(57)【要約】      （修正有）【課題】検出対象の回転に応じて検出される回転回数に異常が生じている場合でも、回転回数の異常による駆動対象に対する悪影響を抑制しつつ、回転情報の演算を継続させることが可能な回転検出装置、及びこの回転検出装置を備える操舵システムを提供する。【解決手段】回転検出装置４１の第１制御部６０は、所定の回転角と、回数演算部５４ａ，５４ｂにより演算された回転回数とに基づいて、演算された回転回数の異常の有無を監視する。第１，第２制御部６０，６１は、自系統の回転回数に異常が生じていると判定した場合に、自系統とは異なる他系統の第２制御部６１により演算された回転情報を出力する。【選択図】図３
2020060477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象（１２，１３，２２）の回転を検出するセンサ素子（５１ａ〜５２ｄ）からの出力値に基づいて前記検出対象が所定角度毎に回転する回数を示す回転回数を演算する回数演算部（５４ａ〜５４ｄ）と、前記センサ素子からの出力値に基づいて前記検出対象の回転角を演算する角度演算部（５３ａ〜５３ｄ，５５ａ〜５５ｄ）とを有する検出部（５０ａ〜５０ｄ）と、
演算された前記回転回数及び演算された前記回転角に基づいて、前記検出対象の回転に応じた回転情報を演算する情報演算部（６０，６１）と、を備える回転検出装置（４１，４６）であって、
前記検出部及び前記情報演算部は複数あり、前記検出部と、当該検出部により演算された前記回転回数及び前記回転角に基づいて前記回転情報を演算する前記情報演算部との組合せを系統とすると、複数の前記系統のうち、前記回転情報を出力する組合せとして予め定められた自系統での前記情報演算部により演算された前記回転情報を出力する出力制御部と、
所定の前記回転角と、前記回数演算部により演算された前記回転回数とに基づいて、前記回数演算部により演算された前記回転回数の異常の有無を監視する監視部と、
を備え、
前記出力制御部は、前記監視部により前記自系統の前記回転回数に異常が生じていると判定された場合に、前記自系統とは異なる他系統の前記情報演算部により演算された前記回転情報を出力する回転検出装置。
【請求項２】
検出対象（１２，１３，２２）の回転を検出するセンサ素子（５１ａ〜５１ｄ）からの出力値に基づいて前記検出対象が所定角度毎に回転する回数を示す回転回数を演算する回数演算部（５４ａ〜５４ｄ）と、前記センサ素子からの出力値に基づいて前記検出対象の回転角を演算する角度演算部（５３ａ〜５３ｄ，５５ａ〜５５ｄ）とを有する検出部（５０ａ〜５０ｄ）と、
演算された前記回転回数及び演算された前記回転角に基づいて、前記検出対象の回転に応じた回転情報を演算する情報演算部（６０，６１）と、を備える回転検出装置（４１，４６）であって、
前記検出部及び前記情報演算部は複数あり、前記検出部と、当該検出部により演算された前記回転回数及び前記回転角に基づいて前記回転情報を演算する前記情報演算部との組合せを系統とすると、複数の前記系統のうち、前記回転情報を出力する組合せとして予め定められた自系統での前記情報演算部により演算された前記回転情報を出力する出力制御部と、
所定の前記回転角と、前記回数演算部により演算された前記回転回数とに基づいて、前記回数演算部により演算された前記回転回数の異常の有無を監視する監視部と、
を備え、
前記出力制御部は、前記監視部により前記自系統の前記回転回数の異常が生じていると判定された場合に、前記自系統とは異なる他系統の前記検出部で演算された前記回転回数と、前記自系統の前記検出部で演算された前記回転角とを用いて前記自系統の前記情報演算部に前記回転情報を演算させる回転検出装置。
【請求項３】
前記監視部は、前記角度演算部により演算された前記回転角に基づいて、前記検出対象の前記回転回数として想定される想定回数を演算し、前記回数演算部により演算された前記回転回数と、前記想定回数とが異なる場合に、前記回転回数が異常であると判定する請求項１又は２に記載の回転検出装置。
【請求項４】
前記監視部は、前記回数演算部により演算された前記回転回数に基づいて、前記検出対象の前記回転角として想定される想定回転角を演算し、前記角度演算部により演算された前記回転角と、前記想定回転角との相違度合が所定度合よりも大きい場合に、前記回転回数が異常であると判定する請求項１又は２に記載の回転検出装置。
【請求項５】
前記監視部は、前記検出対象を所定の回転角を示す判定用回転角だけ回転させる間に、前記回数演算部により演算された前記回転回数が、前記判定用回転角に対応する全ての回転回数に変化していない場合に、前記回転回数が異常であると判定する請求項１又は２に記載の回転検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転検出装置と、運転者によるステアリングの操作を受け付ける操舵装置（１０）と、車輪を転舵する転舵装置（２０）と、を備える操舵システム（１００）であって、
前記操舵装置は、前記検出対象として、運転者による前記ステアリングに操作に応じて前記ステアリングに反力を付与する反力側モータ（１３）を有し、
前記転舵装置は、前記検出対象として、前記転舵装置に車輪を転舵させる力を付与する転舵側モータ（２２）を有し、
前記回転検出装置として、前記転舵側モータの前記回転回数を検出する転舵側検出装置（４１）、及び前記反力側モータの前記回転回数を検出する反力側検出装置（４２）を備える操舵システム。
【請求項７】
前記回転情報は、前記反力側検出装置の前記回転回数に基づいて演算される前記ステアリングの回転量を示す絶対角であって、
前記絶対角に基づいて、車両が直進走行する場合の前記ステアリングの回転角を示す中立位置を演算し、演算した前記中立位置に基づいて前記反力側モータの駆動を制御する反力側制御部（４０）を備える請求項６に記載の操舵システム。
【請求項８】
前記反力側制御部は、前記反力側検出装置の前記監視部により前記回転回数が異常と判定された場合に、前記情報演算部により演算された前記絶対角に基づいて、前記反力側モータの駆動を制御するための前記中立位置を演算する請求項７に記載の操舵システム。
【請求項９】
前記反力側制御部は、前記反力側検出装置の前記監視部により前記回転回数が異常と判定された場合に、運転者により入力された値を前記中立位置に設定する請求項７に記載の操舵システム。
【請求項１０】
前記回転情報は、前記転舵側検出装置の前記回転回数に基づいて演算される前記ステアリングの回転量を示す絶対角であって、
前記絶対角に基づいて、車両が直進走行する場合の前記ステアリングの回転角を示す中立位置を演算し、演算した前記中立位置に基づいて前記転舵側モータの駆動を制御する転舵側制御部（４５）を備える請求項６〜９のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１１】
前記転舵側制御部は、前記転舵側検出装置の前記監視部により前記回転回数が異常と判定された場合に、運転者の入力に応じて、前記車輪を車両が直進走行する場合の向きとして予め定められた向きに変更させるように、前記転舵側モータを制御する請求項１０に記載の操舵システム。
