CN110871836A - 转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转向装置，其能够检测转向装置的构成转向执行机构的机构部件的驱动异常或电动机的驱动异常等。从转向执行机构驱动指令信号输出部(70)输出测试驱动指令信号，由转向执行机构动作信号输入部(71)检测与转向执行机构的动作相关的动作状态信号，通过异常诊断部(72)，基于与转向执行机构相对于测试驱动指令信号的动作相关的动作状态信号，判断转向装置有无异常。由于通过测试指令信号来实际使转向执行机构动作，并基于其动作进行转向装置的异常诊断，故而，能够检测控制器的异常以外的异常。

Description

转向装置
技术领域
本发明涉及汽车上搭载的转向装置，尤其涉及具备异常诊断功能的转向装置，其中，该异常诊断功能是检测转向装置的故障或异常以诊断有无异常状态的功能。
背景技术
在转向装置中，已知有如下所谓的电子助力转向装置：与通过方向盘旋转的转向柱对转向轴(转向操纵轴)的驱动分开地，检测转向柱的转动角、转动方向及转动扭矩，并基于这些检测信号使电动机旋转，将电动机的旋转传递到螺母来驱动收纳于螺母内的转向轴，以对转向操纵力进行辅助。这种电子助力转向装置例如在(日本)特开2008－273263号公报(专利文献1)中被公开。
另外，除此以外，还已知有如下所谓的线控转向式电子助力转向装置：将转向柱从转向轴分离，检测转向柱的转动角、转动方向及转动扭矩，并基于这些检测信号来控制电动机的旋转以驱动转向轴。这种转向装置例如在(日本)特开2018－122821号公报(专利文献2)中被公开。另外，专利文献2中，作为电动机，使用直动式电动机。
另外，最近为了实现汽车自动驾驶，已知有如下的自动驾驶装置：对铺设于行驶道路上的标记(例如，表示行车线的白线)进行检测，按照该标记的信息来控制电动机以控制转向轴。进一步地，还提出了如下的自动驾驶装置：不具有方向盘及转向柱自身，仅通过电动机来控制转向轴以进行自动驾驶。
专利文献1：(日本)特开2008－273263号公报
专利文献2：(日本)特开2018－122821号公报
继而，在这种转向装置中，当转向装置产生了故障或异常(以下，统称为异常)时，有可能使转向装置的动作可靠性降低。因此，在使汽车行驶之前，执行对转向装置是否产生异常进行诊断的初始异常诊断模式，这尤为重要。
而在现有的初始异常诊断模式中，在向控制转向装置的控制器供给电源电压的时刻的静态下，进行控制器是否产生异常的诊断。但是，由于这样的静态下仅进行控制器的诊断，故而，无法检测转向装置的构成转向执行机构的机构部件或电动机的动作异常。因此，要求进行至少也包含转向执行机构的动作异常的诊断在内的初始异常诊断模式。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具备诊断功能的新型转向装置，该诊断功能能够执行至少包含构成转向执行机构的机构部件或电动机的动作异常在内的异常诊断。
本发明的特征在于，包含如下转向机构和控制器，
该转向机构包含转向部件和转向执行机构，转向执行机构能够基于转向执行机构驱动指令信号，经由转向部件驱动转向轮，
该控制器包含转向执行机构驱动指令信号输出部、转向执行机构动作信号输入部和异常诊断部，
控制器的转向执行机构驱动指令信号输出部输出转向执行机构驱动指令信号，该转向执行机构驱动指令信号包含转向操纵用的驱动指令信号和异常检测用的测试驱动指令信号，
转向操纵用的驱动指令信号在车辆处于第一状态时被输出到转向执行机构以操纵转向轮使其转向，
测试驱动指令信号在车辆处于第二状态时被输出到转向执行机构以操纵转向轮使其转向，
控制器的转向执行机构动作信号输入部被输入与转向执行机构的动作相关的动作状态信号，
控制器的异常诊断部基于与转向执行机构的对应于测试驱动指令信号的动作相关的动作状态信号，判断转向执行机构有无异常。
根据本发明，在进行转向装置的异常诊断时，实际使转向执行机构动作，并基于其动作进行转向执行机构的异常诊断，故而，对于控制器的异常以外的转向执行机构的异常也能够予以检测，能够提高转向装置的可靠性。
附图说明
图1是表示第一方式的转向装置的外观的立体图；
图2是表示图1所示的转向装置的纵剖面的剖面图；
图3是表示第二方式的转向装置的结构的结构图；
图4A是对在前轮和后轮设有转向装置的汽车中的、仅前轮的转向操纵状态进行说明的说明图；
图4B是对在前轮和后轮设有转向装置的汽车中的、前轮和后轮的第一转向操纵状态进行说明的说明图；
图4C是对在前轮和后轮设有转向装置的汽车中的、前轮和后轮的第二转向操纵状态进行说明的说明图；
图5是对构成转向执行机构的电动机进行控制的控制器的结构图；
图6是表示作为本发明实施方式的控制器的主要部分的结构的框图；
图7是由图6所示的异常诊断块实施的控制流程图；
图8是图7所示的步骤S10的具体控制流程图；
图9是图7所示的步骤S12的具体控制流程图；
图10是图9所示的步骤S31的具体控制流程图；
图11是图9所示的步骤S32的具体控制流程图；
图12是图9所示的步骤S33的具体控制流程图；
图13是图9所示的步骤S34的具体控制流程图；
图14是图9所示的步骤S35的具体控制流程图；
图15是图7所示的步骤S15的具体控制流程图。
附图标记说明
5：齿条；17：电动机；19：控制器；20A：第一转向角传感器；20B：第二转向角传感器；21：扭矩传感器；35：滚珠丝杠副机构；38：螺母；47：转向轮；48：方向盘；49：转向操纵反作用力电动机；59：RAM；70：转向执行机构驱动指令信号输出块；70R：驱动指令输出块；70F：测试驱动指令输出块；71：转向执行机构动作状态信号输入块；72：异常诊断块。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明不限于以下实施方式，本发明的技术概念中的各种变形例及应用例也包含在其范围内。
在说明本发明的实施方式之前，对构成本发明前提的数个动力转向装置的结构进行说明。
图1、图2表示如下动力转向装置：与通过方向盘旋转的转向柱对转向轴的驱动分开地，检测转向柱的转动角、转动方向及转动扭矩，并基于这些检测信号使电动机旋转，将电动机的旋转传递到螺母来驱动收纳在螺母内的转向轴，以对转向操纵力进行辅助。
转向操纵机构1具备：转向柱4，其连接到配置在车辆驾驶室内的方向盘(未图示)；作为转向轴的齿条5，其联接到转向轮；转换机构6，其使转向柱4和齿条5联接。转换机构6是所谓的齿轮齿条机构，其由形成于转向柱4外周的齿轮齿(未图示)、和形成于齿条5外周的齿条齿(未图示)构成。
这里，齿条5表示转向部件，但作为转向部件，除齿条5以外，还有摇臂，进一步地不限于这些，还可以包含设于转向执行机构与转向轮之间的连杆机构等。
转向柱4具有输入轴7和输出轴8，其中，输入轴7的轴向一端侧以能够与方向盘一体旋转的方式与该方向盘连结，输出轴8的轴向一端侧经由扭杆(未图示)连接到输入轴7的轴向另一端侧。
齿条5的轴向的两端部分别经由横拉杆9及一对转向节臂与一对转向轮联接。由此，当齿条5向轴向移动时，各转向节臂经由各横拉杆9被牵引，从而一对转向轮的方向得到变更。
另外，齿条5以轴向两端部露出到外部的状态下能够向轴向移动的方式收纳在构成壳体3一部分的大致圆筒状的齿条壳体10的齿条收纳部11内。齿条壳体10通过铸造而在轴向上一分为二地形成，通过多个螺栓(未图示)联接将齿条5的轴向一端侧收纳的第一壳体12、和将齿条5的轴向另一端侧收纳的第二壳体13，由此将第一壳体12和第二壳体13一体化。
