转向系统的制作方法

本发明涉及使车轮转向的转向系统。

背景技术：

在专利文献1中记载了一种具备助力转向机构的转向系统。助力转向机构包括电动机、将该电动机的旋转向螺母传递的旋转传递装置及将螺母的旋转变换为转向轴的直线移动的运动变换装置。旋转传递装置包括一对带齿滑轮、挂设于一对带齿滑轮的带齿皮带等。另一方面，转向轴具备齿条部，与伴随于方向盘的旋转而旋转的小齿轮螺合。因而，转向轴通过向方向盘施加的操舵力和电动机的驱动力而在轴向上移动。

另外，在本转向系统中，基于方向盘的操舵转矩来确定向电动机的供给电流的目标值，以使向电动机的供给电流接近目标值的方式进行反馈控制。对此，检测方向盘的操舵速度和电动机的转速，在电动机的转速相对于方向盘的操舵速度大的情况下，检测为带齿皮带的打滑等异常。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-105604号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

本发明的课题是转向系统的改良，例如是高精度地检测转向系统的异常等。

用于解决课题的方案

本发明的转向系统包括将电动机的输出向转向轴传递的传递装置，基于电动机的旋转角和转向轴的移动量来检测传递装置的异常。

这样，由于传递装置的异常基于传递装置的上游侧(输入侧)的值和下游侧(输出侧)的值来检测，所以能够高精度地检测传递装置的异常。

附图说明

图1是概念性地示出本发明的实施例1的转向系统的图。

图2是表示通过上述转向系统而转向的操舵轮的主视图。

图3是示出在上述转向系统的转向ecu的存储部中存储的修正值与温度的关系的图。

图4是表示上述转向系统中的电动机的旋转角的修正方法的图。

图5是表示上述转向系统中的标准特性和实际特性的图。

图6是表示存储于上述存储部的异常检测程序的流程图。

图7是表示存储于上述存储部的转向控制程序的流程图。

图8是表示在本发明的实施例2的转向系统的存储部中存储的异常检测程序的流程图。

图9是概念性地示出本发明的实施例3的转向系统的图。

图10是表示在上述转向系统的转向ecu的存储部中存储的异常检测程序的流程图。

图11是概念性地示出本发明的实施例4的转向系统的图。

具体实施方式

以下，基于附图对作为本发明的一实施方式的使车辆的车轮转向的转向系统进行说明。

[实施例1]

如图1所示，实施例1的转向系统是所谓的线控转向式的系统，包括转向装置20，该转向装置20具备在车辆的宽度方向上延伸的转向轴10、输出轴(也可以称作旋转轴)12以与转向轴10平行地延伸的状态设置的电动机14、将电动机14的输出向转向轴10传递的传递装置16等。转向轴10是通过自身在车辆的宽度方向上的移动而使车轮转向的轴(杆)，以不能相对旋转且能够在车辆的宽度方向(以下，有时称作转向轴10的轴向或简称作轴向)上相对移动的方式保持于传递装置16的壳体22。在转向轴10上连结有拉杆23、24，并且经由未图示的转向节臂而连结有车轮25、26，通过转向轴10在宽度方向上的移动来使车轮25、26转向。另外，在转向轴10的中间部形成有外螺纹部28。

传递装置16包括壳体22、运动变换装置30、旋转传递装置32等。旋转传递装置32具备减速器的功能，由旋转传递装置32将电动机14的转速减速并向螺母构件40传递，并且将输出轴12的转矩增大并传递。旋转传递装置32包括以能够一体地旋转的方式嵌合于电动机14的输出轴12的小径滑轮38、以能够一体地旋转的方式嵌合于螺母构件40的大径滑轮44及挂设于这些小径滑轮38和大径滑轮44的皮带46。螺母构件40以不能在车辆的宽度方向上相对移动且能够相对旋转的方式经由轴承52而保持于壳体22。小径滑轮38、大径滑轮44、皮带46都带齿，小径滑轮38的旋转经由皮带46而向大径滑轮44传递。另外，大径滑轮44(螺母构件40)的转速与小径滑轮38(电动机14)的转速的比率根据小径滑轮38的齿数与大径滑轮44的齿数的比率而确定。

运动变换装置30由滚珠丝杠机构构成，将螺母构件40的旋转变换为直线移动并向转向轴10输出。运动变换装置(以下，有时称作滚珠丝杠机构)30包括形成于螺母构件40的内周侧的内螺纹部48、形成于转向轴10的外螺纹部28及夹设于它们之间的多个滚珠50，内螺纹部48与外螺纹部28经由滚珠50而螺合。通过螺母构件40的旋转而使转向轴10在车辆的宽度方向上直线移动。螺母构件40的旋转角与转向轴10的轴向的移动量的关系根据滚珠丝杠机构30的规格而确定。

另外，在这些滚珠丝杠机构30、轴承52等中，使用润滑脂(grease：润滑油)来谋求润滑性。

由以上可知，在传递装置16正常的情况下，在电动机14的旋转角与转向轴10的移动量之间，如图5的实线所示那样预先确定的关系成立。将该关系称作传递装置16的标准特性或简称作标准特性。