【請求項１２】
前記転舵側検出装置の前記監視部により前記回転回数が異常と判定された場合に、運転者への警告を行う警告実施部を備える請求項６〜１１のいずれか一項に記載の操舵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
検出対象の回転に応じた検出値を出力する回転検出装置、及び回転検出装置を備える操舵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出対象の回転を検出し、検出値に基づいて検出対象の回転に伴う回転情報を演算する回転検出装置が知られている。特許文献１には、モータを検出対象とし、このモータの回転角及び回転回数をそれぞれ検出する回転検出装置が記載されている。特許文献１に記載された回転検出装置は、モータの回転回数と回転角とを比較して、回転回数の異常の有無を判定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９５８５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転検出装置により検出される回転回数が異常である場合、この回転回数に基づいて回転情報を適正に演算できなくなるおそれがある。そのため、回転回数の異常が生じる場合に、回転情報の演算を強制的に停止させることが考えられる。しかし、回転情報の演算を停止することにより、この回転情報を用いた駆動対象の制御の停止を余儀なくされる場合がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みたものであり、検出対象の回転に応じて検出される回転回数に異常が生じている場合でも、回転回数の異常による駆動対象に対する悪影響を抑制しつつ、回転情報の演算を継続させることが可能な回転検出装置、及びこの回転検出装置を備える操舵システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために第１の本発明では、検出対象の回転を検出するセンサ素子からの出力値に基づいて前記検出対象が所定角度毎に回転する回数を示す回転回数を演算する回数演算部と、前記センサ素子からの出力値に基づいて前記検出対象の回転角を演算する角度演算部とを有する検出部と、演算された前記回転回数及び演算された前記回転角に基づいて、前記検出対象の回転に応じた回転情報を演算する情報演算部と、を備える回転検出装置に関するものである。回転検出装置の前記検出部及び前記情報演算部は複数あり、前記検出部と、当該検出部により演算された前記回転回数及び前記回転角に基づいて前記回転情報を演算する前記情報演算部との組合せを系統とすると、複数の前記系統のうち、前記回転情報を出力する組合せとして予め定められた自系統での前記情報演算部により演算された前記回転情報を出力する出力制御部と、所定の前記回転角と、前記回数演算部により演算された前記回転回数とに基づいて、前記回数演算部により演算された前記回転回数の異常の有無を監視する監視部と、を備える。前記出力制御部は、前記監視部により前記自系統の前記回転回数に異常が生じていると判定された場合に、前記自系統とは異なる他系統の前記情報演算部により演算された前記回転情報を出力する。
【０００７】
上記のように構成された発明では、所定の回転角と、回数演算部により演算される回転位置との比較結果に基づいて、それぞれの回転回数の異常の有無が監視される。そして、情報演算部のうち、自系統での回転回数に異常が生じていると判定された場合に、自系統とは異なる他系統の情報演算部により演算された回転情報が出力される。この場合、検出部により検出された回転回数に異常が生じている場合でも、回転回数の異常による駆動対象に対する悪影響を抑制しつつ、回転情報の演算を継続することができる。
【０００８】
第２の本発明に回転検出装置は、前記検出部及び前記情報演算部は複数あり、前記検出部と、当該検出部により演算された前記回転回数及び前記回転角に基づいて前記回転情報を演算する前記情報演算部との組合せを系統とすると、複数の前記系統のうち、前記回転情報を出力する組合せとして予め定められた自系統での前記情報演算部により演算された前記回転情報を出力する出力制御部と、所定の前記回転角と、前記回数演算部により演算された前記回転回数とに基づいて、前記回数演算部により演算された前記回転回数の異常の有無を監視する監視部と、を備える。前記出力制御部は、前記監視部により前記自系統の前記回転回数の異常が生じていると判定された場合に、前記自系統とは異なる他系統の前記検出部で演算された前記回転回数と、前記自系統の前記検出部で演算された前記回転角とを用いて前記自系統の前記情報演算部に前記回転情報を演算させる。
【０００９】
上記のように構成された第２の発明では、検出部により検出された回転回数に異常が生じている場合でも、回転回数の異常による駆動対象に対する悪影響を抑制しつつ、回転情報の演算を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】操舵システムの構成図。
【図２】回転角と、回転回数及び絶対角との関係を説明する図。
【図３】反力側検出装置の構成図。
【図４】回転回数の異常判定を説明する図。
【図５】転舵側検出装置の構成図。
【図６】反力側絶対角の演算手順を説明するフローチャート。
【図７】中立位置の演算手順を説明するフローチャート。
【図８】第２実施形態に係る中立位置の演算手順を説明するフローチャート。
【図９】第３実施形態に係る回転回数の異常判定を説明する図。
【図１０】第３実施形態に係る反力側絶対角の演算手順を説明するフローチャート。
【図１１】第４実施形態に係る反力側絶対角の演算手順を説明するフローチャート。
【図１２】変形例としてのモータの構成を説明する図。
【図１３】変形例としてのモータの構成を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本実施形態に係る操舵システムとして、車両に適用されるステアバイワイヤ方式の操舵システムを説明する。図１に示す操舵システム１００は、運転者の操舵を受け付ける操舵装置１０と、操舵装置１０が受け付けた操舵量に応じて、車輪１６を転舵する転舵装置２０とを備えている。
【００１２】
操舵装置１０は、運転者の操作により回転するステアリング１１と、ステアリング１１の回転に伴って回転するステアリングシャフト１２と、反力側モータ１３とを備えている。反力側モータ１３は、操舵側減速機１４を介してステアリングシャフト１２に連結されており、運転者のステアリング１１の操作に応じた反力を付与する。本実施形態では、反力側モータ１３は、交流電力により回転駆動する交流モータである。また、反力側モータ１３は、インバータ１５を介してバッテリ接続されている。インバータ１５は、バッテリからの直流電力を交流電力に変換し、反力側モータ１３に給電する。
【００１３】