需要说明的是，齿条收纳部11由沿轴向将第一壳体12的内部贯通的第一齿条收纳部14、和沿轴向将第二壳体13的内部贯通的第二齿条收纳部15构成。
另外，在齿条壳体10的轴向两端部，分别以跨着横拉杆9的方式安装有形成为波纹状的防尘罩16。上述防尘罩16由合成橡胶材料等弹性材料形成以确保规定的挠性，抑制水或灰尘等向壳体3内部侵入。
转向操纵辅助机构2具备：电动机17，其是生成转向操纵辅助力的驱动部；传递机构18，其将电动机17的驱动力传递到齿条5；各种传感器，其检测动力转向装置的各种状态量；控制器19，其基于各种传感器输出的信号等对电动机17进行驱动控制。这里，电动机17、传递机构18构成转向执行机构。
各种传感器之中，对方向盘自中立转向角起的转动量即转向角进行检测的转向角传感器20、对输入到转向柱4的扭矩进行检测的扭矩传感器21都收纳在传感器壳体22内，其中，传感器壳体22是壳体3的一部分，其形成为将转向柱4的外周包围。
转向角传感器20安装在转向柱4的输入轴7的外周，基于输入轴7的转动角来检测转向角。另外，转向角传感器20具有主、副双重系的转向角检测部20a、20b，其分别检测转向角。
扭矩传感器21跨设于输入轴7与输出轴8之间，基于输入轴7和输出轴8的相对旋转的位移量来检测扭矩。另外，扭矩传感器21具有主、副双重系统的扭矩检测部21a、21b，其分别检测转向操纵扭矩。需要说明的是，转向角传感器20和扭矩传感器21经由沿着齿条壳体10的外周设置的线束(未图示)与控制器19电连接。
电动机17是基于三相交流电被驱动的所谓的三相交流电机，其具备构成壳体3一部分的电机壳体23、和设于电机壳体23内的电机要素。电机壳体23具有：圆筒状的筒状部23a，其在内部收纳电机要素；第一端壁部23b和第二端壁部23c，其分别封闭筒状部23a的开口部。
电机要素具有：筒状的定子26，其通过烧嵌等固定于筒状部23a的内周面；筒状的转子27，其经由规定的径向间隙而配置于定子26的内周侧；电机轴28，其以能够一体旋转的方式固定于转子27的内周侧，输出转子27的旋转。
定子26通过在层合多个薄板而成的定子芯(未图示)上卷绕U相、V相、W相线圈而构成。需要说明的是，本实施方式中，将各线圈通过所谓的Y形接线(星形接线)连接，但也可以将其通过△形(三角形)接线连接。
就电机轴28而言，其两端部28a、28b经由分别贯通形成于第一、第二端壁部23b、23c的通孔从电机壳体23露出。其中，关于与控制器19相反侧的一端部28a，其面向收纳传递机构18的后述的传递机构收纳部31内。而关于另一端部28b，其面向收纳控制器19的后述的收纳部43内。
另外，电机轴28由第一滚珠轴承29和第二滚珠轴承30可旋转地支承，该第一滚珠轴承29设于一端部28a侧的外周面与第一端壁部23b的通孔的内周面之间，该第二滚珠轴承30设于另一端部28b侧的外周面与第二端壁部23c的通孔内周面之间。
传递机构18收纳在壳体3的传递机构收纳部31内，该传递机构18具有：输入侧带轮32及输出侧带轮33；带34，其卷挂于两个带轮32、33之间；滚珠丝杠副机构35，其在将输出侧带轮33的旋转减速的同时将其转换为齿条5的轴向运动。
传递机构收纳部31通过将第一传递机构收纳部36和第二传递机构收纳部37接合而形成，其中，该第一传递机构收纳部36设于第一齿条收纳部14的第二壳体13侧的端部，该第二传递机构收纳部37设于第二齿条收纳部15的第一壳体12侧的端部。
输入侧带轮32相对于输出侧带轮33形成为较小径的圆筒状，经由贯通形成于内周侧的通孔被压入固定于电动机17的电机轴28的一端部28a。
输出侧带轮33配置于齿条5的外周侧，经由滚珠丝杠副机构35与齿条5联接。更详细而言，输出侧带轮33相对于输入侧带轮32呈较大径的有底圆筒状，固定于滚珠丝杠副机构35的后述的螺母38的外周，与螺母38一体旋转。
带34是在内部埋设有玻璃纤维或钢线等作为芯材的环状的带，通过使输入侧带轮32和输出侧带轮33同步旋转，将输入侧带轮32的旋转力传递到输出侧带轮33。
滚珠丝杠副机构35具备：筒状的螺母38，其配置于齿条5的外周侧；滚珠循环槽39，其形成于螺母38与齿条5之间；多个滚珠40，其以能够滚动的方式设于滚珠循环槽39内；循环机构(未图示)，其使各滚珠40从滚珠循环槽39的一端侧向另一端侧循环。
螺母38经由收纳于第一传递机构收纳部36内的滚珠轴承41以能够旋转的方式被支承。滚珠轴承41具有：内圈部41a，其与螺母38形成为一体；外圈部41b，其固定于第一传递机构收纳部36的内周面；多个滚珠41c，其以能够滚动的方式收纳于内圈部41a与外圈部41b之间。需要说明的是，本实施方式中，例示出了将内圈部41a与螺母38形成为一体的例子，但也可以将内圈部41a和螺母38设为分体。
滚珠循环槽39由具有螺旋状的槽形状的轴侧滚珠丝杠槽39a和具有螺旋状的槽形状的螺母侧滚珠丝杠槽39b构成，其中，轴侧滚珠丝杠槽39a设于齿条5的外周侧，螺母侧滚珠丝杠槽39b设于螺母38的内周侧。
控制器19具备：控制壳体42，其构成壳体3的一部分；控制基板44，其收纳于控制壳体42的收纳部43内。
控制壳体42具有：筒状的壳身45，其电动机17侧的一端部由电机壳体23的外周覆盖；盖46，其封闭壳身45的另一端部侧的开口部。
控制基板44通过如下方式构成：在由以玻璃环氧树脂为代表的非导电性树脂材料构成的基板的正反两面分别形成导体图案，并在该导体图案上搭载有多个电子元器件和电器件。
另外，虽然图2中未图示，但在控制基板44上，设有各种传感器之一的电动机转角传感器，该电动机转角传感器检测电动机17的转子27的转角即电动机转角。
该电动机转角传感器基于在电机轴28的另一端部28b安装的磁体(未图示)产生的磁场的变化，检测电机轴28(转子27)的转角。另外，电动机转角传感器具有主、副双重系的电动机转角检测部，其分别检测电机轴28的转角。
接着，对线控转向式动力转向装置进行说明，该线控转向式动力转向装置将转向柱从转向轴分离，检测转向柱的转动角、转动方向及转动扭矩，并基于这些检测信号来控制电动机的驱动力以驱动转向轴。需要说明的是，转向操纵辅助机构2采用与图1、图2所示的结构相同的结构。
在图3中，构成为转向轮47由横拉杆9转向。继而，方向盘48与转向柱4连结，在转向柱4设有转向角传感器20及扭矩传感器21。这里，转向柱4不与齿条5联动，在转向柱4的前端设有转向操纵反作用力电动机49。
继而，转向角传感器20是对转向柱4的转向角进行检测的传感器，扭矩传感器21是对作用于转向柱4上的扭矩进行检测的传感器，转向操纵反作用力电动机49是对转向柱4赋予反作用力扭矩的电动机，经由控制器19对扭矩传感器21的输入进行监测，赋予经确定的反作用力扭矩。
因而，方向盘48的旋转由转向角传感器20、扭矩传感器21作为角度信号和扭矩信号被检测，这些检测信号被输入到控制器19。控制器19基于被输入的角度信号和扭矩信号来运算电动机17的控制量，以驱动电动机17。电动机17的旋转从输入侧带轮32经由带34使输出侧带轮33旋转，由螺母38驱动齿条5来操纵汽车使其转向。
这里，转向操纵反作用力电动机49不仅赋予反作用力扭矩，还具有对方向盘48的转动位置进行控制的“转向操纵输入机构致动器”的功能。即，转向操纵反作用力电动机49能够根据来自控制器19的控制信号使转向柱4转动。例如，转向执行机构通过后述的测试驱动指令信号而与方向盘48无关联地使转向轮47转向之后，能够由转向操纵反作用力电动机49转动转向柱4，使转向轮47的转向角和转向柱4的转向角匹配。