在本转向系统设置有以计算机为主体的转向ecu70。转向ecu70具备执行部70a、存储部70b、输入输出部70c等，在输入输出部70c连接有对由驾驶员操舵的操舵构件72的操舵状态进行检测的操舵状态检测装置74、检测车辆的行驶速度的车速传感器76、检测电动机14的转速的转速传感器78、检测转向轴10在车辆的宽度方向上的位置的位置传感器80、检测温度的温度传感器82、车辆的主开关84、导航系统88等，并且连接有报知装置86。

操舵构件72可以设为方向盘，但除此之外也可以设为操纵杆、鼠标状把手等。操舵状态检测装置74检测向操舵构件72施加的操舵力、操舵转矩、操舵量等，可以设为包括操舵转矩传感器、操舵力传感器、操舵量(操舵角)传感器等的装置。车速传感器76检测车辆的行驶速度。转速传感器78检测电动机14的转速，基于转速而取得电动机14的旋转角。位置传感器80可以设为光学式、电磁式的等，检测转向轴10相对于壳体22的位置。在本实施例中，基于位置传感器80的输出值来取得转向轴10在轴向上的移动量。温度传感器82例如可以设为设置于车室内而检测车室内的温度的传感器。另外，温度传感器82也可以设置于传递装置16的附近。主开关84在允许车辆的行驶的情况下被设为接通状态。在导航系统88中，基于车辆的位置信息、地图信息、交通信息等来检测车辆是因停止信号等而停车还是停车于停车场。报知装置86可以以视觉方式进行报知，也可以以听觉方式进行报知，可以设为包括显示器、光源、声音产生装置、蜂鸣器等中的任一个以上。另外，也可以设为使操舵构件72振动的装置等以触觉方式进行报知的装置。在转向ecu70的存储部中存储上述的标准特性，并且存储异常检测程序、转向控制程序等。

在如以上那样构成的转向系统中，当操舵构件72被操舵时，其操舵量、操舵力等由操舵状态检测装置74检测。基于检测到的操舵状态和由车速传感器76检测到的车辆的行驶速度而通过转向ecu70控制电动机14，使车轮25、26转向。

利用图7的流程图来表示转向控制程序的一例。在步骤101(以下，简略记为s101。关于其他步骤也是同样)中，检测操舵量、操舵力等，在s102中，由车速传感器76检测车速。在s103中，基于车速、操舵量、操舵力等来取得向电动机14的供给电流的目标值，在s104中，控制电动机14。电动机14旋转，该电动机14的旋转经由旋转传递装置32而向螺母构件40传递。螺母构件40的旋转由滚珠丝杠机构30变换为直线移动并向转向轴10传递。转向轴10在车辆的宽度方向上移动，使车轮25、26转向。另外，如前所述，由于在电动机14的旋转角与转向轴10的移动量之间存在预先确定的关系，所以当电动机14的旋转角确定时，转向轴10的移动量确定，车轮25、26的转向角确定。

但是，在因皮带46伸长或者皮带46、小径滑轮38、大径滑轮44等的齿或轴承的构成部件(内圈、外圈、滚珠)等磨损而导致旋转传递装置32、滚珠丝杠机构30、轴承52的间隙变大的情况(以下，有时将起因于此的异常称作传递装置16的异常)下，电动机14的旋转角与转向轴10的移动量的实际的特性(以下，有时称作实际特性)会从图5的实线所示的标准特性大幅偏离。在该状态下，难以通过电动机14的控制而准确地控制车轮25、26的转向角。在假设操舵构件72与转向轴10机械连结的情况下，驾驶员大多会注意到车轮25、26的转向角相对于操舵构件72的操舵量小。另外，也能够通过驾驶员对操舵构件72的操舵来使车轮25、26转向成期望的角度。相对于此，在线控转向式的转向系统中，驾驶员不容易注意到，从而难以使车轮25、26转向成驾驶员所期望的角度。

于是，在本实施例中，在实际的电动机14从中立位置起的旋转角达到了第一设定旋转角时的转向轴10的移动量比传递装置16正常时的电动机14从中立位置的旋转角达到了第一设定旋转角时的转向轴10的移动量即标准移动量小第一异常判定阈值以上的情况下，检测为传递装置16异常。例如，在当电动机14向正方向旋转时转向轴10向右方向移动当电动机14向反方向旋转时转向轴10向左方向移动的情况下，中立位置是指在电动机14从基准位置向正方向旋转了设定旋转角时的转向轴10向右方向的移动量与电动机14从基准位置向反方向旋转了设定旋转角时的转向轴10向左方向的移动量相同时的该基准位置。以下，有时将电动机14从中立位置起的旋转角简称作旋转角。需要说明的是，在电动机14的基准位置处，车轮25、26的转向角度为0，车辆处于直行行驶状态。另外，可以将电动机14处于基准位置时的转向轴10的位置称作转向轴10的中立位置。