本実施形態では、ステアリングシャフト１２の先端側には、クラッチ１２ｂを介してピニオン軸１２ａが設けられている。車両の通常の運転時ではクラッチ１２ｂは開状態となっており、ステアリングシャフト１２の回転はピニオン軸１２ａへ伝達されない。例えば、操舵システム１００の異常時等によりクラッチ１２ｂが閉状態となることにより、ステアリングシャフト１２の回転は、ピニオン軸１２ａへ伝達される。
【００１４】
転舵装置２０は、車輪１６の向きを変化させるラック軸２１と、転舵側モータ２２とを備えている。ラック軸２１の両端には、タイロッドを介して車輪１６が連結されている。転舵側モータ２２は、転舵側減速機２３を介してラック軸２１に連結されており、ラック軸２１に対して車輪１６の向きを変化させる力である転舵力を付与する。転舵側モータ２２は、インバータ２４を介してバッテリに接続されている。インバータ２４は、バッテリからの直流電力を交流電力に変換し、転舵側モータ２２に給電する。
【００１５】
本実施形態では、ピニオン軸１２ａは、ラック軸２１に噛み合っており、クラッチ１２ｂの開状態では、ステアリングシャフト１２はラック軸２１に機械的に連結されていない状態である。そのため、運転者のステアリング１１の操作に伴うステアリングシャフト１２の回転は、ラック軸２１の直線運動に変換されない。一方、クラッチ１２ｂの閉状態では、ステアリングシャフト１２はラック軸２１に機械的に連結された状態である。そのため、運転者のステアリング１１の操作に伴うステアリングシャフト１２の回転運動は、ラック軸２１の直線運動に変換される。
【００１６】
操舵装置１０のステアリングシャフト１２には、運転者の操舵に応じた操舵トルクを検出するトルクセンサ１７が設けられている。また、転舵装置２０のラック軸２１には、ラック軸２１の直線移動量である変位量Ｘを検出するラックストロークセンサ２５が設けられている。
【００１７】
操舵システム１００は、反力側制御部としての反力側ＥＣＵ４０と、転舵側制御部としての転舵側ＥＣＵ４５とを備えている。反力側ＥＣＵ４０及び転舵側ＥＣＵ４５は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））及びメモリをそれぞれ備えており、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することによって、反力側モータ１３や転舵側モータ２２への給電が制御される。
【００１８】
反力側ＥＣＵ４０は、運転者の操舵に伴うステアリングシャフト１２の回転量（絶対角）を示す反力側絶対角Ａ１と、操舵トルクＴｈと、車速Ｖｃとに基づいて、反力側モータ１３に対するトルクの指令値である反力トルク指令値を演算する。更に、この反力トルク指令値に基づいて、インバータ１５を操作するための操作信号を演算する。絶対角は、車両を直進走行させる場合のステアリング１１の角度を中立位置とし、この中立位置から、車輪１６を左右のいずれかの操舵限界角度まで操舵する場合の回転角度を示す値である。
【００１９】
反力側ＥＣＵ４０は、回転検出装置として、反力側モータ１３の回転状態を示す検出値により反力側絶対角Ａ１を演算する反力側検出装置４１を備えている。反力側検出装置４１は、検出値として、反力側モータ１３の回転角θｍ、及び反力側モータ１３が所定角度を回転した回数を示す回転回数ＴＣとを演算する。例えば、反力側モータ１３には、ロータ又は回転軸と一体となって回転するマグネットが設けられており、反力側検出装置４１は、このマグネットが回転することによる磁界の変化により反力側モータ１３の回転角θｍや回転回数ＴＣを演算する。
【００２０】
転舵側ＥＣＵ４５は、ステアリングシャフト１２の回転量（絶対角）を示す転舵側絶対角Ａ２と、変位量Ｘと、操舵トルクＴｈと、車速Ｖｃとに基づいて、転舵側モータ２２に対するトルクの指令値である転舵トルク指令値を演算する。そして、この転舵トルク指令値に基づいて、インバータ２４を操作するための操作信号を演算する。
【００２１】
転舵側ＥＣＵ４５は、回転検出装置として、転舵側モータ２２の回転状態を示す検出値により転舵側絶対角Ａ２を演算する転舵側検出装置４６を備えている。転舵側検出装置４６は、検出値として、転舵側モータ２２の回転角θｍと、転舵側モータ２２が所定角度を回転した回数を示す回転回数ＴＣとを演算する。例えば、転舵側モータ２２には、ロータ又は回転軸と一体となって回転するマグネットが設けられており、転舵側検出装置４６は、このマグネットが回転することによる磁界の変化により転舵側モータ２２の回転角θｍや回転回数ＴＣを演算する。
【００２２】
図２（ａ）は、回転角θｍを示し、図２（ｂ）は、回転回数ＴＣを示し、図２（ｃ）は絶対角Ａを示している。ステアリングシャフト１２は、車輪１６を中立位置から左右いずれかの操舵限界角度まで操舵する間に、１回転よりも多く回転するようにギア比が定められている。これに対して、回転角θｍは、各モータ１３，２２が１回転（即ち、３６０°）するまでの回転角を示している。そのため、回転角θｍは、絶対角Ａに対して相対的な角度であると言える。また、回転回数ＴＣは、各モータ１３，２２の１回転（３６０°）を、１８０度以下の所定回転角毎に分割した角度領域毎にカウントアップされる値であり、本実施形態では、各モータ１３，２２が９０度回転する毎にカウントアップされる。
【００２３】
本実施形態では、下記式（１）を用いて、回転角θｍと回転回数ＴＣとから絶対角Ａを算出する。
Ａ＝ＩＮＴ（ＴＣ／ｋ）×３６０＋θｍ  …  （１）
「ＩＮＴ（ＴＣ／ｋ）」は、回転回数ＴＣを、各モータ１３，２２の１回転当たりの回転回数ＴＣであるｋで割った商の整数部を示す。例えば、回転回数ＴＣの角度領域を定めるカウント間隔が９０°であれば、ｋは４となる。
【００２４】
反力側ＥＣＵ４０は、一定速度で直進進行を一定時間行ったときに反力側検出装置４１により演算される反力側絶対角Ａ１を用いて、反力側モータ１３を制御するために用いるステアリング１１の中立位置Ｍａを学習する。転舵側ＥＣＵ４５は、一定速度で直進進行を一定時間行ったときに転舵側検出装置４６により演算される転舵側絶対角Ａ２を用いて、転舵側モータ２２を制御するために用いるステアリング１１の中立位置Ｍｂを学習する。
【００２５】
ここで、各検出装置４１，４６により演算される回転回数ＴＣに異常が生じている場合、この回転回数ＴＣと回転角とにより演算される回転情報である絶対角Ａが適正な値とならず、各モータ１３，２２の制御が適正に実施できなくなるおそれがある。そのため、車両の安全を考慮して、回転回数ＴＣの異常を判定した場合に、絶対角Ａの演算を強制的に停止させることが考えられる。しかし、この場合、操舵システム１００に対する制御を実施できなくなるため、車両の停止を余儀なくされることが懸念される。
【００２６】
そこで、反力側検出装置４１及び転舵側検出装置４６は、回転回数ＴＣを含む検出値の異常を判定した場合に、異常な回転回数ＴＣを用いることなく演算した絶対角Ａを、各モータ１３，２２を制御するための絶対角Ａとして出力するようにしている。
【００２７】
次に、反力側検出装置４１及び転舵側検出装置４６の具体的な構成を説明する。図３に示すように、反力側検出装置４１は、反力側モータ１３の回転に応じた検出値を演算する第１検出部５０ａ及び第２検出部５０ｂと、第１制御部６０と、第２制御部６１とを備えている。
