，２８ａの１つ分だけ回転したときの第１のモータ１７および第２のモータ１８の回転量を基準として設定される。

【0072】

第１の伝動機構２１のベルト２５または第２の伝動機構２２のベルト２８に歯飛びが生じた場合、その歯飛びが生じた伝動機構に連結されたモータの回転量、および歯飛びが生じていない伝動機構に連結されたモータの回転量は、歯飛びの程度に応じて互いに異なる値となる。このため、第１のモータ１７の回転角α１と第２のモータ１８の回転角β１との差の絶対値は、歯飛びの程度に応じた値となる。したがって、第１のモータ１７の回転角α１と第２のモータ１８の回転角β１との差の絶対値に基づき、ベルト２５，２８に歯飛びが発生した旨判定することができる。また、歯飛び判定しきい値を転舵装置１０として要求される歯飛びの検出精度に応じて設定することにより、ベルト２５，２８の歯飛びを適切に検出することができる。

【0073】

ちなみに、異常検出回路５４，６４は、第１のモータ１７の回転角α１および第２のモータ１８の回転角β１に代えて、第１のモータ１７の回転角α２および第２のモータ１８の回転角β２を取り込み、これら回転角α２，β２の差の値に基づきベルト２５，２８の歯飛びを検出するようにしてもよい。

【0074】

したがって、第２の実施の形態によれば、先の第１の実施の形態の（１）～（３）と同様の効果に加え、つぎの効果を得ることができる。
（４）第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１、および第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１をそのまま利用してベルト２５，２８の歯飛びを検出する。このため、たとえば転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２を演算することなく、ベルト２５，２８の歯飛びを簡単に検出することができる。

【0075】

（５）第２の制御装置４２として、先の図２に示される位置検出回路６１を割愛した構成を採用することができる。このため、第２の制御装置４２の構成を簡素化することができる。

【0076】

＜第３の実施の形態＞
つぎに、転舵装置の第３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おり、同一の構成については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略している。本実施の形態は、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２の演算方法の点で第１の実施の形態と異なる。

【0077】

図５に示すように、転舵装置１０は、ピニオンシャフト７１を有している。ピニオンシャフト７１はハウジング１１に対して回転可能に支持されている。ピニオンシャフト７１は、転舵軸１２の中央部分、すなわち第１のボールねじ部１２ａと第２のボールねじ部１２ｂとの間の部分に対して交わるように設けられている。ピニオンシャフト７１のピニオン歯７１ａは、転舵軸１２の中央部分に設けられたラック歯１２ｃに噛み合わされている。ピニオンシャフト７１は、転舵軸１２の移動に連動して回転する。ピニオンシャフト７１の１回転に対する転舵軸１２の移動量を比ストロークという。

【0078】

ピニオンシャフト７１には、絶対角センサ７２が設けられている。絶対角センサ７２は、ハウジング１１に支持されている。絶対角センサ７２は、ピニオンシャフト７１の３６０°を超える多回転にわたる回転角θｐを絶対角で検出する。

【0079】

第１の制御装置４１は、絶対角センサ７２を通じて検出されるピニオンシャフト７１の回転角θｐおよび第１の回転角センサ３１を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α１に基づき、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値を演算する。第２の制御装置４２は、絶対角センサ７２を通じて検出されるピニオンシャフト７１の回転角θｐおよび第３の回転角センサ３３を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β１に基づき、転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値を演算する。

【0080】

図６に示すように、第１の制御装置４１の位置検出回路５１は、転舵制御の実行開始時の初期化処理として、絶対角センサ７２を通じて検出されるピニオンシャフト７１の回転角θｐに基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ１を演算する。具体的には、位置検出回路５１は、絶対角センサ７２を通じて検出されるピニオンシャフト７１の回転角θｐを３６０°で除するとともに、その除した値に比ストロークを乗ずることによりピニオンシャフト７１の回転角θｐを転舵軸１２の位置に換算し、その換算した値を転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の初期値とする。位置検出回路５１は、初期化処理以降、第１のモータ１７の回転角α１の変化量を転舵軸１２の移動量に換算し、この換算される転舵軸１２の移動量を初期化処理時に取得される転舵軸１２の絶対位置Ｐ１に加算することにより転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値を演算する。