在本实施例中，在异常检测条件成立的情况下，检测传递装置16的异常。异常检测条件可以设为在“车辆没有行驶，车辆处于不以停止信号为起因而驻车的状态，并且主开关84处于接通状态且操舵构件72未被操舵”的情况下成立的条件。车辆处于不以停止信号为起因而驻车的状态能够在导航系统88中取得。在异常检测条件成立的情况下，驱动电动机14而使转向轴10移动。在本实施例中，为了异常检测而使电动机14被专门驱动。

如图2、5所示，电动机14的设定旋转角设为车轮25、26不会打滑的范围即车轮25、26相对于路面维持接地状态的范围内的大小。即，通过电动机14的旋转，转向轴10移动，车轮25、26发生弹性变形，但在电动机14的旋转角大而转向轴10的移动量大且超过了能够由车轮25、26的弹性变形吸收的范围的情况下，轮胎会打滑并转向。于是，在本实施例中，在电动机14的旋转角(换言之，转向轴10的移动量)能够由车轮25、26的弹性变形吸入的范围内进行传递装置16的异常的检测。前述的设定旋转角例如可以设为与电动机14旋转大致1圈时的电动机14的旋转角对应的大小。

另外，在使转向轴10向右方移动的情况和使转向轴10向左方移动的情况下，分别检测电动机14的旋转角与转向轴10的移动量的组。在本实施例中，在使转向轴10向右方移动的情况和使转向轴10向左方移动的情况下，移动量的符号(正、负)、电动机14的旋转角的符号设为相反。另外，根据转向装置20的构造，在使转向轴10向右方移动的情况和使转向轴10向左方移动的情况下，在转向轴10的移动量的绝对值相同时电动机14的旋转角的绝对值应该相同。但是，即使传递装置16正常，在旋转传递装置32、运动变换机构30中也必定存在间隙。另外，电动机14开始旋转时的小径滑轮38、大径滑轮44的齿分别与皮带46的齿之间的相对位置、外螺纹部28与内螺纹部48的相对位置、轴承52的内圈与外圈的相对位置是不知道的，但有时其中的一方会相对于另一方偏置(以下，有时将其中的一方相对于另一方偏置的情况称作“部件的偏置”。另外，有时将这些小径滑轮38、大径滑轮44、皮带46、外螺纹部28、内螺纹部48、轴承52的内圈、外圈等称作部件)。因而，在使转向轴10向右方移动的情况和使转向轴10向左方移动的情况下，即使是在转向轴10的移动量的绝对值相同时，有时，电动机14的旋转角的绝对值也不同。

于是，在使转向轴10向右方移动的情况和使转向轴10向左方移动的情况下，分别取得电动机14的旋转角与转向轴10的移动量的组，基于这些组来取得真正的中立位置，基于真正的中立位置来修正基于转速传感器78的检测值取得的旋转角。

例如，在图4的实线所示的实际特性中，即使转向轴10向右方移动时与向左方移动时的各自的移动量的绝对值相同(例如是|lc|)，电动机14的旋转角的绝对值也不同(|na|≠|nb|)。这些转向轴10向右方移动时与向左方移动时的旋转角的绝对值相同的情况下的电动机14的基准位置是真正的中立位置，在图4的情况下，可知真正的中立位置处于错开了旋转角ne的位置。实线表示的实际特性被修正成虚线所示那样，转向轴10向右方移动了移动量lc时的电动机14的旋转角na被修正成旋转角(na-ne)，向左方移动时的电动机14的旋转角nb被修正成旋转角(nb+ne)。将该修正称作基于中立位置的修正的旋转角的修正或旋转角的修正。需要说明的是，在图4中，为了容易理解而将由部件的偏置引起的中立位置之差ne描绘得大，但实际上小。需要说明的是，如图5的实线所示，旋转传递装置32、运动变换机构30等中的间隙等必定存在，存在即使使电动机14旋转转向轴10也不移动的范围。于是，在即使使电动机14旋转转向轴10也不移动的范围小的情况下，传递装置16正常，但在该范围大的情况下，检测为传递装置16异常。

而且，基于由温度传感器82检测到的温度来修正移动量。例如，如前所述，旋转传递装置32、运动变换机构30等中的间隙，即，小径滑轮38、大径滑轮44的各齿与皮带46的齿之间的间隙、外螺纹部28与内螺纹部48之间的间隙、轴承52的内圈、外圈、滚珠等之间的间隙因由部件的温度变化引起的部件的膨胀、收缩而变化，在温度低的情况下，与温度高的情况相比，间隙变大。另外，在间隙大的情况下，与间隙小的情况相比，电动机14的旋转角相同时的转向轴10的移动量变小。这是因为，如前所述，在间隙大的情况下，与间隙小的情况相比，即使使电动机14旋转转向轴10也不移动时的电动机14的旋转角变大。于是，在本实施例中，将如下值设为修正后的移动量的绝对值(l+lx)：对基于由位置传感器80检测到的位置取得的移动量l的绝对值加上移动量的修正值lx而得到的值。修正值lx是在温度低的情况下与温度高的情况相比变大的值，例如，在常温(例如可以设为标准温度，例如可以设为25℃)的情况下可以将修正值lx设为0。