【００２８】
第１検出部５０ａは、主センサ素子５１ａと、副センサ素子５２ａと、角度演算部５３ａと、回数演算部５４ａと、角度演算部５５ａと、自己診断部５６ａと、通信部５７ａとを備えている。
【００２９】
角度演算部５３ａは、主センサ素子５１ａからの出力値に基づいて反力側モータ１３の回転角θｍを演算する。角度演算部５５ａは、副センサ素子５２ａからの出力値に基づいて反力側モータ１３の回転角θｍを演算する。回数演算部５４ａは、主センサ素子５１ａからの出力値に基づいて反力側モータ１３の回転回数ＴＣを演算する。なお、角度演算部５３ａが演算する回転角を回転角θｍ１とし、角度演算部５５ａが演算する回転角を回転角θｍ２とすることで、両者を区別する場合がある。
【００３０】
自己診断部５６ａは、各センサ素子５１ａ，５２ａ、各角度演算部５３ａ，５５ａ及び回数演算部５４ａの天絡や地絡等の電源異常を監視する。そして、自己診断部５６ａは、自己診断の結果をステータス信号ＳＳとして出力する。
【００３１】
通信部５７ａは、例えばシリアルインターフェースにより構成され、第１制御部６０との間で通信が可能である。通信部５７ａは、回転角θｍ、回転回数ＴＣ、ステータス信号ＳＳを受信し、各値θｍ，ＴＣ、ＳＳを含む出力信号を生成する。通信部５７ａは、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信等のデジタル通信により、出力信号を第１制御部６０に出力する。本実施形態では、通信部５７ａは、第１制御部６０からの要求により、出力信号を第１制御部６０に出力する。出力信号の通信フレームには、回転角θｍ、回転回数ＴＣ、ステータス信号ＳＳに加え、ランカウンタ信号および誤り検出信号としてのＣＲＣ信号等が含まれる。なお、誤り検出信号は、例えばチェックサム信号等、ＣＲＣ信号以外のものであってもよい。
【００３２】
第２検出部５０ｂは、主センサ素子５１ｂと、副センサ素子５２ｂと、角度演算部５３ｂと、回数演算部５４ｂと、角度演算部５５ｂと、自己診断部５６ｂと、通信部５７ｂとを備えている。第２検出部５０ｂを構成する各部５１ｂ〜５７ｂの機能は、第１検出部５０ａを構成する各部５１ａ〜５７ａの機能と同じであるため、その説明を省略する。
【００３３】
第１制御部６０は、第１検出部５０ａに接続されており、第１検出部５０ａから出力された出力信号に含まれる回転角θｍ１及び回転回数ＴＣ１を用いて、反力側絶対角Ａ１を演算する。第２制御部６１は、第２検出部５０ｂに接続されており、第２検出部５０ｂから出力された出力信号に含まれる回転角θｍ２及び回転回数ＴＣ２を用いて、反力側絶対角Ａ１を演算する。
【００３４】
第１制御部６０と第２制御部６１とは、周知のマイコン間通信を用いて通信することができる。第１制御部６０と第２制御部６１との間で出力信号を通信する場合、通信に用いるフレームには、ランカウンタ信号および誤り検出信号としてのＣＲＣ信号等が含まれる。そのため、ＣＲＣ信号を用いることにより第１制御部６０と第２制御部６１との間に通信異常が生じている状況であるか否かを判定することができる。なお、誤り検出信号は、例えばチェックサム信号等、ＣＲＣ信号以外のものであってもよい。
【００３５】
第１，第２制御部６０，６１は、情報演算部に相当し、回転角θｍと回転回数ＴＣとを用いて絶対角を演算する。本実施形態では、第１，第２検出部５０ａ〜５０ｄと、この第１，第２検出部５０ａ〜５０ｄにより演算された検出値θｍ，ＴＣを用いて絶対角を演算する第１，第２制御部６０，６１との組合せを系統と称す。そして、複数の系統のうち、反力側モータ１３の演算に用いる絶対角を出力する組合せとして予め定められた系統を自系統と称す。
【００３６】
第１，第２制御部６０，６１は、回転角θｍと、回数演算部５４ａ，５４ｂにより演算された回転回数ＴＣとに基づいて、回転回数ＴＣの異常の有無を監視する。本実施形態では、第１，第２制御部６０，６１は、角度演算部５３ａ〜５５ｂにより演算された回転角θｍに基づいて、反力側モータ１３の回転回数ＴＣとして想定される想定回数ＡＴを演算し、演算された回転回数ＴＣと、想定回数ＡＴとが異なる場合に、回転回数ＴＣが異常であると判定する。そのため、第１，第２制御部６０，６１は監視部に相当する。
【００３７】
図４は、回転回数ＴＣのカウント間隔を９０°とする場合の、回転回数ＴＣと回転角θｍとの関係を説明する図であり、図４（ａ）は、回転回数ＴＣが正常である場合の関係を示し、図４（ｂ）は、回転回数ＴＣが異常である場合の関係を示している。角度演算部５３ａにより演算された回転角を「θｍ１」とし、回数演算部５４ａにより演算された回転回数を「ＴＣ１」として示している。
【００３８】
角度演算部５３ａにより演算された回転角θｍ１が、図４（ａ）に示すように、９０°以上、１８０°以下（例えば、θｍ＝１３０°）である場合において、回転回数ＴＣ１が正常であれば、回転角θｍ１により想定される想定回数ＡＴと回転回数ＴＣ１とは同じ値になる。一方、図４（ｂ）に示すように、回転回数ＴＣ１が異常であれば、回転角θｍ１により想定される想定回数ＡＴと回転回数ＴＣ１とは異なる値となる。なお、図４（ｂ）では、想定回数ＡＴが「１」であるのに対して、回転回数ＴＣ１が「０」となっている。
【００３９】
第１，第２制御部６０，６１は、まず、回転角θｍ１から想定できる回転回数ＴＣの想定回数ＡＴを特定する。例えば、第１，第２制御部６０，６１は、回転角θｍと、想定回数ＡＴとの対応関係をテーブルとして記憶しており、このテーブルを参照することにより、回転角θｍから想定回数ＡＴを参照する。
【００４０】
本実施形態では、第１，第２制御部６０，６１は、回転回数ＴＣを想定回数ＡＴと比較ができるように、回転回数ＴＣを反力側モータ１３の１回転内の値に正規化する。具体的には、下記式（２）を用いて回転回数ＴＣを、正規化した被判定値ＭＯＤに変換する。
ＭＯＤ＝ＭＯＤ（ＴＣ，ｋ）  …  （２）
「ＭＯＤ（ＴＣ，ｋ）」は、回転回数ＴＣを、反力側モータ１３の１回転当たりの回転回数であるｋで割った余りを示す。本実施形態ではｋ＝４である。
【００４１】
回転角θｍが、回転回数ＴＣのカウント間隔の倍数と一致する場合、回転角θｍと回転回数ＴＣとの間の誤差により、この回転角θｍにより想定される想定回数ＡＴは、回転回数ＴＣを区画する境界Ｂに面する２つの回転回数ＴＣのいずれかとなる。図４（ｃ）では、回転角θｍ１がカウント間隔である９０°の倍数である１８０°（＝９０°×２）となっているため、回転角θｍと回転回数ＴＣとの間の誤差を考慮すると、想定回数ＡＴは、１又は２のいずれかとなる。このような場合、回転角θｍにより想定される想定回数ＡＴを、境界Ｂに面する２つの想定回数ＡＴとする。図４（ｃ）では、想定回数ＡＴを、１及び２に設定している。なお、回転角θｍと回転回数ＴＣとの間の誤差は、例えば、各検出値θｍ，ＴＣを演算する回路の特性に起因して生じる。
【００４２】