【0081】

また、第２の制御装置４２の位置検出回路６１は、転舵制御の実行開始時の初期化処理として、絶対角センサ７２を通じて検出されるピニオンシャフト７１の回転角θｐに基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ２を演算する。位置検出回路６１は、初期化処理以降、第２のモータ１８の回転角β１の変化量を転舵軸１２の移動量に換算し、この換算される転舵軸１２の移動量を初期化処理時に取得される転舵軸１２の絶対位置Ｐ２に加算することにより転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値を演算する。

【0082】

異常検出回路５４，６４は、それぞれ先の図３のフローチャートで示される異常検出処理の実行を通じてベルト２５，２８の歯飛びを検出する。したがって、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）～（３）と同様の効果を得ることができる。

【0083】

＜第４の実施の形態＞
つぎに、転舵装置の第４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おり、同一の構成については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略している。本実施の形態は、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２の演算方法の点で第１の実施の形態と異なる。転舵装置１０は、ステアリングホイールと転舵輪１４，１４との間の動力伝達が分離されたバイワイヤ式の操舵装置に適用されている。

【0084】

図７に示すように、位置検出回路５１，６１は、車両が直進走行しているときの転舵軸１２の位置である転舵中立位置を学習する。位置検出回路５１，６１は、たとえば、つぎの３つの判定条件（Ａ１）～（Ａ３）のすべてが成立するとき、車両が直進走行している旨判定する。ただし、直進走行の判定条件は製品仕様などに応じて適宜変更してもよい。

【0085】

（Ａ１）車速Ｖが車速しきい値以上であること。車速Ｖは車載の車速センサ８１を通じて検出される。
（Ａ２）第１のモータ１７の回転角α１あるいは第２のモータ１８の回転角β１の時間変化量、すなわち第１のモータ１７あるいは第２のモータ１８の回転速度の絶対値が所定値以下の状態が設定時間以上継続すること。

【0086】

（Ａ３）ステアリングホイール８２の操作を通じてステアリングシャフト８３に加わる操舵トルクτがトルクしきい値以下である状態が設定時間以上継続すること。操舵トルクτは、ステアリングシャフト８３に設けられるトルクセンサ８４を通じて検出される。

【0087】

位置検出回路５１，６１は、車両が直進状態である旨判定されるとき、図示しない記憶装置に記憶される学習アルゴリズムに従って、転舵角θｗが零となるときの転舵軸１２の位置である転舵中立位置を演算し、この演算される転舵中立位置を最新の学習値として記憶装置に格納する。

【0088】

位置検出回路５１は、転舵軸１２の転舵中立位置が演算された以降、その転舵中立位置を基準点として、その基準点からの位置変化量に基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値を演算する。すなわち、位置検出回路５１は、第１のモータ１７の回転角α１の変化量を転舵軸１２の移動量に換算し、この換算される転舵軸１２の移動量を転舵軸１２の転舵中立位置に加算することにより転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値を演算する。

【0089】

また、位置検出回路６１は、転舵軸１２の転舵中立位置が演算された以降、当該転舵中立位置を基準点として、その基準点からの位置変化量に基づき転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値を演算する。すなわち、位置検出回路６１は、第２のモータ１８の回転角β１の変化量を転舵軸１２の移動量に換算し、この換算される転舵軸１２の移動量を転舵軸１２の転舵中立位置に加算することにより転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値を演算する。

【0090】

ちなみに、位置検出回路５１は第１の回転角センサ３１に代えて第２の回転角センサ３２を通じて検出される第１のモータ１７の回転角α２を使用して転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の現在値を演算するようにしてもよい。また、位置検出回路６１は第３の回転角センサ３３に代えて第４の回転角センサ３４を通じて検出される第２のモータ１８の回転角β２を使用して転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の現在値を演算するようにしてもよい。

【0091】

異常検出回路５４，６４は、それぞれ先の図３のフローチャートで示される異常検出処理の実行を通じてベルト２５，２８の歯飛びを検出する。したがって、第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）～（３）と同様の効果を得ることができる。