在本实施例中，如图3所示，温度与修正值的关系预先求出并存储。基于由温度传感器82检测到的温度和图3的关系来取得修正值，对基于位置传感器80的检测值取得的移动量加上修正值。将该修正称作基于温度的移动量的修正或移动量的修正。

传递装置16的异常的检测通过图6的流程图表示的异常检测程序来执行。在步骤1(以下，简略记为s1。关于其他步骤也是同样)中，判定异常检测条件是否成立。在异常检测条件不成立的情况下，不执行s2以后的步骤。在异常检测条件成立的情况下，在s2中利用温度传感器检测温度。在s3中，驱动电动机14，使润滑脂散开。例如，在车辆直行行驶后停止，转向轴10的移动量非常小的状态长时间持续的情况下，即使润滑脂的温度是常温，润滑脂有时也凝固着。若润滑脂凝固，则转向轴10难以移动，难以准确地检测移动量。因而，通过电动机14的驱动使转向轴10移动，使润滑脂软化而遍及整体(散开)。

在s4中，从中立位置起驱动电动机14，使转向轴10向右方移动。在该情况下，基于转速传感器78、位置传感器80的检测值，取得1组以上的电动机14的旋转角与转向轴10的移动量的组。接着，在s5中，通过电动机14的驱动使转向轴10向左方移动，同样基于转速传感器78、位置传感器80的检测值而取得1组以上的电动机14的旋转角与转向轴10的移动量的组。

在s6中，如前所述，进行旋转角和移动量的修正。取得真正的中立位置而修正旋转角，并且基于温度修正移动量。然后，在s7中，取得从传递装置16正常时的电动机14的旋转角为第一设定旋转角时的移动量即标准移动量l0减去修正后的旋转角为第一设定旋转角时的修正后的移动量lk而得到的值δl(＝l0-lk)，在s8中，判定相减值δl是否比第一异常判定阈值δlth大。在如图5的单点划线所示的情况那样相减值δl1比第一异常判定阈值δlth大而判定为“是”的情况下，在s9中，检测为传递装置16异常，在s10中，使报知装置86工作而报知这一情况。在如图5的虚线所示那样相减值δl2为第一异常判定阈值δlth以下的情况下，在s11中判定为传递装置16正常。

另外，在s7、s8中，可以判定从修正后的转向轴10的移动量为第一设定移动量时的修正后的电动机14的旋转角nk减去传递装置16正常时的转向轴10的移动量为第一设定移动量时的电动机14的旋转角的标准值即标准旋转角n0而得到的值(nk-n0)是否比第二异常判定阈值δnth大。可以在如图5的虚线所示那样相减值(nk-n0)为第二异常判定阈值δnth以下的情况(δnth≥δn2)下，检测为传递装置16正常，在相减值(nk-n0)比第二异常判定阈值δnth大的情况(δn1>δnth)下，检测为传递装置16异常。

这样，在本实施例中，由于检测传递装置16的异常并进行报知，所以能够在合适的时期进行传递装置16的维护，能够良好地避免传递装置16变得不能工作的异常。

另外，由于基于传递装置16的上游侧的转速传感器78的检测值和下游侧的位置传感器80的检测值，所以能够高精度地检测传递装置16的异常。

而且，由于基于温度来修正移动量，所以能够良好地抑制由从常温起的温度变化所导致的间隙量的变化引起的误检测。

另外，由于基于中立位置来修正旋转角，所以能够良好地避免由部件的偏置引起的误检测，能够准确地取得传递装置16中的间隙等。

而且，由于传递装置16的异常的检测在车轮25、26不会打滑的范围内进行，所以能够不受轮胎与路面的摩擦系数的影响而高精度地检测传递装置16的异常。另外，即使假设在车轮25、26的附近存在物体，也能够进行传递装置16的异常的检测。

而且，由于本实施例的转向系统是线控转向式，所以通过不将异常的检测中的转向轴10的移动向操舵构件72传递、在车轮25、26不会打滑的范围内进行异常的检测等，能够在传递装置16的异常检测时使驾驶员难以感到违和感。

另外，在专利文献1所记载的转向系统中，在方向盘由驾驶员操舵，关于向电动机的供给电流，基于该驾驶员的操舵状态来进行反馈控制的情况下，基于方向盘的操舵速度和电动机的旋转角度来检测旋转传递装置的异常。相对于此，在本转向系统中，在操舵构件72未由驾驶员操舵的情况下，电动机14为了异常的检测而专门工作。其结果，能够准确地检测传递装置16的异常。

需要说明的是，s3的执行并非不可或缺。例如，在进行了用于驻车的操舵之后车辆停止的情况等，为了使润滑脂散开而驱动电动机14的必要性低。例如，也可以在以下的(a)、(b)这两个条件成立的情况下认为异常检测条件成立，(a)在进行用于驻车的操舵(例如，操舵构件72的操舵量为设定量以上且操舵构件72的操舵方向被多次切换的情况等)之后停止，(b)在停止后经过设定时间之前。另外，基于温度的移动量的修正、基于中立位置的旋转角的修正等并非不可缺少。

而且，关于基于温度的移动量的修正，也可以考虑润滑脂的温度。这是因为，例如，在润滑脂的温度低的情况下粘性变大，转向轴10会变得难以移动。

另外，温度与修正值的关系不限于图3所示的关系。例如，修正值可以设为伴随于温度的变化而阶段性地变化的值。另外，修正值可以在部件的膨胀量、收缩量为设定变化量以下的情况下设为0，在膨胀量比设定膨胀量大的情况下设为比0小的值(例如可以设为伴随于温度变高而变小的值，或者设为比0小的固定值等)，在收缩量比设定收缩量大的情况下设为比0大的值(可以设为伴随于温度变低而变大的值，或者设为比0大的固定值)。

如以上这样，在本实施例中，转向ecu70的存储部70b对应于标准特性存储部，由标准特性存储部、车速传感器76、温度传感器82、转速传感器78、位置传感器80、主开关84、导航系统88、转向ecu70的存储异常检测程序的部分、执行异常检测程序的部分等构成异常检测部。由异常检测部中的存储s6的部分、执行s6的部分等构成旋转角修正部、移动量修正部，由转速传感器78、异常检测部中的基于转速传感器78的检测值取得旋转角的部分等构成旋转角取得装置，由位置传感器80、异常检测部中的基于位置传感器80的检测值取得移动量的部分等构成移动量取得装置，由存储s3的部分、执行s3的部分等构成润滑脂散开电动机驱动部。需要说明的是，由转向ecu70中的存储转向控制程序的部分、执行转向控制程序的部分等构成转向控制部。需要说明的是，第一设定移动量可以设定为能够准确地检测传递装置16正常的情况和传递装置16异常的情况下的电动机14的旋转角之差的大小。第一设定旋转角也是同样，可以设定为能够准确地检测传递装置16正常的情况和传递装置16异常的情况下的转向轴10的移动量之差的大小。

需要说明的是，存储于标准特性存储部的标准特性优选设为在电动机14的中立位置处于真正的中立位置且温度为常温且传递装置16正常的情况下取得的电动机14的旋转角与转向轴10的移动量的关系。

[实施例2]

在实施例1中，异常的检测在通过电动机14的驱动而使润滑脂散开之后执行，但也可以以不驱动电动机14使润滑脂散开的方式执行。利用图8的流程图来表示该情况的一例。在本流程图中，关于与图6的流程图同样地执行的步骤，标注同样的步骤编号而省略说明。

在进行了基于转速传感器78的检测值取得的旋转角、基于位置传感器80的检测值取得的移动量的修正之后，在s21中，取得修正后的电动机14的旋转角为第二设定旋转角时的修正后的转向轴10的移动量的上次值la与本次值lb之差的绝对值dl(＝|la-lb|)，在s22中，判定差的绝对值dl是否比作为设定差的第一偏差判定值dls大。在判定为“是”的情况下，在s23中，对判定为“是”的次数是否达到了设定次数进行判定。在判定为“否”的情况下，在s4～s6中再次驱动电动机14，分别检测转向轴10向右方移动的情况和转向轴10向左方移动的情况下的电动机14的旋转角与转向轴10的移动量的组，进行旋转角、移动量的修正。然后，在s21～s23中，取得上次值la与本次值lb之差的绝对值，判定是否比第一偏差判定值dls大，并对判定为“是”的情况的次数是否达到了设定次数进行判定。

在从润滑脂未散开的状态开始了异常的检测的情况下，之后，伴随于润滑脂散开而转向轴10的移动量变化。因而，上次值la与本次值lb之差变大，变得比第一偏差判定值dl大。并且，在润滑脂散开之后，上次值la与本次值lb之差通常也会变小，润滑脂通常会在电动机14的驱动次数达到设定次数之前散开。因而，通常，在电动机14的驱动次数达到设定次数之前，上次值la与本次值lb之差的绝对值为第一偏差判定值dls以下，s22的判定成为“否”，在s7～s11中，通常与上述实施例中的情况同样地执行。需要说明的是，在第一次中，上次值为0，因此上次值la与本次值lb之差的绝对值比第一偏差判定阈值dls大，s22的判定成为“是”。

相对于此，在即使将s4～s6反复执行了设定次数，上次值la与本次值lb之差也没变小的情况下，可考虑位置传感器80、转速传感器78的异常等。在s23的判定成为了“是”的情况下，在s24中，检测为位置传感器80、转速传感器78的异常等，在s25中报知这一情况。

需要说明的是，在这些情况下，不限于位置传感器80、转速传感器78等的异常，也有可能是转向系统的某些异常，在s24中，也可以检测为包括传递装置16的异常和位置传感器80、转速传感器78的异常的转向系统的异常。

