(57)【要約】【課題】冗長な制御システム中、少なくとも１つの制御システムが故障した場合、全ての制御システムが正常時の場合の操舵性よりも低下させて、運転者に故障が発生していることを体自体に感じさせ、速やか修理を促すことができる。【解決手段】ステアバイワイヤ式の操舵装置の第１システムＳＹ１及び第２システムＳＹ２には操舵ハンドル１４０の操作及び前記各種検出手段が検出した検出信号に応じて、各システムが支配下の転舵モータ２１１，２１２を制御する第１ＥＣＵ３１０，第２ＥＣＵ３２０を備える。第１ＥＣＵ３１０、第２ＥＣＵ３２０はいずれのシステムが異常か否かを判定し、正常であるシステムのＥＣＵが支配下の転舵モータを制御する。いずれかのシステムが異常の場合、正常側のＥＣＵが、第１反力モータ又は第２反力モータ１５２を制御して、操舵ハンドル１４０に対し、全システムが正常時の場合とは、異なる動きを付与する。【選択図】      図２
2004291877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵ハンドルと機械的に非連結であって、転舵軸を駆動する複数の転舵アクチュエータと前記操舵ハンドルに操舵反力を付与する複数の反力アクチュエータとを備えた舵取機構と、前記舵取機構の制御に関連した物理量を検出する各種検出手段をそれぞれ含むとともに、前記操舵ハンドルの操作及び前記各種検出手段が検出した検出信号に応じて、前記転舵アクチュエータと前記反力アクチュエータのうち、支配下の転舵アクチュエータと反力アクチュエータを制御する制御手段をそれぞれ含む複数の制御システムと、前記複数の制御システムのうち、いずれの制御システムが異常か否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、異常である制御システムの代わりに正常である制御システムの制御手段が支配下の前記転舵アクチュエータと反力アクチュエータを制御するようにした車両用操舵装置において、
前記判定手段が、いずれかの制御システムが異常であると判定した際に、前記舵取機構及び操舵ハンドルのうち少なくともいずれか一方に対して、全ての制御システムが正常時の場合とは、異なる動きを付与する付与手段を設けたことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記操舵ハンドルに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、
前記反力アクチュエータの制御量を設定する設定手段と、
全ての制御システムが正常時に、前記設定手段が設定した制御量に応じて、前記反力アクチュエータを制御する第１反力アクチュエータ制御手段を備え
たことを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記付与手段は、
異常である制御システムを除いた正常である制御システム支配下の前記反力アクチュエータと、
前記判定手段がいずれかの制御システムが異常であると判定した際には、全ての制御システムが正常時に、前記第１反力アクチュエータ制御手段が前記反力アクチュエータを制御することにより操舵ハンドルに付与する反力よりも、大きな反力を付与するように前記反力アクチュエータを制御する第２反力アクチュエータ制御手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記付与手段は、
異常である制御システムを除いた正常である制御システム支配下の前記反力アクチュエータと、
前記判定手段がいずれかの制御システムが異常であると判定した際には、前記反力アクチュエータに対して、トルクリップル分の制御量を付与する第１トルクリップル付加手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記複数の制御システムの各制御手段は、前記操舵ハンドルの操舵角に対する前記舵取機構に連結される操舵輪の転舵角の比（以下、伝達比という）を、車速に応じて変化するように前記転舵アクチュエータの伝達比制御を行うものであり、
前記付与手段は、