另外，图1至图3所示的转向操纵机构1示出了仅搭载于汽车前轮的方式，但也可以将转向操纵辅助机构2搭载于汽车的后轮侧。因而，不仅是汽车的前轮，后轮也能够通过电动机17、滚珠丝杠副机构35进行转向。
图4A至图4C表示前轮FW和后轮RW相对于车身50的控制状态。这里，图4A表示仅将前轮FW转向后的状态，该结构是通常结构。另一方面，图4B表示将前轮FW和后轮RW以同向转向的同相位方式。该同相位方式通过抑制转向时产生的横摆，能够提高车辆的稳定性，进一步地，能够抑制在高速区中的车道变更等引起的侧滑。进而，图4C表示将前轮FW和后轮RW以反向转向的反相位方式。该反相位方式能够减小旋转半径，能够提高急弯性能。
如上所述，特别是图3所示的动力转向装置不仅能够适用于前轮FR，也能够适用于后轮RW。
接着，说明对构成转向装置中使用的转向执行机构的电动机17进行控制的控制器19的结构。
图5表示图1及图3的控制器19的硬件结构。如图5所示，控制器19具备：控制用微控制单元(控制用MCU)51；监测用微控制单元(监测用MCU)52；MOSFET预驱动电路53；电动机驱动电路即逆变器驱动电路54；电流检测电路55；转角检测电路56等。
控制用微控制单元51具备：运算装置即CPU 57；存储器即ROM 58、RAM 59、EEPROM(快闪ROM)60；A/D转换器61；CAN驱动器62；总线63等。
CPU 57执行ROM 58中保存的各种程序，控制动力转向装置的电动机17。因而，通过程序被执行的动作能够当作控制功能。
ROM 58保存CPU 57所执行的各种程序。具体而言，在ROM 58，保存有用于执行对电动机17进行控制的电动机控制处理(转向处理)的控制程序。进一步地，在该ROM 58，保存有执行动力转向装置的诊断的诊断程序。控制程序、诊断程序通过CPU 57执行规定的控制功能、诊断功能。
RAM 59在CPU 57执行控制程序的情况下被用作其工作区域，暂时性地存储有处理过程中所需的数据或处理结果。同样地，在执行诊断程序的情况下，以错误代码的形式暂时性地存储有诊断结果。
EEPROM 60是即使在电源切断后也能够保持存储内容的存储器，保存有硬件固有的修正值、执行诊断功能后的错误代码。该情况下，构成为，通过将电源电压的供给切断的断路功能，将控制器19的关闭延迟从RAM 59向EEPROM 60传送错误代码所需的时间。
A/D转换器61将来自转向角传感器20的转向角信息θ、来自扭矩传感器21的扭矩信息T、来自电流检测电路55的电动机17的电流信息Im、以及来自转角检测电路56的电动机转角信息θm等输入，转换为数字信号。
CAN驱动器62连接到CAN总线，是用于经CAN总线与其他控制器及传感器进行CAN通信的接口。例如，CAN驱动器62能够通过CAN通信来接收来自车速传感器的车速V(车速脉冲)。
MOSFET预驱动电路53将从控制用微控制单元51输入的U相、V相、W相的各相的PWM控制信号转换为各相正负通电信号(Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn)，输出到逆变器驱动电路54。
逆变器驱动电路54是具备以U相用、V相用、W相用具有三相的由一对MOSFET开关元件构成的三相桥式电路的逆变器驱动电路，与各MOSFET开关元件并联连接有回流二极管。
对该桥式电路，从蓄电池64经由电源继电器65施加有直流电压。从MOSFET预驱动电路53向各MOSFET开关元件的控制端子(栅极端子)输入通电信号。
施加于逆变器驱动电路54的直流电压通过逆变器驱动电路54内的MOSFET开关元件的开关动作而转换为三相交流电压，由此驱动电动机17。在桥式电路，连接有分流电阻R1、R2。
在该分流电阻R1、R2连接有电流检测电路55，由此，检测电动机17的电流信息Im而向A/D转换器61输出。另外，转角检测电路56将来自电动机转角传感器66的输出信号作为电动机转角信息θm向A/D转换器61输出，其中，该电动机转角传感器66检测电动机17的转子的转角即电动机转角。该电动机转角传感器66具有主、副双重系的电动机转角检测部，其分别检测电机轴28的转角。
监测用微控制单元52虽未图示，但如公知的，具备CPU、ROM、RAM、D/A转换器、A/D转换器、接口等的监测用微控制单元52监测控制用微控制单元51的CPU 57的失控等。
接着，说明由这种控制器19执行的初始异常诊断模式。如上所述，初始异常诊断模式通过诊断程序被执行，但该诊断程序能够当作功能，还能够作为控制块来理解。
需要说明的是，以下说明的转向装置是如图3所示的线控转向式电子助力转向装置，该线控转向式电子助力转向装置将转向柱从转向轴分离，检测转向柱的转动角、转动方向及转动扭矩，并基于这些检测信号来控制电动机的驱动力以驱动转向轴。
这里，在图3中，作为转向操纵输入机构例示了方向盘48，但除此以外，作为转向操纵操作输入机构，例如也能够使用操纵杆或转向操纵按钮等其他转向操纵输入机构。
本发明的实施方式中，如图6所示，控制器19至少具备转向执行机构驱动指令信号输出块70、转向执行机构动作状态信号输入块71和异常诊断块72。
另外，转向执行机构驱动指令信号输出块70由驱动指令输出块70R和测试驱动指令输出块70F构成，其中，驱动指令输出块70R输出执行通常的转向功能的正常驱动指令信号，测试驱动指令输出块70F输出用于执行异常诊断功能的异常检测用的测试驱动指令信号。
进一步地，异常诊断块72具备：通过传感器摄像头74来检测并识别障碍物的障碍物识别块(障碍物检测部)83、驱动电路异常诊断块84、电动机异常诊断块85。需要说明的是，也可以根据需要增设异常诊断部。进而，它们实际上通过诊断程序来执行诊断功能。
驱动指令输出块70R和测试驱动指令输出块70F通过切换开关SW来切换，但实际上，通过诊断程序的判断步骤，选择控制程序或诊断程序。该情况下的判断步骤能够使用各种参数，而对此将后述。
驱动指令输出块70R在进行结束了后述的初始异常诊断模式之后的、通常的转向动作的“第一状态”下，向转向执行机构的电动机17输出正常驱动指令信号。由此，转向执行机构执行通常的转向动作。
另外，驱动指令输出块70R在后述的初始调节处理中对转向操纵反作用力电动机49进行控制，以使方向盘48的位置对应于中立转向角。该情况下，对由第一转向角传感器20A检测到的转向角和存储于控制器19的中立转向角进行比较，通过转向操纵反作用力电动机49使方向盘48转动并同时转动到中立转向角。
另一方面，测试驱动指令输出块70F在能够执行初始异常诊断模式的“第二状态”下，向转向执行机构的电动机17输出规定的测试驱动指令信号。由此，转向执行机构被驱动到规定的状态，能够诊断动作异常。
向转向执行机构动作状态信号输入块71输入有来自以下说明的各种传感器及各种检测电路的动作状态信号。
第一转向角传感器20A检测方向盘48的转动角，第二转向角传感器20B检测转向轮47的转向角。这样，设置第一转向角传感器20A和第二转向角传感器20B的理由在于，通过测试驱动指令信号而与方向盘48无关联地驱动了转向执行机构之后，使方向盘48的转动角和转向轮47的转向角匹配(一致)。
扭矩传感器21检测方向盘48的转向操纵扭矩。另外，电流检测电路55检测电动机17的线圈电流，转角检测电路5 6检测电动机17的转子的转角。