【0092】

＜他の実施の形態＞
なお、第１～第４の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１、第３および第４の実施の形態では、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２の比較を通じてベルト２５，２８の歯飛びを検出した。しかし、歯飛びの検出に用いる状態量としては、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２に限らず、絶対位置Ｐ１，Ｐ２に換算可能な状態量の比較を通じてベルト２５，２８の歯飛びを検出してもよい。転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２に換算可能な状態量としては、例えば第１のモータ１７の出力軸１７ａの回転角であって３６０°を超える多回転にわたる回転角を示す絶対角、および第２のモータ１８の出力軸１８ａの回転角であって３６０°を超える多回転にわたる回転角を示す絶対角が挙げられる。

【0093】

この場合、例えば位置検出回路５１は、回転角α１に基づいて第１のモータ１７の出力軸１７ａの絶対角θｍ１の現在値を演算する。また、例えば位置検出回路６１は、回転角β１に基づいて第２のモータ１８の出力軸１８ａの絶対角θｍ２の現在値を演算する。なお、この場合、絶対角θｍ１の演算範囲の中点および絶対角θｍ２の演算範囲の中点は、互いに同じ位置に設定される。こうした中点としては、例えば車両が直進走行しているときの絶対角が採用される。そして、位置検出回路５１，６１は、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２を比較する場合と同様に、絶対角θｍ１，θｍ２の比較を通じてベルト２５，２８の歯飛びを検出する。

【0094】

また、転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２に換算可能な状態量としては、第１のモータ１７の出力軸１７ａおよび第２のモータ１８の出力軸１８ａの絶対角以外に、例えば転舵輪１４の転舵角θｗ又はピニオンシャフト７１の回転角θｐを用いてもよく、適宜変更可能である。

【0095】

・各実施の形態において、第１のボールねじ部１２ａを左ねじ、第２のボールねじ部１２ｂを右ねじとしてもよい。第１のボールねじ部１２ａと第２のボールねじ部１２ｂとが互いに逆ねじの関係を有していればよい。また、第１のボールねじ部１２ａおよび第２のボールねじ部１２ｂの双方を右ねじ、または左ねじとしてもよい。ただし、この構成を採用する場合、転舵軸１２には、ハウジング１１に対する転舵軸１２の相対回転を抑制するための回転規制部を設ける。

【0096】

・各実施の形態では、歯飛び判定しきい値Ｐｔｈを、ベルト２５，２８がそれらの歯２５ａ，２８ａの１つ分だけ回転したときの転舵軸１２の移動量を基準として設定したが、歯２５ａ，２８ａの２つ分、３つ分あるいはそれ以上だけ回転したときの転舵軸１２の移動量を基準として設定してもよい。歯飛び判定しきい値Ｐｔｈは、転舵装置１０に要求される歯飛びの検出精度に応じて適宜の値に設定される。

【0097】

・各実施の形態において、車載される上位の制御装置は目標転舵角θ^＊ではなく、車両の操舵状態あるいは車両の走行状態に応じた転舵軸１２の目標絶対位置を演算するものであってもよい。この場合、第１の制御装置４１は、上位の制御装置により演算される転舵軸１２の目標絶対位置を取り込み、この取り込まれる目標絶対位置に基づき第１のモータ１７に対する電流指令値Ｉ_１ ^＊および第２のモータ１８に対する電流指令値Ｉ_２ ^＊を演算する。

【0098】

・各実施の形態において、製品仕様などに応じて先の図３のフローチャートにおけるステップＳ１０５およびステップＳ１０６の処理を割愛してもよい。この場合、異常検出回路５４，６４は、ベルト２５，２８の歯飛びが検出されたとき（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、即時に報知指令信号Ｓ１，Ｓ２を生成する。

【0099】

・各実施の形態において、第１の制御装置４１および第２の制御装置４２を単一の制御装置として設けてもよい。
・各実施の形態において、第１の検出装置３０ａとして、第１の回転角センサ３１および第２の回転角センサ３２のうちいずれか一方のみを有する構成を採用してもよい。また、第２の検出装置３０ｂとして、第３の回転角センサ３３および第４の回転角センサ３４のうちいずれか一方のみを有する構成を採用してもよい。