这样，在本实施例中，也存在能够一并检测包括传递装置16的异常和位置传感器80、转速传感器78的异常的转向系统的异常这一优点。

在本实施例中，由转向ecu70的存储s21～s25的部分、执行s21～s25的部分等构成取得装置异常检测部，由s23的判定成为“是”而存储s4～s6的部分、执行s4～s6的部分等构成电动机再驱动部。

需要说明的是，在s21、s22中，可以取得转向轴10的移动量为第二设定移动量时的电动机14的旋转角的上次值na与本次值nb之差的绝对值dn，并判定是否比作为设定差的第二偏差判定阈值dns大。

另外，第二设定移动量、第二设定旋转角与第一设定移动量、第一设定旋转角可以是相同的值也可以不同的值，但在假设将它们设为相同的值的情况下，运算变得容易。

[实施例3]

本发明也能够应用于具备助力转向机构的转向系统。将该情况的一例示于图9。在本实施例中，转向系统包括助力转向机构96、操舵传递装置98、转向轴100等。助力转向机构96包括上述实施例中的电动机14、传递装置16。操舵传递装置98将方向盘104的操舵向转向轴100传递，包括连结于方向盘104的轴110、以能够一体地转动的方式设置于轴110的小齿轮112、设置于方向盘104与小齿轮112之间的电磁离合器114、形成于转向轴100并螺合于小齿轮112的齿条部116等。当使方向盘104转动时，小齿轮112旋转，转向轴100移动。需要说明的是，检测方向盘104的操舵状态的操舵状态检测装置118检测方向盘104的操舵角、向方向盘104施加的操舵转矩。

电磁离合器114将方向盘104与小齿轮112连接或切断，在连接状态下，容许方向盘104的操舵向小齿轮112的传递，在切断状态下，将小齿轮112从方向盘104切断。

在电磁离合器114的连接状态下，控制电动机14以使电动机14辅助方向盘104的操舵。在电磁离合器114的切断状态下，转向系统成为所谓的线控转向式。以根据方向盘104的操舵状态而使车轮25、26转向的方式控制电动机14。

并且，在本实施例中检测传递装置16的异常的情况下，执行由图10的流程图表示的异常检测程序。关于在本程序和图6的流程图所表示的异常检测程序中同样地执行的步骤，标注相同的步骤编号而省略说明。在本异常检测程序中，在异常检测条件成立的情况下，在s31中，将电磁离合器114切换为切断状态。并且，以下，同样地执行s2以后的步骤。这样，由于在电磁离合器114的切断状态下检测传递装置16的异常，所以能够良好地抑制驾驶员的违和感。

[实施例4]

本发明能够应用于图11所示的转向系统。在本实施例的转向系统和实施例3的转向系统中，操舵传递装置不同，但其他部分相同。本实施例的转向系统的操舵传递装置150不包括电磁离合器。因而，始终，伴随于方向盘104的旋转而小齿轮112旋转，转向轴100在轴向上移动。另外，传递装置16的异常的检测在方向盘104与小齿轮112连接的状态下进行。

除此之外，能够将上述实施例1～4适当组合等，本发明能够以基于本领域技术人员的知识实施各种变更、改良后的各种方式来实施。标号说明

10：转向轴14：电动机16：传递装置28：外螺纹部30：运动变换装置32：旋转传递装置38：小径滑轮40：螺母44：大径滑轮46：皮带48：内螺纹部52：轴承70：转向ecu70b：存储部72：操舵构件74：操舵状态检测装置78：转速传感器80：位置传感器82：温度传感器86：报知装置96：助力转向机构98：操舵传递装置100：转向轴112：小齿轮114：电磁离合器116：齿条部。

[能够请求保护的发明]

(1)一种转向系统，利用转向轴的移动来使车轮转向，其特征在于，包括：

电动机；

传递装置，将该电动机的输出向所述转向轴传递；及

异常检测部，基于所述电动机的旋转角和所述转向轴的移动量来检测所述传递装置的异常。

(2)根据(1)项所述的转向系统，其中，

所述传递装置包括将螺母构件的旋转变换为所述转向轴的直线移动的运动变换装置和将所述电动机的旋转向所述螺母构件传递的旋转传递装置。

(3)根据(1)项或(2)项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部包括：

旋转角取得装置，检测所述电动机的旋转角；及

移动量取得装置，检测所述转向轴的移动量，

所述异常检测部在由所述移动量取得装置取得的所述转向轴的移动量相对于由所述旋转角取得装置取得的所述电动机的旋转角小的情况下，检测为所述传递装置异常。

旋转角取得装置例如可以设为包括转速传感器且对转速传感器的检测值进行积分来取得旋转角的装置。移动量取得装置例如可以设为包括位置传感器并基于由位置传感器检测到的转向轴的位置来取得转向轴的移动量的装置。移动量取得装置可以设为包括能够直接检测转向轴的移动量的位移传感器的装置。