異常である制御システムを除いた正常である制御システム支配下の前記転舵アクチュエータと、
同正常である制御システムの制御手段を含み、
前記判定手段の判定結果に応じて、同制御手段は、全ての制御システムが正常時の場合に行われていた、車速に応じて伝達比が変化する伝達比制御とは異なる伝達比になるように前記支配下の転舵アクチュエータを制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記付与手段は、
異常である制御システムを除いた正常である制御システム支配下の前記転舵アクチュエータと、
前記判定手段がいずれかの制御システムが異常であると判定した際には、前記転舵アクチュエータに対して、トルクリップル分の制御量を付与する第２トルクリップル付加手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用操舵装置、特にステアバイワイヤ式の車両用操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の操舵輪を制御する車両の操舵装置として、ステアリングホイールと、前輪（操舵輪）に連結する操舵用ギヤボックスとを機械的に分離したステアバイワイヤ式の操舵装置が公知である。この操舵装置は、ステアリングホイールと操舵用ギヤボックスとを直結しないで、ステアリングホイールの操舵角を検出し、検出した操舵角に応じて電動モータを介して操舵用ギヤボックスを駆動するようにされている。
【０００３】
この種の操舵装置では、装置の故障時に確実にステアリング操作が続行できるよう、何らかのバックアップ制御システムを設けている。このバックアップ制御システムとしては、例えば２つの冗長な制御システムを備えた構成が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
１つの制御システムは、主制御システムとされ、操舵輪に連結したシャフトを駆動する１つの電動モータと、同モータを駆動する１つの駆動回路、及び前記駆動回路を介して電動モータを駆動制御する１つの制御回路や制御に必要な各種センサが設けられている。又、他の１つの制御システムは、副制御システムとされ、主制御システムと同様の構成を備えている。
【０００５】
２つの制御システムを備えた装置では、各制御システムが正常時には、相互干渉しないようにして、両制御システムの各モータを同時に駆動制御し、主制御システム側の電動モータにて、ステアリングホイールの操舵角に応じてシャフトを駆動する。
【０００６】
そして、主制御システム側になんらかの故障があった場合には、その電動モータを停止させ、残る副制御システム側の電動モータにてシャフトを駆動するようにされている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３７１１２号公報  （段落「００１５」〜「００２８」、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように１つの制御システムが故障し、残りの制御システムでバックアップする場合、従来は１つの制御システムが故障であることを、警告ランプを点灯して、その旨を運転者に報知するようにしている。しかし、警告ランプを点灯しても、通常と同様に操舵が可能であるため、運転者は、そのまま継続して運転を続けてしまう虞がある。この場合、残りの制御システムだけで、電動モータの制御を行うことになるため、継続しての使用は好ましくなく、できるだけ迅速に運転者に操舵装置が異常であることを報知する必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、冗長な制御システム中、少なくとも１つの制御システムが故障した場合、全ての制御システムが正常時の場合の操舵性よりも低下させて、運転者に故障が発生していることを体自体に感じさせ、速やか修理を促すことができる車両用操舵装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、操舵ハンドルと機械的に非連結であって、転舵軸を駆動する複数の転舵アクチュエータと前記操舵ハンドルに操舵反力を付与する複数の反力アクチュエータとを備えた舵取機構と、前記舵取機構の制御に関連した物理量を検出する各種検出手段をそれぞれ含むとともに、前記操舵ハンドルの操作及び前記各種検出手段が検出した検出信号に応じて、前記転舵アクチュエータと前記反力アクチュエータのうち、支配下の転舵アクチュエータと反力アクチュエータを制御する制御手段をそれぞれ含む複数の制御システムと、前記複数の制御システムのうち、いずれの制御システムが異常か否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、異常である制御システムの代わりに正常である制御システムの制御手段が支配下の前記転舵アクチュエータと反力アクチュエータを制御するようにした車両用操舵装置において、前記判定手段が、いずれかの制御システムが異常であると判定した際に、前記舵取機構及び操舵ハンドルのうち少なくともいずれか一方に対して、全ての制御システムが正常時の場合とは、異なる動きを付与する付与手段を設けたことを特徴とする車両用操舵装置を要旨とするものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、前記操舵ハンドルに操舵反力を付与する反力アクチュエータと、前記反力アクチュエータの制御量を設定する設定手段と、全ての制御システムが正常時に、前記設定手段が設定した制御量に応じて、前記反力アクチュエータを制御する第１反力アクチュエータ制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２において、前記付与手段は、異常である制御システムを除いた正常である制御システム支配下の前記反力アクチュエータと、前記判定手段がいずれかの制御システムが異常であると判定した際には、全ての制御システムが正常時に、前記第１反力アクチュエータ制御手段が前記反力アクチュエータを制御することにより操舵ハンドルに付与する反力よりも、大きな反力を付与するように前記反力アクチュエータを制御する第２反力アクチュエータ制御手段を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２において、前記付与手段は、異常である制御システムを除いた正常である制御システム支配下の前記反力アクチュエータと、前記判定手段がいずれかの制御システムが異常であると判定した際には、前記反力アクチュエータに対して、トルクリップル分の制御量を付与する第１トルクリップル付加手段を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１において、前記複数の制御システムの各制御手段は、前記操舵ハンドルの操舵角に対する前記舵取機構に連結される操舵輪の転舵角の比（以下、伝達比という）を、車速に応じて変化するように前記転舵アクチュエータの伝達比制御を行うものであり、前記付与手段は、異常である制御システムを除いた正常である制御システム支配下の前記転舵アクチュエータと、同正常である制御システムの制御手段を含み、前記判定手段の判定結果に応じて、同制御手段は、全ての制御システムが正常時の場合に行われていた、車速に応じて伝達比が変化する伝達比制御とは異なる伝達比になるように前記支配下の転舵アクチュエータを制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１において、前記付与手段は、異常である制御システムを除いた正常である制御システム支配下の前記転舵アクチュエータと、前記判定手段がいずれかの制御システムが異常であると判定した際には、前記転舵アクチュエータに対して、トルクリップル分の制御量を付与する第２トルクリップル付加手段を含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両に搭載されるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置（以下、単に操舵装置という）に具体化した一実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。