【0100】

・各実施の形態において、異常検出回路５４，６４における報知指令信号Ｓ１，Ｓ２の生成条件を、つぎのように設定してもよい。すなわち、異常検出回路５４，６４は、位置検出回路５１，６１により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２の履歴を記憶する。具体的には、位置検出回路５１，６１は、たとえば歯飛びが検出された時点における転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２を記憶する。異常検出回路５４，６４は、ベルト２５，２８における特定の回転位置において、定められた回数以上の歯飛びが発生したとき、報知装置７０に対する報知指令信号Ｓ１，Ｓ２を生成する。歯飛びが繰り返し発生するベルト２５，２８の回転位置は、たとえば歯飛びが検出された時点における転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２をベルト２５，２８の１回転あたりの転舵軸１２の移動量で除算した余りとして得られる。このようにすれば、ベルト２５，２８のどの位置で歯飛びが発生するのかを検出することが可能である。

【0101】

・各実施の形態において、位置検出回路５１，６１が転舵軸１２の転舵中立位置の学習機能を有する場合、異常検出回路５４，６４は、つぎのようにしてベルト２５，２８の歯飛びを検出するようにしてもよい。すなわち、異常検出回路５４，６４には、位置検出回路５１，６１が転舵中立位置を演算した旨が入力される。各異常検出回路５４，６４は、車両が直進走行している状態において、位置検出回路５１による転舵中立位置の演算前後の絶対位置Ｐ１を比較する。つまり、異常検出回路５４，６４は、位置検出回路５１により演算される転舵中立位置が最新の学習値として記憶装置に格納されることにより、絶対位置Ｐ１の値が変化するか否かを判定する。また、異常検出回路５４，６４は、位置検出回路６１による転舵中立位置の演算前後の絶対位置Ｐ２を比較する。つまり、異常検出回路５４，６４は、位置検出回路６１により演算される転舵中立位置が最新の学習値として記憶装置に格納されることにより、絶対位置Ｐ２の値が変化するか否かを判定する。そして、各異常検出回路５４，６４は、転舵中立位置の演算前後で転舵軸１２の絶対位置が変化している側のベルトに歯飛びが発生した旨判定する。

【0102】

これは、ある時点において車両が直進走行することで転舵中立位置が演算されてから、転舵中立位置が別途演算される別の時点までの間に歯飛びが発生した場合、位置検出回路５１により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ１の値、あるいは位置検出回路６１により演算される転舵軸１２の絶対位置Ｐ２の値が、転舵軸１２の転舵中立位置の演算前後で異なる蓋然性が高いことに基づく。異常検出回路５４，６４は、転舵中立位置の演算前後で絶対位置Ｐ１が変化している場合、ベルト２５に歯飛びが発生した旨判定する。異常検出回路５４，６４は、転舵中立位置の演算前後で絶対位置Ｐ２が変化している場合、ベルト２８に歯飛びが発生した旨判定する。このようにすれば、２つのベルト２５，２８のどちらに歯飛びが発生したのかを判定することができる。

【0103】

・各実施の形態において、異常検出回路５４，６４は、つぎのようにしてベルト２５，２８の歯飛びを検出するようにしてもよい。すなわち、異常検出回路５４，６４は、車両の縁石乗り上げなどではない通常の転舵動作による最初の端当てが発生した時点の転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２を記憶する。転舵軸１２の端当てが生じたことは、たとえば転舵軸１２の位置がその可動範囲の限界位置に達したかどうかに基づき検出される。この後、異常検出回路５４，６４は、通常の転舵動作による二回目の端当てが最初の端当てと同じ側で発生した場合、その二回目の端当てが発生した時点の転舵軸１２の絶対位置Ｐ１，Ｐ２と、記憶された一回目の端当てが発生した時点の絶対位置Ｐ１，Ｐ２とを比較する。異常検出回路５４，６４は、一回目の端当てが発生した時点と二回目の端当てが発生した時点とで転舵軸１２の絶対位置が変化している側のベルトに歯飛びが発生した旨判定する。異常検出回路５４，６４は、絶対位置Ｐ１が変化している場合、ベルト２５に歯飛びが発生した旨判定する。異常検出回路５４，６４は、絶対位置Ｐ２が変化している場合、ベルト２８に歯飛びが発生した旨判定する。このようにすれば、２つのベルト２５，２８のどちらに歯飛びが発生したのかを判定することができる。