车速传感器73通过检测汽车的行驶车速，来检测汽车是否停车。传感器摄像头74检测车轮周围的障碍物，在通过测试驱动指令信号操纵车轮使其转向的基础上，检测有无障碍物。制动传感器75、档位传感器76辅助性地检测汽车是否停车。
电源电压传感器77在输出测试驱动指令信号的基础上，检测电源电压是否足够高。另外，温度传感器78是对逆变器驱动电路54的温度进行检测的热敏电阻等温度传感器。
进一步地，在控制器19中，具备检测对电动机17施加的电压的电压检测电路79。该检测电压用于内部电路的异常诊断。另外，在逆变器驱动电路54中，设有检测各MOSFET的接通状态、断开状态的MOSFET动作诊断电路80。这具有检测如下情况的异常的功能：尽管MOSFET的动作是正常的动作且是接通状态，但成为断开状态的情况；尽管MOSFET的动作是正常的动作且是断开状态，但成为接通状态的情况。
继而，输入到转向执行机构动作状态信号输入块71的各种传感器的动作状态信号被输入到驱动指令输出块70R和异常诊断块72。
驱动指令输出块70R中，基于被输入的动作状态信号，将执行通常的转向功能的正常驱动指令信号输出。该情况下，切换开关SW将驱动指令输出块70R和转向执行机构连接。
另一方面，异常诊断块72中，基于被输入的动作状态信号来执行异常诊断功能，使表示有无异常状态的错误代码暂时存储于RAM 59。需要说明的是，在执行该异常诊断块72的诊断功能的情况下，切换开关SW将测试驱动指令输出块70F和转向执行机构连接。
这里，初始异常诊断模式在“第二状态”下被执行，而该“第二状态”是如下状态：汽车停止，而且汽车的启动按钮或钥匙开关发生动作，而向控制器19供给电源电压，且直到经过规定时间、或汽车开始行驶为止。其中，初始异常诊断模式的执行时间由于不足以使操纵者有违和感，因而，在执行初始异常诊断模式上不会成为问题。
这样，在汽车开始行驶之前而非汽车行驶过程中实施伴随着转向轮动作的转向执行机构的异常诊断，从而能够抑制操纵者的违和感，并且能够实现转向装置可靠性的提升。
另外，初始异常诊断模式也可以在处于操纵者乘上汽车之前的期间的“第二状态”下进行。例如，也可以是，在检测到车门通过遥控钥匙被开锁的时刻、或者在检测到车门被打开的时刻，与这些检测信号同步地向控制器19供给电源电压而执行初始异常诊断模式，并在通过座椅传感器检测到操纵者落座后，结束初始异常诊断模式。
这样，在操纵者使汽车行驶之前实施伴随着转向轮47动作的转向执行机构的异常诊断，从而能够抑制操纵者的违和感。
进一步地，异常诊断块72也可以执行如下控制，即，当检测到异常状态时，向发动机控制单元(ECU)81或变速器控制单元(TCU)82发送异常检测信号，从而通过发动机控制单元81降低发动机的输出，或者通过变速器控制单元82抑制档位的变更。
这样，通过对转向装置以外的其他控制设备输出转向装置的异常信息，能够进行如下控制，即，使其他控制设备的控制功能移至安全侧，或者由其他控制设备补偿随着转向装置异常产生的功能下降。
接着，基于图7至图15对本实施方式的具体控制流程进行说明。需要说明的是，该控制流程表示由CPU 57基于图5所示的ROM 58中保存的诊断程序被执行的控制。这些控制流程通过内置于CPU 57中的自由运行计数器的比较匹配中断，每隔规定时间起动。
图7表示在初始异常诊断模式下执行的异常诊断的通用流程，以下，对每个控制步骤进行说明。
《步骤S10》在步骤S10中，执行是否可以执行初始异常诊断模式的判断。该判断进行诸如汽车是否处于行驶中、在车轮周围是否存在障碍物或人之类的是否处于能够执行初始异常诊断模式的环境中的判断。该判断的具体控制流程示于图8，因而此处省略说明。当求出是否处于能够执行初始异常诊断模式的环境中的判断结果时，移至步骤S11。
《步骤S11》在步骤S11中，基于步骤S11中求出的判断结果，执行是否开始异常诊断处理的判断。当判断为不处于执行异常诊断处理的环境时，跳至结束而等待下一起动定时。另一方面，当判断为处于执行异常诊断处理的环境时，移至步骤S12。
《步骤S12》在步骤S12中，执行具体的异常诊断处理。该异常诊断处理的具体控制流程将后述，但关键点在于，从测试驱动指令输出块72(参照图6)输出测试驱动指令信号，并在转向执行机构响应于该输出进行了规定动作的状态下，执行异常诊断。
例如，在转向执行机构进行了规定动作的状态下，执行如下诊断：(1)监测构成控制器19的电路的电路电压的异常；(2)监测电动机17的相电流的异常；(3)监测电动机17的转子的转角的异常；(4)监测逆变器驱动电路的动作的异常；(5)监测电动机及机构部件的异常。这些具体的异常诊断的控制流程示于图9至图14，因而此处省略说明。当上述的异常诊断处理结束时，移至步骤S13。
《步骤S13》在步骤S13中，判断有无由步骤S12的异常诊断处理检测出的异常。当检测到至少一个以上的异常时，移至步骤S14，当未检测到异常时，移至步骤S15。
《步骤S14》在步骤S14中，将步骤S13中检测到的异常通过显示器、扬声器等向外部发出通知。另外，该异常作为错误代码被存储于RAM 59，进一步地，在停止发动机时，传送并储存到EEPROM 60。传送到EEPROM 60的错误代码通过读取工具被读取，能够掌握异常部位等详细情况。
另外，当检测异常时，如图6所示，将异常检测信号向测试驱动指令输出块70F发送。继而，测试驱动指令输出块70F当接收到异常信号时，禁止将测试驱动指令信号向转向执行机构输出。
《步骤S15》在步骤S15中，未检测到异常，因而，视为转向装置正常，执行初始调节处理。本实施方式中，由于转向装置是线控转向式，故而，转向执行机构通过异常诊断处理而动作，因而预想到转向轮的转向角和方向盘48的转向角(转向柱4的转动角)不匹配。
因此，执行通过初始调节处理使车轮的转向角和方向盘48的转向角(转向柱4的转动角)匹配的处理。该初始调节处理的具体控制流程示于图15，因而此处省略说明。当上述的初始调节处理结束时，跳至结束而等待下一起动定时。
这样，本实施方式中，在进行转向装置的异常诊断时，实际上使转向执行机构动作，并基于其动作进行转向装置的异常诊断，故而，对于控制器的电路系的异常以外的动作异常也能够予以诊断，能够提升转向装置的可靠性。
接着，基于图8对图7所示的步骤S10的具体控制流程进行说明。
《步骤S20》在步骤S20中，开始如下判断能否进行异常诊断处理：判断执行初始异常诊断模式的环境是否就绪。
《步骤S21》在步骤S21中，判断汽车是否正在执行停车中的车辆停止措施。具体而言，当满足(1)未由车速传感器73检测到车速、(2)通过制动传感器75而驻车制动器动作；(3)通过档位传感器76而设定在驻车位置之类的条件时，视作停车措施正被采取，并移至步骤S22。
另一方面，当上述条件的一个以上未被满足时，判断为未采取停车措施，并移至步骤S26。在步骤S26中，当判断为未采取停车措施时，视为汽车正在行驶、或者处于能够行驶的状态，不执行初始异常诊断模式，且不操纵转向轮使其转向，以实现可靠性的提升。
《步骤S22》由于步骤S21中判断为正采取停车措施，因而，步骤S22中，执行存在于汽车周围的障碍物的检测。这样检测障碍物是因为，例如，如果存在形成于道路侧端的台阶或用于泊车的挡轮器等障碍物，则难以操纵转向轮47使其转向。另外，当人位于转向轮47一侧时，也有可能会碰到脚。
因此，需要检测转向轮47周围的障碍物。在障碍物的检测上，能够对由传感器摄像头74拍摄到的图像进行解析，以识别障碍物。当障碍物的检测完成时，移至步骤S23。