【００１７】
図１は本実施形態の操舵装置の概念図を示している。
操舵装置は、操舵ハンドル１４０（ステアリングホイール）を含む操作機構１００と、舵取機構２００と、制御部３００を備えている。
【００１８】
操作機構１００の操舵ハンドル１４０は、図示しない車両に対して回転可能に支持された操舵軸１４１に連結されている。ハウジング１４２には、反力アクチュエータとしての第１反力モータ１５１及び第２反力モータ１５２が取付固定されている。第１反力モータ１５１及び第２反力モータ１５２は、本実施形態では三相ブラシレスＤＣモータからなる。第１反力モータ１５１及び第２反力モータ１５２は、共通のハウジングの内周面に配置された図示しないステータと、同ステータ内に回転自在に配置された図示しない共通のロータ（出力軸）とから構成されている。前記出力軸は、図示しない減速機構を介して操舵軸１４１と作動連結されている。
【００１９】
第１トルクセンサ１４４，第２トルクセンサ１４５は操舵軸１４１の操舵トルクが検出可能に配置されている。なお、前記第１トルクセンサ１４４，第２トルクセンサ１４５は絶対角を検出可能な回転角センサも兼用するタイプのものである。第１トルクセンサ１４４，第２トルクセンサ１４５は、第１システムＳＹ１の第１ＥＣＵ３１０及び第２システムＳＹ２の第２ＥＣＵ３２０にそれぞれ電気的に接続されている。なお、ＥＣＵは、電子制御装置の略である。
【００２０】
第１操舵角センサ１４６，第２操舵角センサ１４７は操舵軸１４１の操舵量、即ち操舵角（物理量としての操舵位置）を検出可能に配置され、第１システムＳＹ１の第１ＥＣＵ３１０及び第２システムＳＹ２の第２ＥＣＵ３２０にそれぞれ接続されている。第１操舵角センサ１４６，第２操舵角センサ１４７は、本実施形態では、パルスエンコーダから構成されている。
【００２１】
前記第１操舵角センサ１４６，第２操舵角センサ１４７は舵取機構２００の制御に関連した操舵角（物理量）を検出する検出手段に相当し、各センサが検出した信号はそれぞれ検出信号に相当する。
【００２２】
（舵取機構２００）
次に舵取機構２００を説明する。
舵取機構２００のハウジング２０１は、図示しない車両のボディに対して支持されている。ハウジング２０１内において、転舵アクチュエータとしての転舵モータ２１１，２１２は、本実施形態では三相ブラシレスＤＣモータからなり、同軸上に配置されている。本実施形態では、転舵モータ２１１，２１２は、ハウジング２０１内周面に配置された図示しないステータと、同ステータ内に回転自在に配置された図示しない筒状をなす共通のロータとから構成されている。そして、前記ロータ内に、転舵軸としてのシャフト２１３がその軸線の周りで回転不能かつ軸線方向に移動可能に配置されている。シャフト２１３と前記ロータは、同ロータの回転運動をシャフト２１３の直線運動に変換するように構成され、転舵モータ２１１，２１２の回転を操舵輪Ｔのトー角の変化に変換することにより転舵角を変化させる公知の運動変換機構により構成されている。本実施形態では前記運動変換機構はボールネジ機構にて構成されている。
【００２３】
この結果、シャフト２１３の動きは、シャフト２１３の両端部側に配置された図示しないタイロッドとナックルアームを介して左右の前輪（操舵輪Ｔ）に伝達される。
【００２４】
転舵モータ２１１，２１２は第１駆動回路３０１及び第２駆動回路３０２にてそれぞれ制御される。なお、第１駆動回路３０１及び第２駆動回路３０２は三相ブラシレスＤＣモータを駆動制御するため、複数のＭＯＳ−ＦＥＴからなるインバータから構成された公知の構成であり、それぞれ図示しないバッテリ電源が接続されている。第１回転角センサ２２１，第２回転角センサ２２２は転舵モータ２１１，２１２のロータの軸線方向に沿って並設されており、転舵モータ２１１，２１２のそれぞれの回転角を検出する。第１回転角センサ２２１，第２回転角センサ２２２はロータリーエンコーダにて構成されている。
【００２５】