(4)根据(3)项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部具备对所述传递装置正常时的所述电动机的旋转角与所述转向轴的移动量的关系即标准特性进行存储的标准特性存储部，在由所述旋转角取得装置取得的所述电动机的旋转角与由所述移动量取得装置取得的所述转向轴的移动量的关系即实际特性与存储于所述标准特性存储部的所述标准特性相比处于所述转向轴的移动量相对于所述电动机的旋转角变小的关系的情况下，检测为所述传递装置异常。

标准特性大多由多个电动机的旋转角与转向轴的移动量的组来表示，但也可以由1个电动机的旋转角与转向轴的移动量的组来表示。另外，电动机的旋转角为预先确定的设定旋转角时的转向轴的移动量、转向轴的移动量为设定移动量时的电动机的旋转角也可以认为表示标准特性。因而，在存储部中并非必须存储电动机的旋转角与转向轴的移动量的多个组。

(5)根据(4)项所述的转向系统，其中，

所述标准特性存储部至少对所述传递装置正常时的所述电动机的旋转角为第一设定旋转角时的所述转向轴的移动量即标准移动量进行存储，

所述异常检测部在从存储于所述标准特性存储部的所述标准移动量减去由所述旋转角取得装置取得的所述电动机的旋转角为所述第一设定旋转角时的由所述移动量取得装置取得的所述转向轴的移动量而得到的值比第一异常判定阈值大的情况下，检测为所述传递装置异常。

在传递装置异常的情况下，实际的转向轴的移动量比标准移动量小。

(6)根据(4)项或(5)项所述的转向系统，其中，

所述标准特性存储部至少对所述传递装置正常时的所述转向轴的移动量为第一设定移动量时的所述电动机的旋转角即标准旋转角进行存储，

所述异常检测部在从由所述移动量取得装置取得的所述转向轴的移动量为所述第一设定移动量时的由所述旋转角取得装置检测到的所述电动机的旋转角减去存储于所述标准特性存储部的所述标准旋转角而得到的值比第二异常判定阈值大的情况下，检测为所述传递装置异常。

在传递装置异常的情况下，实际的电动机的旋转角比标准旋转角大。另外，也可以进行(4)项所述的异常检测和(5)项所述的异常检测双方。由此，能够提高异常检测的可靠性。

(7)根据(3)项～(6)项中任一项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部包括移动量修正部，该移动量修正部基于所述传递装置的温度来修正由所述移动量取得装置检测到的所述转向轴的移动量。

在温度低的情况下，与温度高的情况相比，部件彼此的间隙变大，因此，转向轴的移动量相对于电动机的旋转角变小。这是因为，例如，在部件彼此的间隙大的情况下，与部件彼此的间隙小的情况相比，即使电动机旋转而转向轴也不移动时的电动机的旋转角变大。因而，在温度低而部件彼此的间隙大的情况下，与温度高而部件彼此的间隙小的情况相比，优选将转向轴的移动量修正为大的值。

需要说明的是，存储于标准特性存储部的标准特性优选存储传递装置正常且温度为常温(间隙的大小为标准的大小)时的特性。

(8)根据(7)项所述的转向系统，其中，

所述移动量修正部包括修正值确定部，该修正值确定部对由所述移动量取得装置检测到的所述转向轴的移动量加上修正值来进行修正，并且在所述温度低的情况下，与所述温度高的情况相比，将所述修正值确定为大的值。

例如，在温度低的情况下与温度高的情况相比间隙变大的情况下，修正值可以在温度低的情况下与温度高的情况相比设为大的值。

(9)根据(1)项～(8)项中任一项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部在所述电动机的旋转角的绝对值不超过上限角度的范围内检测所述传递装置的异常。

上限角度例如是指即使转向轴移动车轮也能够维持接地于路面的状态的电动机的旋转角的绝对值的最大值。需要说明的是，也可以在转向轴的移动量的绝对值不超过上限移动量的范围内检测传递装置的异常。

(10)根据(1)项～(9)项中任一项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部在车辆的主开关处于接通状态且所述车辆处于停止状态的情况下，认为异常检测条件成立而检测所述传递装置的异常。

异常的检测在车辆的停止状态下进行。由于不是在行驶中进行，所以能够在干扰少的状态下进行异常的检测。

(11)根据(10)项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部进一步在(i)未由驾驶员进行操舵构件的操舵、(ii)所述车辆不处于因停止信号而停止的状态、(iii)在进行用于驻车的操舵之后车辆停止、(iv)从停止起的经过时间为设定时间以内中的1个以上成立的情况下，认为所述异常检测条件成立。

关于(ii)，例如，若基于交通信息、导航的信息、gps的位置信息等，则能够检测是否处于因停止信号而停止的状态。另外，也可以基于搭载于车辆的相机的拍摄图像来检测是否处于因停止信号而停止的状态。