《步骤S23》在步骤S23中，根据拍摄到的图像执行是否存在障碍物的判断。如上所述，由于能够通过图像解析(图案解析或运动解析)来识别障碍物，因而，当识别出障碍物时，移至步骤S26，如果未识别出障碍物，则移至步骤S24。在步骤S26中，作为存在障碍物的情况，不执行初始异常诊断模式，且禁止测试驱动指令信号的输出而不操纵转向轮47使其转向。
这样，与图7的步骤S12产生的测试驱动指令信号对应地操纵转向轮47使其转向之前，探测转向轮47的周边有无障碍物，由此，能够判断能否执行初始异常诊断模式，而且能够实现安全性的提升。
《步骤S24》在步骤S24中，在如下情况下进行不执行初始异常诊断模式的判断：通过由温度传感器78检测到的温度，判断为逆变器驱动电路54过热而移至保护模式；由电源电压传感器77检测到的蓄电池电压低于规定值。
因而，在逆变器驱动电路54移至保护模式的情况、或蓄电池电压下降的情况下，移至步骤S26；在逆变器驱动电路54未移至保护、蓄电池电压未下降的情况下，移至步骤S25。
这样，在蓄电池64的电源电压下降、或逆变器驱动电路54处于保护模式等异常产生时，如果重新驱动转向执行机构，则有可能导致这些异常状态进一步恶化。因此，通过在步骤S26中禁止测试驱动指令信号的输出，能够实现对转向装置及蓄电池64的保护。
《步骤S25》在步骤S25中，由于通过上述的步骤S21、步骤S23及步骤S24的判断，视为异常诊断处理的环境就绪，因而，输出如下的许可信号：可以执行异常诊断处理(初始异常诊断模式)的开始。
《步骤S26》在步骤S26中，由于通过上述的步骤S21、步骤S23及步骤S24中的判断，视为异常诊断处理的环境未就绪，因而，输出如下的不许可信号：不执行异常诊断处理(初始异常诊断模式)的开始。
《步骤S27》在步骤S27中，当在步骤S25或步骤S26中输出了许可/不许可信号时，结束能否进行异常诊断处理的判断。该情况下，在图7的步骤S11中，如果许可信号被输出，则进至图7的步骤S12的异常诊断处理；如果不许可信号被输出，则不执行异常诊断处理，且禁止来自测试驱动指令输出块70F的测试驱动指令信号的输出而进至结束，等待下一起动定时。
当结束以上说明的能否进行异常诊断处理的判断时，接着执行步骤S12的异常诊断处理。该情况下，图6的测试驱动指令输出块70F和转向执行机构通过切换开关SW被连接。其中，实际上是，通过预定的判断逻辑，来起动诊断程序。
异常诊断处理示于图9，该异常诊断处理是通过多任务方式而并行地执行的。因而，后述的步骤S41、S51、S61、S71、S81的测试驱动指令产生的转向动作是相同动作。接着，对各异常诊断处理的概略进行说明。
《步骤S30》在步骤S30中，开始伴随着转向执行机构动作的转向装置的异常诊断。
《步骤S31》在步骤S31中，执行控制器内的内部电路的内部电压监测处理。需要说明的是，该情况下，在测试驱动指令信号被输出的状态下，监测控制器的电路电压。此外，所监测的内部电路是逆变器驱动电路54、电动机17等的电压。此外，也能够监测除此以外所需的内部电路的电压。另外，该内部电压监测处理的控制流程示于图10。
《步骤S32》在步骤S32中，执行构成转向执行机构的电动机17的相电流的监测处理。需要说明的是，该情况下也是，在测试驱动指令信号被输出的状态下，监测电动机17的相电流。另外，该相电流监测处理的控制流程示于图11。
《步骤S33》在步骤S33中，执行构成转向执行机构的电动机17的转角的监测处理。需要说明的是，该情况下也是，在测试驱动指令信号被输出的状态下，监测电动机17的转角。另外，该转角监测处理的控制流程示于图12。
《步骤S34》在步骤S34中，执行逆变器驱动电路54的动作监测处理，该逆变器驱动电路54驱动构成转向执行机构的电动机17。需要说明的是，该情况下也是，在测试驱动指令信号被输出的状态下，监测电动机17的逆变器驱动电路54的动作。另外，该逆变器驱动电路54的动作监测处理的控制流程示于图13。
《步骤S35》在步骤S35中，执行构成转向执行机构的电动机17的构成要素、机构部件的动作监测处理。需要说明的是，该情况下也是，在测试驱动指令信号被输出的状态下，监测电动机17的构成要素、机构部件的动作。另外，该电动机17的构成要素、机构部件的动作监测处理的控制流程示于图14。
《步骤S36》在步骤S36中，结束伴随着转向执行机构动作的转向装置的异常诊断处理，之后，移至图7的步骤S13。
这里，上述的各个异常诊断处理表示多任务方式，但也可以是，依次连续地进行各异常诊断处理。该情况下，首先在使转向执行机构动作的步骤(S41、S51、S61、S71、S81)中，检测各诊断对象的物理状态量，并使其存储于RAM 59，以下，使用该动作状态量来进行各异常诊断。
接着，关于各异常诊断处理的详细内容，按照上述的控制步骤的顺序进行说明。这些异常诊断通过驱动电路异常诊断块84、电动机异常诊断块85、及其他异常诊断块来执行。
首先，图10表示控制器的内部电路的电压监测处理的详细内容。
《步骤S40》在步骤S40中，开始控制器的内部电路的电压监测处理。该情况下，本实施方式中，监测对电动机17施加的电压。
《步骤S41》在步骤S41中，将从测试驱动指令输出块70F输出的、与规定的转向角对应的测试驱动指令信号(＝电动机的旋转量)向构成转向执行机构的电动机17发送，操纵转向轮47使其转向规定角度。需要说明的是，该情况下汽车停车，故而成为“原地打方向盘状态”，所以，输出侧带轮47与路面的摩擦阻力大，因而电动机17需要大量的电能。
因此，为了减少蓄电池64的消耗，优选的是，测试驱动指令信号即转向角尽可能小。当执行了转向动作时，移至步骤S42。
《步骤S42》在步骤S42中，通过电压检测电路79，将施加于电动机17上的电压与规定的电压阈值进行比较，进行内部电路的异常诊断。即，在输出了测试驱动输出信号的状态下，如果内部电路正常动作，则施加于电动机17上的电压维持为规定范围的电压阈值。
另一方面，当施加于电动机17上的电压比规定范围的电压阈值高或低时，判断为在内部电路产生异常。这样，基于伴随着与测试驱动指令信号对应的转向执行机构动作的电压检测电路79的检测电压，判断控制器有无异常，从而能够进行高精度的异常诊断。需要说明的是，能够检测电动机17以外的电压，例如，也能够检测逆变器驱动电路等的电压来进行异常诊断。
继而，当判断为电路电压无异常时，移至步骤S43，当判断为电路电压有异常时，移至步骤S44。
《步骤S43》在步骤S43中，基于步骤S42的判断结果，将“无异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S45。
《步骤S44》在步骤S44中，基于步骤S42的判断结果，将“有异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S45。
《步骤S45》在步骤S45中，结束控制器的内部电路的电压监测处理。
接着，对图9的步骤S32即电动机17的相电流监测处理进行说明。图11表示电动机17的相电流监测处理的详细内容。
《步骤S50》在步骤S50中，开始电动机17的相电流监测处理。该情况下，本实施方式中，监测电动机17的线圈中流动的电流。
《步骤S51》在步骤S51中，将从测试驱动指令输出块70F输出的、与规定的转向角对应的测试驱动指令信号(＝电动机的旋转量)向构成转向执行机构的电动机17发送，操纵转向轮47使其转向规定角度。需要说明的是，该步骤S51是与图10的步骤S41相同的测试驱动指令信号。当执行了转向动作时，移至步骤S52。