両回転角センサは、それぞれロータの回転に応じてπ／２ずつ位相の異なる２相パルス列信号と基準回転位置を表す零相パルス列信号を第１ＥＣＵ３１０及び第２ＥＣＵ３２０に入力する。以下、前記両回転角センサが検出し、出力する信号を単に、検出信号（２相パルス列信号及び零相パルス列信号を含む）ということがある。又、第１回転角センサ２２１及び第２回転角センサ２２２からの検出信号は、所定のサンプリング周期で第１ＥＣＵ３１０及び第２ＥＣＵ３２０に入力されている。
【００２６】
そして、第１ＥＣＵ３１０及び第２ＥＣＵ３２０は入力された検出信号に基づいて転舵モータ２１１，２１２におけるロータのステータに対する回転角が演算される。この演算された回転角は、操舵輪Ｔの転舵角の実位置（実転舵角）に相当する。前記実位置（実転舵角）は、舵取機構２００の転舵位置に相当する。
【００２７】
又、第１回転角センサ２２１，第２回転角センサ２２２は前記舵取機構２００の制御に関連した転舵モータ２１１，２１２のそれぞれの回転角（物理量）を検出する検出手段に相当し、各センサが検出した信号はそれぞれ検出信号に相当する。
【００２８】
（制御部３００）
次に、制御部３００について説明する。
制御部３００は、第１ＥＣＵ３１０、第２ＥＣＵ３２０、第１駆動回路３０１、第２駆動回路３０２、第３駆動回路３０３及び第４駆動回路３０４とを備えている。第３駆動回路３０３及び第４駆動回路３０４は、三相ブラシレスＤＣモータを駆動制御するため、複数のＭＯＳ−ＦＥＴからなるインバータから構成された公知の構成であり、それぞれ図示しないバッテリ電源が接続されている。図２に示すように、電流センサ３１６及び電流センサ３２６は、転舵モータ２１１，２１２の各相の実モータ電流値Ｉｑ１，Ｉｑ２を検出するように設けられている。
【００２９】
なお、電流センサ３１６、電流センサ３２６、及び後述する電流センサ３２７，３４０は、三相の電流をそれぞれ検出するように説明しているが、２相をそれぞれ検出し、それらの検出信号に基づいて他の１相については、後述する各ＥＣＵのマイクロコンピュータにて算出して求めても良い。
【００３０】
第３駆動回路３０３は、第１反力モータ１５１を駆動するためのものである。又、第４駆動回路３０４は、第２反力モータ１５２を駆動するためのものである。図２に示すように、電流センサ３２７は第２反力モータ１５２の各相の実モータ電流値を検出するように設けられている。又、説明の便宜上、後述する「第１システムＳＹ１のフェィル時制御モード」にて説明するが、電流センサ３４０（図３参照）は、第１反力モータ１５１の各相の実モータ電流値を検出するように設けられている。
【００３１】
第１システムＳＹ１は、第１ＥＣＵ３１０、第１操舵角センサ１４６、第１トルクセンサ１４４、第１回転角センサ２２１、第１駆動回路３０１、転舵モータ２１１、第３駆動回路３０３、及び第１反力モータ１５１などから構成され、制御システムに相当する。第２システムＳＹ２は、第２ＥＣＵ３２０、第２操舵角センサ１４７、第２トルクセンサ１４５、第２回転角センサ２２２、第２駆動回路３０２、転舵モータ２１２、第４駆動回路３０４及び第２反力モータ１５２などから構成され、制御システムに相当する。
【００３２】
又、第１ＥＣＵ３１０及び第２ＥＣＵ３２０はそれぞれマイクロコンピュータを含んだ電子制御ユニットにて構成されている。第１ＥＣＵ３１０は制御手段、及び第２反力アクチュエータ制御手段に相当する。第２ＥＣＵ３２０は制御手段、第１反力アクチュエータ制御手段、及び第２反力アクチュエータ制御手段に相当する。
【００３３】
（相互監視機能）
第１ＥＣＵ３１０，第２ＥＣＵ３２０は、自らが演算した転舵モータ２１１，２１２のそれぞれの実際の回転角や、自身のシステムのセンサ類の検出信号（検出値）や、モータ制御に必要な他の情報及びエラー情報（異常判定信号）を常に相互に通信して交換する相互監視機能（ウォッチ・ドッグ機能）を備える。例えば、共通のロータであるため、両ＥＣＵがそれぞれ演算したロータの回転角が一致したとき、各ＥＣＵはそれぞれ他のＥＣＵが正常であると判定し、異常であれば、エラー情報（異常判定信号）を他のＥＣＵに通信する。なお、以下の説明では、エラー情報は、第１ＥＣＵ３１０から第２ＥＣＵ３２０へのものは、α１２とし、第２ＥＣＵ３２０から第１ＥＣＵへのものはα２１としている。