第１制御部６０が反力側モータ１３を制御するための反力側絶対角Ａ１を演算する場合において、自系統の回転回数ＴＣに異常が生じていると判定すると、他系統である第２制御部６１により演算された反力側絶対角Ａ１を、反力側モータ１３を制御するための絶対角として出力する。なお、第２制御部６１が反力側モータ１３を制御するための反力側絶対角Ａ１を演算する場合において、自系統の回転回数ＴＣに異常が生じていると判定すると、他系統である第１制御部６０により演算された反力側絶対角Ａ１を、反力側モータ１３を制御するための絶対角として出力する。
【００４３】
図５に示すように、転舵側ＥＣＵ４５の転舵側検出装置４６は、転舵側モータ２２の回転に応じた検出値θｍ，ＴＣを演算する第１検出部５０ｃと、第２検出部５０ｄとを備えている。転舵側検出装置４６が備える、第１，第２検出部５０ｃ，５０ｄは、検出対象が転舵側モータ２２に置き換わっただけであり、その機能は、反力側検出装置４１が備える第１，第２検出部５０ａ，５０ｂの機能と同じである。そのため、転舵側検出装置４６の具体的な説明を省略する。
【００４４】
転舵側検出装置４６の第１制御部６２は、第１検出部５０ｃにより検出された出力信号に含まれる検出値θｍ，ＴＣを用いて、転舵側絶対角Ａ２を演算する。第２制御部６３は、第２検出部５０ｄにより検出された出力信号に含まれる検出値θｍ，ＴＣを用いて、転舵側絶対角Ａ２を演算する。
【００４５】
転舵側検出装置４６の第１，第２制御部６２，６３は、回転角θｍと回転回数ＴＣとの比較結果を用いて、転舵側絶対角Ａ２の演算に用いる回転回数ＴＣの異常の有無を監視している。転舵側検出装置４６の第１，第２制御部６２，６３が実施する回転回数ＴＣの異常の有無の判定は、反力側検出装置４１の第１，第２制御部６０，６１が実施する回転回数ＴＣの異常の有無の判定を流用することができるため、その説明を省略する。第１制御部６２は、転舵側絶対角Ａ２の演算に用いる回転回数ＴＣに異常が生じていると判定した場合に、第２制御部６３により演算された転舵側絶対角Ａ２を、転舵側モータ２２を制御する絶対角として出力する。第２制御部６３は、転舵側絶対角Ａ２の演算に用いる回転回数ＴＣに異常が生じていると判定した場合に、第１制御部６２により演算された転舵側絶対角Ａ２を、転舵側モータ２２を制御する絶対角として出力する。
【００４６】
反力側検出装置４１及び転舵側検出装置４６には、定電圧源７１、７２を経由してバッテリ２００から電力が供給される。本実施形態では、各回数演算部５４ａ〜５４ｄには、ＳＭＲリレー７３を経由せず、バッテリ２００からの電力が定電圧源７１を介して供給される。即ち、各回数演算部５４ａ〜５４ｄは、イグニッションスイッチがオフされていることによりＳＭＲリレー７３が開状態である場合でも、バッテリ２００からの電力の供給が継続され、回転回数ＴＣを演算することができる。一方、各角度演算部５３ａ〜５３ｄ，５５ａ〜５５ｄには、ＳＭＲリレー７３が開状態であるときは、バッテリ２００からの電力が供給されず、回転角θｍを演算することができない。
【００４７】
次に、反力側ＥＣＵ４０により実施される反力側絶対角Ａ１の演算を、図６を用いて説明する。図６に示す処理は、反力側検出装置４１の第１制御部６０により所定周期で繰り返し実施される。
【００４８】
ステップＳ１１では、第１検出部５０ａから出力された出力信号を取得する。ステップＳ１２では、出力信号に含まれる検出値θｍのうち、反力側絶対角Ａ１の演算に用いる回転角θｍを用いて想定回数ＡＴを設定する。
【００４９】
ステップＳ１３では、反力側絶対角Ａ１の演算に用いる回転回数ＴＣを正規化する値である被判定値ＭＯＤを演算する。
【００５０】
ステップＳ１４では、ステップＳ１２で設定した想定回数ＡＴと、ステップＳ１３で演算した被判定値ＭＯＤとを用いて、反力側絶対角Ａ１の演算に用いる回転回数ＴＣが異常であるか否かを判定する。ステップＳ１１〜Ｓ１４が監視部に相当する。
【００５１】
ステップＳ１４の判定により反力側絶対角Ａ１の演算に用いる回転回数ＴＣに異常が生じていないと判定すると、ステップＳ１７では、ステップＳ１１で取得した出力信号に含まれる回転角θｍと回転回数ＴＣとを用いて演算した反力側絶対角Ａ１を、反力側モータ１３を制御する絶対角として出力する。そのため、自系統である第１検出部５０ａにより演算された回転角θｍと回転回数ＴＣとを用いて反力側絶対角Ａ１を演算することとなる。ステップＳ１５，Ｓ１７が出力制御部に相当する。
【００５２】
ステップＳ１８は、異常通知フラグＦ１をロー状態とする。異常通知フラグＦ１は、回転回数ＴＣを演算する回数演算部の異常の有無を示し、ハイ状態で回数演算部に異常が生じていることを示し、ロー状態で回数演算部に異常が生じていないことを示す。
【００５３】
ステップＳ１４の判定により回転回数ＴＣに異常が生じていると判定すると、ステップＳ１５では、他系統である第２制御部６１から通信により取得した反力側絶対角Ａ１を、反力側モータ１３を制御する絶対角として出力する。
【００５４】
反力側検出装置４１に異常が生じている状況では、車両の安全性を考慮して、速やかに運転者に通知を行うことが望ましい。そのため、ステップＳ１６では、反力側検出装置４１に異常が生じた状況であることを示す異常通知フラグＦ１をハイ状態に設定する。そして、図６の処理を一旦終了する。
【００５５】
次に、図６の処理により演算された反力側絶対角Ａ１を用いた中立位置Ｍａの設定を、図７を用いて説明する。図７に示す処理は、イグニッションスイッチがオンとなったことを条件に、反力側ＥＣＵ４０により実施される。
【００５６】
ステップＳ２１では、異常通知フラグＦ１がロー状態となっているか否かを判定する。異常通知フラグＦ１がロー状態となっていると判定すると、ステップＳ２２に進む。この場合、反力側検出装置４１に異常が生じてないため、ステップＳ２２では、反力側絶対角Ａ１を用いて、中立位置Ｍａを学習する。
【００５７】
反力側は転舵側と比べて、反力側検出装置４１の異常が車両の走行に与える影響が低いと考えられる。そこで、ステップＳ２１において、異常通知フラグＦ１がハイ状態となっていると判定すると、ステップＳ２３では、運転者による中立位置Ｍａの入力を受け付けることにより、車両の走行を優先させる。例えば、車両の走行を優先させることにより、運転者は速やかに車両を整備工場等まで走行させて、サービスマン等に反力側検出装置４１の異常を修理させることができる。
【００５８】
そして、図６の処理を一旦終了する。
【００５９】
以上説明した本実施形態では以下の効果を奏することができる。
【００６０】
・第１，第２制御部６０，６１は、所定の回転角θｍと、回数演算部５４ａ，５４ｂにより演算された回転回数ＴＣとの比較結果に基づいて、第１，第２検出部５０ａ，５０ｂにより演算された回転回数ＴＣの異常の有無を監視している。そして、自系統の検出部により演算された回転回数ＴＣに異常が生じていると判定した場合に、自系統とは異なる他系統の第２制御部６１で演算された反力側絶対角Ａ１が出力される。これにより、各検出部５０ａ，５０ｂにより検出された回転回数ＴＣに異常が生じている場合でも、回転回数ＴＣの異常による車両の走行に対する悪影響を抑制しつつ、絶対角の演算を継続することができる。
【００６１】