《步骤S52》在步骤S52中，通过电流检测电路55，将电动机17中流动的电流与规定的电流阈值进行比较，进行异常诊断。即，在输出了测试驱动输出信号的状态下，如果控制器正常动作，则施加于电动机17上的电流维持为规定范围的电流阈值。这里，电流阈值是基于从测试驱动指令输出块70F输出的测试驱动指令信号产生的电流指令值。
另一方面，当电动机17中流动的电流比规定范围的电流阈值高或低时，判断为在控制器产生异常。这样，基于伴随着与测试驱动指令信号对应的转向执行机构动作的电流检测电路55的检测电流，判断控制器有无异常，从而能够进行高精度的异常诊断。
继而，当判断为电流值无异常时，移至步骤S53，当判断为电流值有异常时，移至步骤S54。
《步骤S53》在步骤S53中，基于步骤S52的判断结果，将“无异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S55。
《步骤S54》在步骤S54中，基于步骤S52的判断结果，将“有异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S55。
《步骤S55》在步骤S55中，结束电动机17的相电流监测处理。
接着，对图9的步骤S33即电动机17的转角监测处理进行说明。图12表示电动机17的转角监测处理的详细内容。
《步骤S60》在步骤S60中，开始电动机17的电动机转角传感器的监测处理。该情况下，本实施方式中，监测电动机17的转子的转角。
《步骤S61》在步骤S61中，将从测试驱动指令输出块70F输出的、与规定的转向角对应的测试驱动指令信号(＝电动机的旋转量)向构成转向执行机构的电动机17发送，操纵转向轮47使其转向规定角度。需要说明的是，该步骤S61也是与图10的步骤S41相同的测试驱动指令信号。当执行了转向动作时，移至步骤S62。
《步骤S62》在步骤S62中，通过转角检测电路56，将电动机17的转角与规定的转角阈值进行比较，进行异常诊断。即，在输出了测试驱动输出信号的状态下，如果控制器正常动作，则电动机17的转子的转角维持为规定范围的转角阈值。这里，转角阈值是基于从测试驱动指令输出块70F输出的测试驱动指令信号产生的转角指令值。
另一方面，当电动机17的转子的转角比规定范围的转角阈值大或小时，判断为在电动机17或电动机转角传感器66产生异常。这样，基于对伴随着与测试驱动指令信号对应的转向执行机构动作的电动机17的转子的转角进行检测的转角检测电路56的检测转角，判断电动机17或电动机转角传感器66有无异常，从而能够进行高精度的异常诊断。
继而，当判断为转角无异常时，移至步骤S63，当判断为转角有异常时，移至步骤S64。
《步骤S63》在步骤S63中，基于步骤S62的判断结果，将“无异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S65。
《步骤S64》在步骤S64中，基于步骤S62的判断结果，将“有异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S65。
这样，基于伴随着与测试驱动指令信号对应的转向执行机构动作的电动机转角传感器66的输出，判断电动机17有无异常，从而能够进行更高精度的异常诊断。
进一步地，在需通过测试驱动指令信号得到的电动机17的转角、与电动机转角传感器的检测转角之差在规定值以上的情况下，能够进行如下异常诊断：在包含电动机转角传感器66在内的电动机17产生异常。
进一步地，如由图5所述，电动机转角传感器66构成双重系，因而，例如在第一电动机转角传感器的输出、与第二电动机转角传感器的输出之差在规定值以上的情况下，能够进行如下异常诊断：在电动机转角传感器66产生异常。
《步骤S65》在步骤S65中，结束电动机转角传感器66的监测处理。
接着，对图9的步骤S34即逆变器驱动电路的监测处理进行说明。图13表示逆变器驱动电路的监测处理的详细内容。
《步骤S70》在步骤S70中，开始逆变器驱动电路的监测处理。该情况下，本实施方式中，监测逆变器驱动电路的MOSFET的通、断的状态(接通故障或断开故障)。
《步骤S71》在步骤S71中，将从测试驱动指令输出块70F输出的、与规定的转向角对应的测试驱动指令信号(＝电动机的旋转量)向构成转向执行机构的电动机17发送，操纵转向轮47使其转向规定角度。需要说明的是，该步骤S71是与图10的步骤S41相同的测试驱动指令信号。当执行了转向动作时，移至步骤S72。
《步骤S72》在步骤S72中，通过设于逆变器驱动电路54的MOSFET动作诊断电路80，监测逆变器驱动电路54的MOSFET的动作。即，检测如下情况的异常：尽管MOSFET的动作是正常动作且是接通状态，但成为断开状态；尽管MOSFET的动作是正常动作且是断开状态，但成为接通状态。
这样，通过伴随着与测试驱动指令信号对应的转向执行机构动作的逆变器驱动电路54的MOSFET动作诊断电路80的诊断结果，判断逆变器驱动电路54有无异常，从而能够进行高精度的异常诊断。显然，如果因控制器的内部电路的异常而在逆变器驱动电路54有异常动作，则也能够通过MOSFET动作诊断电路80予以检测。继而，当通过来自MOSFET动作诊断电路80的信号判断为在逆变器驱动电路54无异常时，移至步骤S73，当判断为有异常时，移至步骤S74。
《步骤S73》在步骤S73中，基于步骤S72的判断结果，将“无异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S75。
《步骤S74》在步骤S74中，基于步骤S72的判断结果，将“有异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S75。
《步骤S75》在步骤S75中，结束逆变器驱动电路54的动作监测处理。
接着，对图9的步骤S35即电动机的构成要素、机构部件的动作监测处理进行说明。图14表示电动机的构成要素、机构部件的动作监测处理的详细内容。
《步骤S80》在步骤S80中，开始电动机的构成要素、机构部件的动作监测处理。该情况下，本实施方式中，监测电动机17的电动机扭矩及/或电动机的转速。电动机扭矩能够利用规定的运算根据由电流检测电路55检测出的电流加以推定，转速能够根据由转角检测电路56检测出的转角求出。
《步骤S81》在步骤S81中，将从测试驱动指令输出块70F输出的、与规定的转向角对应的测试驱动指令信号(＝电动机的旋转量)向构成转向执行机构的电动机17发送，操纵转向轮47使其转向规定角度。需要说明的是，该步骤S81是与图10的步骤S41相同的测试驱动指令信号。当执行了转向动作时，移至步骤S82。
《步骤S82》在步骤S82中，基于由电流检测电路55求出的、电动机17中流动的电流来运算电动机扭矩，并将该电动机扭矩与规定的扭矩阈值进行比较，进行异常诊断。即，在输出了测试驱动输出信号的状态下，如果电动机的构成要素、机构部件正常动作，则电动机扭矩收束在规定范围的扭矩阈值内。这里，扭矩阈值是根据电流指令值求出的电动机扭矩，该电流指令值是基于从测试驱动指令输出块70F输出的测试驱动指令信号产生的。
另一方面，当电动机扭矩比规定范围的扭矩阈值大或小时，判断为在电动机的构成要素、机构部件产生异常。
进一步地，将由转角检测电路56检测出的电动机17的转速与规定的转速阈值进行比较，进行异常诊断。即，在输出了测试驱动输出信号的状态下，如果电动机的构成要素、机构部件正常动作，则转速收束在规定范围的转速阈值内。这里，转速阈值是根据电流指令值求出的转速，该电流指令值是基于从测试驱动指令输出块70F输出的测试驱动指令信号产生的。