【００３４】
そして、１つのシステムが、他のシステムに関して異常であると判定すると、同１つのシステムは他のシステムの図示しない電源リレー等をオフして、各部の電源を遮断し、他のシステムを無効化する。
【００３５】
このように第１ＥＣＵ３１０、第２ＥＣＵ３２０はそれぞれ第２システムＳＹ２及び第１システムＳＹ１が異常か否かを判定する判定手段に相当する。
次に、両システムが協働して、或いは、単独で支配下の転舵モータ２１１，２１２、第１反力モータ１５１及び第２反力モータ１５２を駆動制御する構成について説明する。
【００３６】
第１システムＳＹ１の第１ＥＣＵ３１０は、第１操舵角センサ１４６が検出した操舵角（操舵位置）に基づいて、操舵輪Ｔの目標位置を求め、同目標位置（目標転舵角）と、操舵輪Ｔの実転舵角との偏差に基づいてトルク指令を求め、これを所定の配分比にて配分するようにしている。そして、通常（正常）時では両システムの各ＥＣＵはそれぞれ配分されたトルク指令等に基づいて転舵モータ２１１，２１２を駆動制御するようにしている。
【００３７】
以下、詳細に説明する。
１．第１ＥＣＵ３１０について
第１ＥＣＵ３１０は、マイクロコンピュータが実行する制御プログラムにより、演算、処理及び記憶等の各種の機能を有しており、正常時制御モードと、フェィル時制御モードを有する。なお、ここで、正常時制御モードとは、第１システムＳＹ１及び第２システムＳＹ２の両システムがともに正常時の場合の制御モードである。又、フェィル時制御モードとは、自身のシステムは正常であり、他のシステムが異常の場合に行われる制御モードのことである。
【００３８】
（第１システムＳＹ１の正常時制御モード）
第１ＥＣＵ３１０は、正常時制御モードでは、図２に示すように、位置制御部３１０Ａ、トルク分配部３１０Ｂ、電流制御部３１０Ｃを備える。
【００３９】
なお、以下、本実施形態及び他の実施形態において、図２、図３、図５〜図８中、一点鎖線内は、各ＥＣＵが制御プログラムにより機能する制御ブロックを示しており、ハード構成を示すものではない。
【００４０】
第１ＥＣＵ３１０は、正常時制御モードでは、第１操舵角センサ１４６が検出した操舵角に対応する転舵角（操舵輪の転舵角）が得られるように、かつ、そのために、図示しないロータに必要な推力が得られるように第１駆動回路３０１を介して転舵モータ２１１の制御を実行する。
【００４１】
詳説すると、位置制御部３１０Ａは、第１操舵角センサ１４６が検出した操舵角を位置指令として入力するととともに、第１回転角センサ２２１からの検出信号を入力し、同信号に基づいて図示しないロータのステータに対する回転角を算出する。第１回転角センサ２２１からの検出信号は転舵モータ２１１の位置情報に相当する。
【００４２】
位置制御部３１０Ａは、算出した転舵モータ２１１の回転角と、位置指令としての操舵角に基づく操舵位置との偏差を演算し、その偏差に対して、位置制御に必要な所定のゲインを乗算し、その乗算値をトルク指令Ｐ＊としてトルク分配部３１０Ｂに供給する。トルク指令Ｐ＊は位置制御による演算結果に基づいて生成された第１トルク指令に相当する。位置制御部３１０Ａでは、位置フィードバック制御が行われ、指令値（位置指令）とフィードバック値（転舵モータ２１１の回転角）の偏差が０になるように制御する。
【００４３】
トルク分配部３１０Ｂは、供給されたトルク指令Ｐ＊を所定の分配比で分配し、分配したトルク指令Ｐ１＊とトルク指令Ｐ２＊とをそれぞれ第１システムＳＹ１の電流制御部３１０Ｃと第２システムＳＹ２の電流制御部３２０Ｃに供給する。本実施形態では、正常時制御モードの分配比は５０：５０（＝Ｐ１＊：Ｐ２＊）とされている。
【００４４】
第１ＥＣＵ３１０による転舵モータ２１１の舵取制御は、転舵角が操舵角と対応するように制御する位置制御と、そのために図示しないロータに必要な推力、即ち、出力トルクを得るためのトルク制御とが含まれる。
【００４５】
電流制御部３１０Ｃは、トルク制御、即ち、電流フィートバック制御を実行する。