・第１，第２制御部６０，６１は、角度演算部５３ａ〜５５ｂにより演算された回転角θｍに基づいて、反力側モータ１３の回転回数ＴＣとして想定される想定回数ＡＴを演算し、回数演算部５４ａ，５４ｂにより演算された回転回数ＴＣと、想定回数ＡＴとが異なる場合に、回転回数ＴＣが異常であると判定する。言い換えると、実際の反力側モータ１３の回転に伴う回転角θｍにより演算した想定回数ＡＴを用いて、回転回数ＴＣの異常の有無が判定される。これにより、各検出部５０ａ，５０ｂにより演算される実際の回転角θｍに合わせた回転回数ＴＣの異常の有無を好適に判定することができる。
【００６２】
・反力側ＥＣＵ４０は、反力側検出装置４１の異常を判定した場合に、運転者により入力された値を中立位置Ｍａとして記憶する。この場合、車両の走行が不可能となるのを回避することができる。
【００６３】
（第１実施形態の変形例）
・反力側ＥＣＵ４０は、異常通知フラグＦ１がハイ状態である場合に、ステップＳ１５で演算した反力側絶対角Ａ１を用いて、反力側モータ１３の中立位置Ｍａの学習を継続してもよい。この場合、車両の走行が不可能となるのを回避することができる。
【００６４】
・第１，第２制御部６０，６１は、回数演算部５４ａ，５４ｂにより演算された回転回数ＴＣに基づいて、反力側モータ１３の回転角θｍとして想定される想定回転角Ａθを演算し、角度演算部５３ａ〜５５ｂにより演算された回転角θｍと、想定回転角Ａθとの相違度合が所定度合よりも大きい場合に、回転回数ＴＣが異常であると判定してもよい。
【００６５】
この場合、図６のステップＳ１２では、反力側絶対角Ａ１の演算に用いる回転角θｍを取得する。ステップＳ１３では、反力側絶対角Ａ１の演算に用いる回転回数ＴＣを用いて想定回転角Ａθを設定する。例えば、第１，第２制御部６０，６１は、回転回数ＴＣと想定回転角Ａθとの対応関係を定めるテーブルを記憶しておき、このテーブルを参照することにより回転回数ＴＣに応じた想定回転角Ａθを取得する。ステップＳ１４では、ステップＳ１２で取得した回転角θｍと、ステップＳ１３で設定した想定回転角Ａθとの相違度合を判定する。具体的には、想定回転角Ａθと回転角θｍとの角度差が所定のしきい値以下であれば、相違度合が小さいとして、回転回数ＴＣに異常が生じていないと判定する。一方、想定回転角Ａθと回転角θｍとの角度差が所定のしきい値よりも大きい場合、相違度合が大きいとして、回転回数ＴＣに異常が生じていると判定する。相違度合を判定するためのしきい値は、例えば、回転角θｍの誤差を考慮して定められればよい。
【００６６】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第２実施形態と第１実施形態とで同じ箇所には、同一の符号を付しており、その説明は繰り返さない。
【００６７】
車両の操舵制御において、転舵側は反力側と比べて、転舵側検出装置４６の異常が車両の走行に与える影響が高いと考えられる。そこで、本実施形態では、転舵側検出装置４６の回数演算部５４ｃ，５４ｄに異常が生じていると判定した場合に、車両の安全性を考慮して、転舵側検出装置４６の異常が生じている場合の中立位置Ｍｂの設定を反力側と比べて異なるものとしている。
【００６８】
図８に示す処理は、転舵側ＥＣＵ４５により所定周期で実施される。図８に示す処理は、例えば、車両のイグニッションスイッチがオンされたことを条件に、転舵側ＥＣＵ４５により実施される。
【００６９】
ステップＳ３１では、異常通知フラグＦ２がロー状態となっているか否かを判定する。なお、異常通知フラグＦ２は、転舵側検出装置４６の第１制御部６２が図６の処理を実施することにより、ステップＳ１６，Ｓ１８で設定される。異常通知フラグＦ２がロー状態となっていると判定すると、ステップＳ３２に進み、転舵側絶対角Ａ２を用いて中立位置Ｍｂを学習する。
【００７０】
一方、異常通知フラグＦ２がハイ状態となっていると判定すると、ステップＳ３３では、運転者に対して警報を通知する。例えば、車室内にモニターが設置されている場合に、モニターに転舵側検出装置４６に異常が生じていることを示すアイコン等を表示させる。ステップＳ３３が警告実施部に相当する。
【００７１】
ステップＳ３４では、運転者から車輪１６の向きを原点に復帰させる入力を受け付けたか否かを判定する。車輪１６の原点は、車両が直進走行する向きとして予め定められた車輪１６の向きである。運転者から車輪１６の向きを原点に復帰させる入力を受け付けた場合、ステップＳ３５に進み、車輪１６の向きを原点に応じた向きとして予め定められた向きとなるように転舵側モータ２２の回転を制御する。
【００７２】
以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏する。
【００７３】
・転舵側は反力側と比べて、転舵側検出装置４６の異常が車両の走行に与える影響が高いと考えられる。そこで、転舵側ＥＣＵ４５は、転舵側検出装置４６の回数演算部５４ｃ，５４ｄに異常が生じていることを判定した場合に、運転者への警告を行うこととした。この場合、転舵側検出装置４６の異常により、運転者に車両の転舵に悪影響を及ぼすおそれがあることを認識させることができる。
【００７４】
・転舵側ＥＣＵ４５は、転舵側検出装置４６に異常が生じていることを判定した場合は、運転者の入力に応じて、車輪１６を車両が直進走行する場合の向きとして予め定められた向きに変更させるように、転舵側モータ２２を制御することとした。この場合、転舵側検出装置４６の演算部に異常が生じている場合でも、車輪１６の向きを原点に戻した状態で車両の走行を継続させることができる。
【００７５】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第３実施形態と第１実施形態とで同じ箇所には、同一の符号を付しており、その説明は繰り返さない。
【００７６】
回転回数ＴＣの異常として、各モータ１３，２２を回転させても回転回数ＴＣが所定の値から変化しない固着や、ある範囲の値だけを検出しない検出抜けが生じる場合がある。図９は、本実施形態での異常な回転回数ＴＣの判定原理を説明する図である。例えば、反力側モータ１３の回転角θｍが、初期位置Ｐ０から３６０°までの範囲で変化する場合、想定回数ＡＴは、０，１，２，３の順に変化するため、回転回数ＴＣが正常であれば、回転回数ＴＣ（ＭＯＤ）も、０，１，２，３の順に変化する。一方で、例えば、回転回数ＴＣが「１」から変化しない場合、回転回数ＴＣに固着が生じている。また、回転回数ＴＣが、０，２，３と変化する場合、回転回数ＴＣは「１」に変化しておらず、検出抜けが生じている。
【００７７】
本実施形態では、第１，第２制御部６０，６１は、反力側モータ１３を所定の回転角θｍを示す判定用回転角Ｄθだけ回転させる間に、回数演算部５４ａ，５４ｂにより演算された回転回数ＴＣが、判定用回転角Ｄθに対応する全ての回転回数ＴＣの値に変化していない場合に、回転回数ＴＣが異常であると判定する。
【００７８】
本実施形態の反力側絶対角Ａ１の演算手順を、図１０を用いて説明する。図１０に示す処理は、第１制御部６０により所定周期で繰り返し実施される。なお、本実施形態では、判定用回転角Ｄθを３６０°以上の値としている。
【００７９】