另一方面，当转速比规定范围的转速阈值大或小时，判断为在电动机的构成要素、机构部件产生异常。
例如，当转向执行机构的滚珠丝杠副机构上生锈时，将出现电动机17的转速降低、或电动机17的转速发生周期性变动等现象。因而，能够基于这些现象，进行电动机的构成要素、机构部件的异常诊断。
这样，在电动机的转速或电动机扭矩在规定范围以外的情况下，能够判断在电动机的构成要素、机构部件产生异常。
继而，当判断为电动机的构成要素、机构部件无异常时，移至步骤S83，当判断为有异常时，移至步骤S84。
《步骤S83》在步骤S83中，基于步骤S82的判断结果，将“无异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S85。
《步骤S84》在步骤S84中，基于步骤S82的判断结果，将“有异常输出”的信息保存在RAM 59的规定地址。当该处理结束时，移至步骤S85。
《步骤S84》在步骤S85中，结束电动机17的电动机的构成要素、机构部件的动作监测处理。
继而，当全部异常诊断处理结束时，在图7的步骤S13中，如果检测出一个或更多异常状态，则移至步骤S14，如果未检测出异常，则移至图7的步骤S15的初始调节处理。
在步骤S14中，当检测出异常时，如图6所示，将异常检测信号向测试驱动指令输出块70F发送。然后，测试驱动指令输出块70F当接收到异常检测信号，禁止将测试驱动指令信号向转向执行机构输出。进一步地，将被检测到的异常状态通过显示器、扬声器等向外部发出通知。
需要说明的是，在上述的异常诊断处理中，在步骤S41、S51、S61、S71、S81中，将从测试驱动指令输出块70F输出的、与规定的转向角对应的测试驱动指令信号向构成转向执行机构的电动机17发送，操纵转向轮47使其转向规定角度。
进一步地，除此以外，如步骤S81所示，也可以使测试驱动指令信号的电流值(＝电动机扭矩)周期性地变化。据此，通过监测伴随着测试驱动指令信号的电流值的周期性变化产生的转向执行机构的动作，能够进行更高精度的异常诊断。
另外，对于测试驱动指令信号，也可以使电动机的转速周期性地变化，据此，通过使电动机的转速周期性地变化，能够进行更多样的异常检测。
接着，基于图15对初始调节处理进行说明。初始调节处理是如下处理，即，由于汽车起步时优选方向盘(转向操作输入部件)48的转向角与转向轮47的转向角一致，故而，在转向装置的异常诊断结束时，使方向盘48的转向角与转向轮的转向角一致。《步骤S90》在步骤S90中，开始执行初始调节处理。本实施方式中，转向装置是线控转向式，故而转向执行机构通过异常诊断处理而动作，因而，转向轮47的转向角与方向盘48的转向角不匹配。因此，初始调节处理的目的在于，通过初始调节处理，使车轮的转向角与方向盘48的转向角匹配。
《步骤S91》在步骤S91中，算出基于齿条5的可动范围的中立转向角。转向轮47的转向角由第二转向角传感器20B检测，而该情况下，优选的是，来自驱动指令输出块70R的正常驱动指令信号使转向轮动作至齿条5的左右两侧的行程末端。由此，通过使齿条5动作至行程末端，例如，能够将左右两侧的行程末端的中点视为转向轮的中立转向角。这里，中立转向角是指，汽车能够直行的状态的转向角。
另外，行程末端是指，齿条5上形成的“螺纹槽的端部”。继而，“螺纹槽的端部”位于与齿条5螺合的螺母的两侧。因而，通过螺母的旋转，齿条5移动至“螺纹槽的端部”，而通过使齿条5动作至两个行程末端，左右两侧的行程末端的中点成为转向轮的中立转向角。
进一步地，正常驱动指令信号也能够操纵转向轮47使其转向到齿条5的一方的行程末端。该情况下，对于中立转向角，也能够将如下位置设为中立转向角：齿条5从单侧的行程末端向中立转向角的方向返回了规定的返回量的位置。将齿条5返回的返回量能够通过适配作业(匹配)或仿真而事先求出。
需要说明的是，也可以不使用第二转向角传感器20B，而是根据与转向轮的动作相关的信号，得到转向轮的行程量、行程可能范围、转向操纵负荷等信息，根据这些信息中的至少一部分，能够检测转向轮的操转向角。
进一步地，中立转向角也能够在异常诊断处理的步骤S41中求出，使所求出的中立转向角存储于RAM 59即可。
上述的处理中，当求出了转向轮的中立转向角时，移至步骤S92。《步骤S92》在步骤S92中，从控制器19的驱动指令输出块70R向转向操纵反作用力电动机49输出控制信号，以使方向盘48的位置与中立转向角对应。该情况下，将由第一转向角传感器20A检测到的转向角和控制器19中存储的中立转向角进行比较，通过转向操纵反作用力电动机49使方向盘48转动并同时转动到中立转向角。
当将方向盘48转动至中立转向角时，移至步骤S93。《步骤S93》在步骤S93中，通过来自驱动指令输出块70R的正常驱动指令信号，使电动机17动作而驱动齿条5，以使转向轮47成为步骤S91中求出的中立转向角。然后，通过第二转向角传感器20B而转向轮47达到中立转向角时，停止电动机17的动作。由此，方向盘48和转向轮47都达到中立转向角。
这样，汽车起步时，方向盘48和转向轮47都达到中立转向角，因而，在汽车起步时，无需使转向轮47或方向盘48驱动，能够抑制操纵者的违和感。进一步地，由于为中立转向角，因而，汽车在起步时不会打转，所以从安全性的观点出发也是有利的。
另外，上述说明中，控制方向盘48和转向轮47使其与中立转向角匹配，但不限于此，也可以按照方向盘48的转向角来调节转向轮47的转向角，还可以按照转向轮47的转向角来调节方向盘48的转向角。
进一步地，如图3所示，即使在如下情况，即方向盘48不与齿条5机械性连接，通过测试驱动指令信号驱动控制转向执行机构，随之驱动齿条5的情况下，由于方向盘48不转动，因而能够抑制异常诊断中对操纵者的违和感。
进一步地，如图4B所示，通过采用前轮FW和后轮RW以同向转向的结构，能够减小车辆在回旋方向上的运动，能够提升转向装置的异常诊断中的汽车、及汽车周边的安全性。
另一方面，如图4C所示，通过采用前轮FW和后轮RW以逆向转向的结构，能够减小汽车的重心位置的运动，能够使转向装置的异常诊断中的汽车的运动稳定化。
如上所述，本申请发明采用如下结构：从转向执行机构驱动指令信号输出部输出测试驱动指令信号，在转向执行机构动作信号输入部，检测与转向执行机构的动作相关的动作状态信号，通过异常诊断部，基于与转向执行机构相对于测试驱动指令信号的动作相关的动作状态信号，判断转向装置有无异常。
据此，通过测试指令信号而实际上使转向执行机构动作，并基于其动作进行转向装置的异常诊断，故而，能够检测控制器的异常以外的异常。
需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，其包含各种的变形例。例如，上述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明而作出的详细说明，未必限于具备既述的全部结构。另外，可以将某实施方式的一部分结构替换为另一实施方式的结构，还可以向某实施方式的结构添加另一实施方式的结构。另外，关于各实施方式的结构的一部分，可以进行其他结构的追加、删除、替换。

Claims (25)

1.一种转向装置，其特征在于，
具有转向机构和控制器，
所述转向机构包含转向部件和转向执行机构，
所述转向执行机构能够基于转向执行机构驱动指令信号，经由所述转向部件操纵汽车的转向轮使其转向，