关于(iii)，例如，在(a)执行驻车辅助之后车辆停止的情况、(b)在操舵量为设定量以上且操舵方向被多次切换之后停止的情况、(c)在后退之后车辆停止的情况等下，能够检测为在进行用于驻车的操舵之后停止。在(iii)的情况下，由于润滑脂也已散开，所以处于适合异常的检测的状态。在(iii)的条件和(iv)的条件成立的情况下认为异常检测条件成立的情况下，能够在润滑脂凝固之前执行异常的检测，是优选的。

(12)根据(3)项～(11)项中任一项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部在通过所述电动机从中立位置起的驱动使所述转向轴向右方移动的情况和使所述转向轴向左方移动的情况下，分别利用所述旋转角取得装置取得所述电动机的旋转角并且利用所述移动量取得装置取得所述转向轴的移动量。

(13)根据(12)项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部包括旋转角修正部，该旋转角修正部基于使所述转向轴向右方移动时的所述电动机的旋转角及所述转向轴的移动量和使所述转向轴向左方移动时的所述电动机的旋转角及所述转向轴的移动量来修正所述中立位置而取得真正的中立位置，基于所述真正的中立位置来修正所述电动机的旋转角。

(14)根据(1)项～(13)项中任一项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部包括润滑脂散开电动机驱动部，该润滑脂散开电动机驱动部在所述传递装置的异常的检测开始前驱动所述电动机而使润滑脂散开。

电动机优选在与上述的上限旋转角大致相同的范围即传递装置的异常的检测的范围内驱动。

(15)根据(3)项～(14)项中任一项所述的转向系统，其中，

所述异常检测部包括电动机再驱动部，该电动机再驱动部在由所述旋转角取得装置取得的所述电动机的旋转角为第二设定旋转角时的由所述移动量取得装置取得的所述转向轴的移动量和由所述移动量取得装置取得的所述转向轴的移动量为第二设定移动量时的由所述旋转角取得装置取得的所述电动机的旋转角中的至少一方的上次值与本次值之差比设定差大的情况下，再次驱动所述电动机，并取得由所述旋转角取得装置取得的所述电动机的旋转角为所述第二设定旋转角时的由所述移动量取得装置取得的所述转向轴的移动量和由所述移动量取得装置取得的所述转向轴的移动量为所述第二设定移动量时的由所述旋转角取得装置取得的所述电动机的旋转角中的至少一方。

第一设定旋转角与第二设定旋转角可以相同也可以不同，第一设定移动量与第二设定移动量可以相同也可以不同。

(16)根据(15)项所述的转向系统，其中，

该转向系统包括取得装置异常检测部，该取得装置异常检测部在即使由所述电动机再驱动部将所述电动机驱动了预先确定的设定次数以上，所述上次值与所述本次值之差也不成为所述设定差以下的情况下，认为存在所述移动量取得装置和所述旋转角取得装置中的至少一方异常的可能性。

在即使由电动机再驱动部将电动机驱动设定次数，上次值与本次值之差也未成为设定差以下的情况下，如上所述，存在移动量取得装置或旋转角取得装置异常的可能性，但除此之外也存在传递装置异常的可能性。

(17)根据(1)项～(16)项中任一项所述的转向系统，其中，

该转向系统包括报知装置，该报知装置报知所述异常检测部对异常的检测结果。

报知装置可以是付诸于视觉的装置(例如，显示器、发光装置等)，也可以是付诸于听觉的装置(例如，声音产生装置、蜂鸣器等)，还可以是付诸于触觉的装置(例如，使操舵构件的振动、加重操舵构件的操舵等)。

(18)根据(1)项～(17)项中任一项所述的转向系统，其中，

该转向系统包括转向控制部，该转向控制部基于能够由驾驶员操舵的操舵构件的操舵状态来控制所述电动机。

转向控制部以计算机为主体。需要说明的是，转向控制部可以由与异常检测部相同的计算机构成，也可以由不同的计算机构成。

(19)根据(1)项～(18)项中任一项所述的转向系统，其中，

该转向系统包括设置于所述转向轴与能够由驾驶员操舵的操舵构件之间的操舵传递装置。

可以在转向轴设置齿条部，并使操舵传递装置包括齿条齿轮机构。需要说明的是，作为转向轴的齿条杆通过驾驶员对操舵构件的操舵和电动机的驱动双方而移动。

(20)根据(19)项所述的转向系统，其中，

所述操舵传递装置包括电磁离合器，该电磁离合器能够切换为将所述操舵构件与所述转向轴连接的连接状态和将所述操舵构件与所述转向轴切断的切断状态，

所述异常检测部在将所述电磁离合器切换为所述切断状态之后检测所述传递装置的异常。

由于在电磁离合器的切断状态下异常的检测中的转向轴的移动不向操舵构件传递，所以驾驶员不会感到违和感。

(21)根据(1)项～(20)项中任一项所述的转向系统，其中，

该转向系统包括能够由驾驶员操舵的操舵构件，但不包括将所述驾驶员对所述操舵构件的操舵向所述转向轴传递的操舵传递装置。

由于不包括操舵传递装置，所以能够提高操舵构件的设置的自由度。