ステップＳ４１では、反力側モータ１３の回転を開始する。ステップＳ４２では、現在の回転回数ＴＣを正規化した被判定値ＭＯＤ（＝ＭＯＤ（ＴＣ，ｋ））を演算する。
【００８０】
ステップＳ４３〜Ｓ５０では、ステップＳ４１で演算した被判定値ＭＯＤが、反力側モータ１３を判定用回転角Ｄθだけ回転させる場合の角度範囲に応じた全ての値に変化したか否かを判定する。具体的には、ステップＳ４３では、被判定値ＭＯＤが「０」であるか否かを判定する。ステップＳ４３を否定判定してステップＳ４５に進む場合、被判定値ＭＯＤが「１」であるか否かを判定する。ステップＳ４５を否定判定して、ステップＳ４７に進む場合、被判定値ＭＯＤが「２」であるか否かを判定する。ステップＳ４７を否定判定して、ステップＳ４９に進む場合、被判定値ＭＯＤが「３」であるか否かを判定する。
【００８１】
ステップＳ４３を肯定判定する場合、ステップＳ４４に進み、被判定値ＭＯＤが「０」に変化したことを示す判定フラグＦ１０をハイ状態に変化させる。ステップＳ４５を肯定判定する場合、ステップＳ４６に進み、被判定値ＭＯＤが「１」に変化したことを示す判定フラグＦ１１をハイ状態に変化させる。ステップＳ４７を肯定判定する場合、ステップＳ４８に進み、被判定値ＭＯＤが「２」に変化したことを示す判定フラグＦ１２をハイ状態に変化させる。ステップＳ４９を肯定判定する場合、ステップＳ５０に進み、被判定値ＭＯＤが「３」に変化したことを示す判定フラグＦ１３をハイ状態に変化させる。
【００８２】
ステップＳ４４，Ｓ４６，Ｓ４８，Ｓ５０の後、又はステップＳ４９を否定判定した場合、ステップＳ５１に進む。ステップＳ５１では、角度演算部５３ａ，５５ａにより演算された回転角θｍの変化量が角度判定値ＴＨ１以上となったか否かを判定する。回転角θｍの変化量は、現在の回転角θｍから図１０の処理を開始した際の初期位置Ｐ０を引いた値を示す。本実施形態では、回転範囲を３６０°以上の値としているため、角度判定値ＴＨ１は、３６０°よりも大きな値となる。ここでは、回転角θｍの変化量が角度判定値ＴＨ１を越えていないとして、ステップＳ４２に戻る。
【００８３】
その後、回転角θｍの変化量が角度判定値ＴＨ１以上となることで、ステップＳ５１を肯定判定して、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、被判定値ＭＯＤが判定用回転角Ｄθに応じた全ての回転回数ＴＣに変化したか否かを判定する。本実施形態では、判定フラグＦ１０〜Ｆ１３の全てがハイ状態となっていれば、被判定値ＭＯＤが想定さる全ての回転回数ＴＣに変化したと判定する。なお、ステップＳ５２を肯定判定する場合に、判定フラグＦ１０〜Ｆ１３をロー状態に変化させればよい。
【００８４】
ステップＳ５３に進む場合、回転回数ＴＣを正常と判定し、第１検出部５０ａからの検出値ＴＣ，θｍにより演算した反力側絶対角Ａ１を反力側モータ１３の制御に用いる絶対角として出力する。そして、図９の処理を一旦終了する。一方、ステップＳ５２において、被判定値ＭＯＤが想定される全ての回転回数ＴＣに変化していないと判定すると、ステップＳ５４に進み、他系統の制御部である第２制御部６１により演算された反力側絶対角Ａ１を、反力側モータ１３の制御に用いる絶対角として出力する。そして、図１０の処理を一旦終了する。
【００８５】
以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏する。
【００８６】
第１，２制御部６０，６１は、反力側モータ１３を判定用回転角Ｄθだけ回転させる間に、被判定値ＭＯＤが、この判定用回転角Ｄθに対応する全ての回転回数ＴＣに変化していない場合に、回転回数ＴＣが異常であると判定することとした。この場合、回転回数ＴＣの異常として、回転回数ＴＣの固着や検出抜けを判定することができる。
【００８７】
（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第４実施形態と第１実施形態とで同じ箇所には、同一の符号を付しており、その説明は繰り返さない。
【００８８】
本実施形態では、第１制御部６０は、自系統の回数演算部５４ａにより演算された回転回数ＴＣの異常を判定した場合に、他系統である第２制御部６１により演算されている回転回数ＴＣを用いて絶対角Ａを演算する。
【００８９】
図１１を用いて、本実施形態に係る反力側絶対角Ａ１の演算手順を説明する。図１１に示す処理は、第１制御部６０により所定周期で繰り返し実施される。
【００９０】
ステップＳ１４において、回転回数ＴＣが異常であると判定すると、ステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では、第２制御部６１から他系統の第２検出部５０ｂにより検出された回転回数ＴＣ２を通信により取得する。
【００９１】
ステップＳ６１では、ステップＳ６０で取得した回転回数ＴＣ２と、第１検出部５０ａにより検出した回転角θｍ１とを用いて、反力側絶対角Ａ１を演算する。そして、図１１の処理を一旦終了する。
【００９２】
以上説明した本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００９３】
（その他の実施形態）
・操舵システム１００は、ステアバイワイヤ方式の操舵システム以外にも、電動アシスト方式の電動パワーステアリングであってもよい。この場合において、検出対象となるモータを図１２，図１３に示す構成としてもよい。
【００９４】
図１２および図１３に示すように、モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、バッテリ２００から電力が供給されることにより駆動し、減速ギアを正逆回転させる。モータ８０は、３相ブラシレスモータであって、ロータ８６０およびステータ８４０を有する。
【００９５】
モータ８０は、巻線組としての第１モータ巻線１８０および第２モータ巻線２８０を有する。モータ巻線１８０、２８０は、電気的特性が同等であり、共通のステータ８４０に、互いに電気角を３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされる。これに応じて、モータ巻線１８０、２８０には、位相φが３０［ｄｅｇ］ずれた相電流が通電されるように制御される。通電位相差を最適化することで、出力トルクが向上する。また、６次のトルクリプルを低減することができる。さらにまた、位相差通電により、電流が平均化されるため、騒音、振動のキャンセルメリットを最大化することができる。また、発熱についても平均化されるため、各センサの検出値やトルク等、温度依存の系統間誤差を低減可能であるとともに、通電可能な電流量を平均化できる。
【００９６】