【0104】

・各実施の形態において、異常検出回路５４，６４は、つぎのようにしてベルト２５，２８のどちらに歯飛びが発生したのかを検出するようにしてもよい。すなわち、異常検出回路５４，６４は、モータ（１７，１８）の回転速度および回転方向を検出する。これらモータの回転速度は、たとえば第１のモータ１７の回転角α１，α２、および第２のモータ１８の回転角β１，β２を微分することにより得られる。また、これらモータの回転方向は、たとえば回転角α１，α２および回転角β１，β２の変化に基づき得られる。異常検出回路５４，６４は、第１のモータ１７および第２のモータ１８の回転速度が、定められた速度しきい値を超えるかどうかを監視する。この速度しきい値は、たとえば歯飛びが発生する蓋然性が高いとされる回転速度を基準として設定される。また、異常検出回路５４，６４は、モータの回転速度が速度しきい値を超えたときの回転方向を記憶する。異常検出回路５４，６４は、ベルト２５，２８の歯飛びが検出された場合、この歯飛びが検出される前に速度しきい値を超える回転速度で回転したモータの回転方向に対応する方向へ向けて絶対位置Ｐ１，Ｐ２が変化した側のベルト２５，２８に歯飛びが発生した旨判定する。これは、モータの回転速度が速いほどベルト２５，２８の歯飛びが発生しやすいことに基づく。このようにすれば、２つのベルト２５，２８のどちらに歯飛びが発生したのかを判定することができる。

【0105】

・異常検出回路５４，６４が２つのベルト２５，２８のうちいずれのベルトに歯飛びが発生したのかを判定することができる場合、異常検出回路５４，６４は、歯飛びが検出された側の第１のモータ１７または第２のモータ１８へ供給される電流を制限するようにしてもよい。たとえば、異常検出回路５４，６４は、歯飛びが検出された側のモータ（１７，１８）を制御する制御装置（４１，４２）の電流制御回路５３，６３に対する制限信号を生成する。電流制御回路５３，６３は、異常検出回路５４，６４により生成される制限信号に基づき、歯飛びが検出された側のモータへ供給する電流の値を本来供給すべき電流よりも小さい値に制限する。電流制限される分だけ、歯飛びが検出された側のモータの回転が抑えられるため、歯飛びが生じたベルトの延命が図られる。

【0106】

・転舵装置１０の各実施の形態は、ステアリングホイールと転舵輪との間の動力伝達を分離したバイワイヤ式の操舵装置に適用してもよい。バイワイヤ式の操舵装置は、ステアリングシャフトに付与される操舵反力の発生源である反力モータ、および反力モータの駆動を制御する反力制御装置を有するところ、反力制御装置として車両の操舵状態あるいは車両の走行状態に基づきステアリングホイールの目標操舵角を演算するものが存在する。この場合、第１の制御装置４１は、上位の制御装置としての反力制御装置により演算される目標操舵角を目標転舵角θ^＊として取り込む。

【符号の説明】

【0107】

１０…転舵装置、１２…転舵軸、１２ａ…第１のボールねじ部、１２ｂ…第２のボールねじ部、１４…転舵輪、１５…第１のボールナット、１６…第２のボールナット、１７…第１のモータ、１８…第１のモータ、２１…第１の伝動機構、２２…第１の伝動機構、２５，２８…ベルト、３０ａ…第１の検出装置、３０ｂ…第２の検出装置、４１…第１の制御装置、４２…第２の制御装置、７２…絶対角センサ、Ｎ…カウント値、Ｎｔｈ…回数しきい値、Ｐ１…転舵軸の絶対位置（第１の絶対位置）、Ｐ２…転舵軸の絶対位置（第２の絶対位置）、Ｐｔｈ…歯飛び判定しきい値、α１，α２…第１のモータの回転角、β１，β２…第２のモータの回転角。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】