正常時制御モードでは、電流制御部３１０Ｃは、トルク指令Ｐ１＊と、第１回転角センサ２２１の検出信号（回転角）、及び電流センサ３１６が検出した転舵モータ２１１の各相の実モータ電流値Ｉｑ１を入力する。電流制御部３１０Ｃは、第１回転角センサ２２１の検出信号（回転角）を参照して前記各相の実モータ電流値Ｉｑ１を２相変換し、ｄ軸とｑ軸の実電流を求める。そして、電流制御部３１０Ｃは、トルク指令Ｐ１＊（ｄ軸及びｑ軸の電流指令）と、ｄ軸とｑ軸の実電流との偏差をそれぞれ算出する。さらに、電流制御部３１０Ｃは、前記各偏差を比例積分制御して、ｄ軸及びｑ軸電圧指令値を求め、ｄ軸及びｑ軸電圧指令値を三相変換して、三相の電圧指令に変換する。この三相の電圧指令に基づいてＰＷＭしたモータ駆動信号を第１駆動回路３０１に出力する。
【００４６】
そして、第１駆動回路３０１は、第１ＥＣＵ３１０から出力されたモータ駆動信号に制御されてスイッチング動作し、転舵モータ２１１への通電と断電制御（ＰＷＭ制御）を繰り返し、トルク指令Ｐ１＊に一致したモータ駆動電流を流して転舵モータ２１１を回転駆動する。
【００４７】
このように第１ＥＣＵ３１０は、電流センサ３１６より得られる転舵モータ２１１の各相の実モータ電流値Ｉｑ１により、トルク制御を行う制御ループ、即ち、電流ループを備える。
【００４８】
（第１システムＳＹ１のフェィル時）
第２システムＳＹ２の相互監視機能により、第１システムＳＹ１が異常（フェィル）であると判定されると、第１システムＳＹ１は第２システムＳＹ２により、図示しない電源リレー等がオフされて、各部の電源が遮断され、無効化される。従って、この場合には、第１システムＳＹ１の第１ＥＣＵ３１０は、転舵モータ２１１の制御を停止する。
【００４９】
（第１システムＳＹ１のフェィル時制御モード）
第１システムＳＹ１のフェィル時制御モードについては、説明の便宜上、後述する第２システムＳＹ２のフェィル時制御モードの説明の後で説明する。
【００５０】
２．第２ＥＣＵ３２０について
第２ＥＣＵ３２０は、マイクロコンピュータが実行する制御プログラムにより、演算、処理及び記憶等の各種の機能を有しており、正常時制御モードと、フェィル時制御モードを有する。
【００５１】
（第２システムＳＹ２の正常時制御モード）
第２ＥＣＵ３２０は、正常時制御モードでは、図２に示すように電流制御部３２０Ｃ、軸力推定部３２２、反力トルク指令生成部３２３、減算器３２４、電流制御部３２５、トルク電流変換部３２８、及び微分器３２９を備える。
【００５２】
正常時制御モードでは、図２に示すように電流制御部３２０Ｃは、トルク指令Ｐ２＊と、第２回転角センサ２２２の検出信号、及び電流センサ３２６が検出した転舵モータ２１１の各相の実モータ電流値Ｉｑ２を入力する。
【００５３】
電流制御部３２０Ｃは、第２回転角センサ２２２の検出信号（回転角）を参照して前記各相の実モータ電流値Ｉｑ２を２相変換し、ｄ軸とｑ軸の実電流を求める。そして、電流制御部３２０Ｃは、トルク指令Ｐ２＊（ｄ軸及びｑ軸の電流指令）と、ｄ軸とｑ軸の実電流との偏差をそれぞれ算出する。さらに、電流制御部３２０Ｃは、前記各偏差を比例積分制御して、ｄ軸及びｑ軸電圧指令値を求め、ｄ軸及びｑ軸電圧指令値を三相変換して、三相の電圧指令に変換する。この三相の電圧指令に基づいてＰＷＭしたモータ駆動信号を第２駆動回路３０２に出力する。
【００５４】
そして、第２駆動回路３０２は、第２ＥＣＵ３２０から出力されたモータ駆動信号に制御されてスイッチング動作し、転舵モータ２１２への通電と断電制御（ＰＷＭ制御）を繰り返し、トルク指令Ｐ２＊に一致したモータ駆動電流を流して転舵モータ２１２を回転駆動する。
【００５５】
このように第２ＥＣＵ３２０は、電流センサ３２６より得られる転舵モータ２１２の各相の実モータ電流値Ｉｑ２により、トルク制御を行う制御ループ、即ち、電流ループを備える。
【００５６】
（第２システムＳＹ２の正常時制御モードでの反力付与）
次に、正常時制御モードにおいて、操舵ハンドル１４０に反力を付与するための構成について説明する。
【００５７】
微分器３２９は、第１回転角センサ２２１が検出した回転角を微分して、角速度ωｒを求め、求めた角速度ωｒを第２ＥＣＵ３２０の軸力推定部３２２に入力する。又、電流センサ３１６及び電流センサ３２６は、転舵モータ２１１，２１２の各相の実モータ電流値Ｉｑ１，Ｉｑ２を、軸力推定部３２２に入力する。