以下、第１モータ巻線１８０の駆動制御に係る第１駆動回路１２０、第１センサ部１３０および第１制御部１７０等の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２モータ巻線２８０の駆動制御に係る第２駆動回路２２０、第２センサ部２３０および第２制御部２７０等の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。また、第１系統Ｌ１に係る構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２に係る構成を主に２００番台で付番する。また、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２において、同様の構成には、下２桁が同じとなるように付番する。以下適宜、「第１」を添え字の「１」、「第２」を添え字の「２」として記載する。
【００９７】
駆動装置４００は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ９０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが、モータ８０とＥＣＵ９０とは別途に設けられていてもよい。ＥＣＵ９０は、モータ８０の出力軸とは反対側において、シャフト８７０の軸Ａｘに対して同軸に配置されている。ＥＣＵ９０は、モータ８０の出力軸側に設けられていてもよい。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ９０とモータ８０とを効率的に配置することができる。
【００９８】
モータ８０は、ステータ８４０、ロータ８６０、および、これらを収容するハウジング８３０等を備える。ステータ８４０は、ハウジング８３０に固定されており、モータ巻線１８０、２８０が巻回される。ロータ８６０は、ステータ８４０の径方向内側に設けられ、ステータ８４０に対して相対回転可能に設けられる。
【００９９】
シャフト８７０は、ロータ８６０に嵌入され、ロータ８６０と一体に回転する。シャフト８７０は、軸受８３５、８３６により、ハウジング８３０に回転可能に支持される。シャフト８７０のＥＣＵ９０側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ９０側に突出する。シャフト８７０のＥＣＵ９０側の端部には、検出対象としてのマグネット８７５が設けられる。
【０１００】
ハウジング８３０は、リアフレームエンド８３７を含む有底筒状のケース８３４、および、ケース８３４の開口側に設けられるフロントフレームエンド８３８を有する。ケース８３４とフロントフレームエンド８３８とは、ボルト等により互いに締結されている。リアフレームエンド８３７には、リード線挿通孔８３９が形成される。リード線挿通孔８３９には、モータ巻線１８０、２８０の各相と接続されるリード線１８５、２８５が挿通される。リード線１８５、２８５は、リード線挿通孔８３９からＥＣＵ９０側に取り出され、基板４７０に接続される。
【０１０１】
ＥＣＵ９０は、カバー４６０、カバー４６０に固定されているヒートシンク４６５、ヒートシンク４６５に固定されている基板４７０、および、基板４７０に実装される各種の電子部品等を備える。
【０１０２】
カバー４６０は、外部の衝撃から電子部品を保護したり、ＥＣＵ９０の内部への埃や水等の浸入を防止したりする。カバー４６０は、カバー本体４６１、および、コネクタ部４６２が一体に形成される。なお、コネクタ部４６２は、カバー本体４６１と別体であってもよい。コネクタ部４６２の端子４６３は、図示しない配線等を経由して基板４７０と接続される。コネクタ数および端子数は、信号数等に応じて適宜変更可能である。コネクタ部４６２は、駆動装置４００の軸方向の端部に設けられ、モータ８０と反対側に開口する。
【０１０３】
基板４７０は、例えばプリント基板であり、リアフレームエンド８３７と対向して設けられる。基板４７０には、２系統分の電子部品が系統ごとに独立して実装されており、完全冗長構成をなしている。本実施形態では、１枚の基板４７０に電子部品が実装されているが、複数枚の基板に電子部品を実装するようにしてもよい。
【０１０４】
基板４７０の２つの主面のうち、モータ８０側の面をモータ面４７１、モータ８０と反対側の面をカバー面４７２とする。図３に示すように、モータ面４７１には、駆動回路１２０を構成するスイッチング素子１２１、駆動回路２２０を構成するスイッチング素子２２１、検出部としての回転角センサ３０、カスタムＩＣ１５９、２５９等が実装される。回転角センサ３０は、マグネット８７５の回転に伴う磁界の変化を検出可能なように、マグネット８７５と対向する箇所に実装される。
【０１０５】
カバー面４７２には、コンデンサ１２８、２２８、インダクタ１２９、２２９、および、制御部１７０、２７０を構成するマイコン等が実装される。図３では、制御部１７０、２７０を構成するマイコンについて、それぞれ「１７０」、「２７０」を付番した。コンデンサ１２８、２２８は、バッテリ１９１、２９１から入力された電力を平滑化する。また、コンデンサ１２８、２２８は、電荷を蓄えることで、モータ８０への電力供給を補助する。コンデンサ１２８、２２８、および、インダクタ１２９、２２９は、フィルタ回路を構成し、バッテリ１９１、２９１を共用する他の装置から伝わるノイズを低減すると共に、駆動装置４００からバッテリ１９１、２９１を共用する他の装置に伝わるノイズを低減する。なお、図示しない電源リレー、モータリレー、および、電流センサ等についても、モータ面４７１またはカバー面４７２に実装される。
【０１０６】
・ステアリングシャフト１２を検出対象としてもよい。この場合、操舵システム１００は、各モータ１３，２２の回転角θｍ及び回転回数ＴＣに換えて、ステアリングシャフト１２の回転角θｍ，回転回数ＴＣを検出する複数の回転角検出装置を備えていればよい。
【０１０７】
・反力側検出装置４１及び転舵側検出装置４６が２つの検出部を備えることに換えて、３つ以上の検出部を備えていてもよい。この場合において、各検出部により検出した回転角θｍと回転回数ＴＣを用いて回転回数ＴＣの異常の有無を判定すればよい。
【０１０８】
・各検出部５０ａ〜５０ｄは、角度演算部５３ａ〜５５ｄと、回数演算部５４ａ〜５４ｄとを１つずつ備える構成であってもよい。
【０１０９】
・第１，第２制御部６０，６１は、検出信号に含まれる誤り検出信号を用いることにより、検出値θｍ，ＴＣの異常の有無を判定してもよい。この場合、ステップＳ１２〜Ｓ１４において、誤り検出信号を用いて検出値θｍ，ＴＣの異常を判定した場合に、ステップＳ１４を肯定判定して、ステップＳ１５に進めばよい。
【０１１０】
・回転情報は、絶対角以外にも、検出対象の回転角θｍと回転回数ＴＣとを用いて演算可能なものであればどのような情報であってもよい。例えば、回転情報として、中立位置を直接演算するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…操舵装置、１３…反力側モータ、２０…転舵装置、２２…転舵側モータ、４１…反力側検出装置、４６…転舵側検出装置、５３…回転角演算部、５４…回数演算部、５５…回転角演算部、６０〜６３…第１，第２制御部、１００…操舵システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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