所述控制器包含转向执行机构驱动指令信号输出部、转向执行机构动作信号输入部和异常诊断部，
所述转向执行机构驱动指令信号输出部输出所述转向执行机构驱动指令信号，
所述转向执行机构驱动指令信号包含转向操纵用的驱动指令信号和异常检测用的测试驱动指令信号，所述驱动指令信号在所述汽车处于第一状态时被输出到所述转向执行机构以操纵所述转向轮使其转向，
所述测试驱动指令信号在所述汽车处于第二状态时被输出到所述转向执行机构以操纵所述转向轮使其转向，所述转向执行机构动作信号输入部被输入与所述转向执行机构的动作相关的信号，
所述异常诊断部基于与所述转向执行机构相对于所述测试驱动指令信号的动作相关的信号，判断所述转向装置有无异常。
2.如权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
包含转向操纵输入机构，
所述转向操纵输入机构包含转向操作输入部件和转向操纵量传感器，
所述转向操作输入部件不与所述转向部件机械性连接，
所述转向操纵量传感器能够输出与操纵者对所述转向操作输入部件的操作量相关的操作量信号，
所述转向执行机构驱动指令信号基于所述操作量信号被生成。
3.如权利要求2所述的转向装置，其特征在于，
所述第二状态是从所述汽车的启动开关接通后起、至所述汽车开始行驶前为止的期间。
4.如权利要求3所述的转向装置，其特征在于，
所述第二状态是从所述汽车的启动开关接通后起、至操纵者乘上所述汽车为止的期间。
5.如权利要求3所述的转向装置，其特征在于，
所述控制器包含异常信息输出部，
当所述异常诊断部判断为所述转向装置上产生异常时，所述异常信息输出部对搭载于所述汽车上的所述转向装置以外的设备，输出与所述转向装置的异常相关的信号。
6.如权利要求2所述的转向装置，其特征在于，
所述驱动指令信号用于驱动所述转向执行机构，以使所述转向轮的转向角成为与所述转向操作输入部件的位置对应的角度。
7.如权利要求2所述的转向装置，其特征在于，
所述控制器包含转向角检测部，
所述转向角检测部基于与所述转向执行机构相对于所述测试驱动指令信号的动作相关的信号，检测所述转向轮的转向角。
8.如权利要求7所述的转向装置，其特征在于，
所述转向操纵输入机构包含转向操纵输入机构致动器，
所述转向操纵输入机构致动器基于由所述转向角检测部检测出的所述转向角，调节所述转向操作输入部件的位置。
9.如权利要求7所述的转向装置，其特征在于，
所述测试驱动指令信号使所述转向轮动作至所述转向轮的左右两侧的行程末端。
10.如权利要求7所述的转向装置，其特征在于，
所述测试驱动指令信号使所述转向轮动作至所述转向轮的左右两侧中一侧的行程末端。
11.如权利要求2所述的转向装置，其特征在于，
所述控制器具备障碍物探测部，
所述障碍物探测部在所述转向执行机构驱动指令信号输出部将所述测试驱动指令信号输出前，探测所述转向轮周边的障碍物。
12.如权利要求11所述的转向装置，其特征在于，
在所述障碍物探测部探测障碍物时，所述转向执行机构驱动指令信号输出部禁止所述测试驱动指令信号的输出。
13.如权利要求2所述的转向装置，其特征在于，
在未采取所述汽车的停车措施的情况下，所述转向执行机构驱动指令信号输出部禁止所述测试驱动指令信号的输出。
14.如权利要求2所述的转向装置，其特征在于，
所述控制器包含逆变器驱动电路，
所述逆变器驱动电路由搭载于所述汽车上的蓄电池供电，驱动控制构成所述转向执行机构的电动机，
所述异常诊断部包含驱动电路异常诊断部，
所述驱动电路异常诊断部在蓄电池的电压为规定值以下、或所述逆变器驱动电路的温度为规定值以上时，判断为所述蓄电池或所述逆变器驱动电路异常，
在所述驱动电路异常诊断部判断为所述蓄电池或所述逆变器驱动电路异常时，所述转向执行机构驱动指令信号输出部禁止所述测试驱动指令信号的输出。
15.如权利要求2所述的转向装置，其特征在于，
包含后轮转向操纵机构，所述转向轮是所述汽车的前轮，
所述后轮转向操纵机构能够操纵所述汽车的后轮使其转向，
所述测试驱动指令信号在所述汽车处于所述第二状态时被输出到所述转向执行机构，以操纵所述转向轮和所述后轮以相同方向转向。
16.如权利要求2所述的转向装置，其特征在于，
包含后轮转向操纵机构，所述转向轮是所述汽车的前轮，
所述后轮转向操纵机构能够操纵所述汽车的后轮使其转向，
所述测试驱动指令信号在所述汽车处于所述第二状态时被输出到所述转向执行机构，以操纵所述转向轮和所述后轮以相反方向转向。
17.如权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
所述控制器包含电动机、逆变器驱动电路和电流传感器，
所述逆变器驱动电路由搭载于所述汽车上的蓄电池供电，驱动控制所述电动机，
所述电流传感器检测所述电动机的电流值，
所述异常诊断部具备驱动电路异常诊断部，
所述驱动电路异常诊断部基于所述测试驱动指令信号被输出时的所述电流值，判断所述控制器有无异常。
18.如权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
所述控制器包含逆变器驱动电路和电压检测部，
所述逆变器驱动电路由搭载于所述汽车上的蓄电池供电，驱动控制构成所述转向执行机构的电动机，
所述电压检测部检测所述电动机的电压值，
所述异常诊断部具备驱动电路异常诊断部，
所述驱动电路异常诊断部基于所述测试驱动指令信号被输出时的所述电压值，判断所述控制器有无异常。
19.如权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
所述转向执行机构包含电动机，
所述电动机包含对所述电动机的转子的旋转位置进行检测的电动机转角传感器，
所述异常诊断部具备电动机异常诊断部，
所述电动机异常诊断部基于所述测试驱动指令信号被输出时的所述电动机转角传感器的输出信号，判断所述电动机有无异常。
20.如权利要求19所述的转向装置，其特征在于，
所述电动机转角传感器包含第一电动机转角传感器和第二电动机转角传感器，
所述电动机异常诊断部通过对所述第一电动机转角传感器的输出信号和所述第二电动机转角传感器的输出信号进行比较，来判断所述电动机转角传感器有无异常。
21.如权利要求19所述的转向装置，其特征在于，
所述电动机异常诊断部通过对所述测试驱动指令信号和所述电动机转角传感器的输出信号进行比较，来判断所述电动机有无异常。
22.如权利要求19所述的转向装置，其特征在于，
所述电动机异常诊断部基于根据所述电动机转角传感器的输出信号生成的所述电动机的转速，判断所述电动机有无异常。
23.如权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
所述控制器包含逆变器驱动电路，
所述逆变器驱动电路由搭载于所述汽车上的蓄电池供电，驱动控制构成所述转向执行机构的电动机，
所述异常诊断部具备驱动电路异常诊断部，
所述驱动电路异常诊断部基于所述测试驱动指令信号被输出时的所述逆变器驱动电路的工作状态，判断所述逆变器驱动电路有无异常。
24.如权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
所述测试驱动指令信号中，所述测试驱动指令信号的电流值周期性变化。
25.如权利要求24所述的转向装置，其特征在于，
所述转向执行机构包含电动机，
所述测试驱动指令信号使所述电动机的转速周期性变化。
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