【００５８】
軸力推定部３２２は、入力した角速度ωｒ及び転舵モータ２１１，２１２の各相の実モータ電流値Ｉｑ１，Ｉｑ２に基づきシャフト２１３に働く転舵軸力を演算（推定）する。即ち、軸力推定部３２２は、今回入力した角速度と、前回入力した角速度との差分を求めて、角加速度を算出する。そして、軸力推定部３２２はこの角加速度と、実モータ電流値の和（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）に基づき、軸力を推定（演算）する。
【００５９】
軸力推定部３２２は、算出した角加速度が正の場合には、算出した角加速度に応じた電流値を予め図示しないＲＯＭ等の記憶手段に格納したマップを参照して割り出す。そして、軸力推定部３２２はその割り出した電流値を今回入力した両実モータ電流値の和（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）に加算し、この加算値に基づいて軸力を推定演算する。従って、この場合には、軸力（今回分）は前回軸力が推定演算された場合よりも大きな値として出力される。
【００６０】
なお、算出した角加速度が０の場合は、今回入力した実モータ電流値Ｉｑに加算する、角加速度に応じた電流値は０である。
反対に、軸力推定部３２２は、算出した角加速度が負の場合は、算出した角加速度に応じた電流値を予め図示しないＲＯＭ等の記憶手段に格納したマップから割り出す。そして、軸力推定部３２２は、その割り出した電流値を今回入力した両実モータ電流値の和（Ｉｑ１＋Ｉｑ２）から減算し、この減算値に基づいて軸力を推定演算する。従って、この場合には、軸力（今回分）は前回軸力が推定演算された場合よりも小さな値として出力される。
【００６１】
反力トルク指令生成部３２３は、軸力推定部３２２が演算した前記軸力に基づき、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に格納した反力マップ等を参照して反力を得るのに必要な目標電流を反力トルク指令として求め、求められた反力トルク指令（目標電流）を、減算器３２４に出力する。トルク電流変換部３２８は、第２トルクセンサ１４５が検出した操舵トルクを電流値に変換し、減算器３２４に出力する。前記目標電流は制御量に相当する。
【００６２】
減算器３２４は、トルク電流変換部３２８から入力した電流値（操舵トルクに相当）と、反力トルク指令との偏差を演算し、その偏差を反力トルクの電流指令（ｄ軸及びｑ軸の電流指令を含む）として電流制御部３２５に付与する。即ち、トルクフィードバック制御が行われる。
【００６３】
このように第２ＥＣＵ３２０は、第２トルクセンサ１４５より得られる操舵トルクにより、トルクフィードバック制御を行う制御ループを備える。
電流制御部３２５は、前記反力トルクの電流指令と、第２トルクセンサ１４５が検出した回転角、及び電流センサ３２７が検出した第２反力モータ１５２の各相の実モータ電流値Ｉｑを入力する。
【００６４】
電流制御部３２５の電流制御は、第２トルクセンサ１４５の回転角を参照して前記各相の実モータ電流値Ｉｑを２相変換し、ｄ軸とｑ軸の実電流を求める。そして、電流制御部３２５は、反力トルクの電流指令（ｄ軸及びｑ軸の電流指令を含む）と、ｄ軸とｑ軸の実電流との偏差をそれぞれ算出する。さらに、電流制御部３２５は、前記各偏差を比例積分制御して、ｄ軸及びｑ軸電圧指令値を求め、ｄ軸及びｑ軸電圧指令値を三相変換して、三相の電圧指令に変換する。この三相の電圧指令に基づいてＰＷＭしたモータ駆動信号を第４駆動回路３０４に出力する。そして、第４駆動回路３０４は、第２ＥＣＵ３２０から出力されたモータ駆動信号に制御されてスイッチング動作し、第２反力モータ１５２への通電と断電制御（ＰＷＭ制御）を繰り返し、電流指令に一致したモータ駆動電流を流して第２反力モータ１５２を回転駆動する。
【００６５】
このように制御部３００の第２ＥＣＵ３２０は、電流センサ３２７より得られる第２反力モータ１５２の各相の実モータ電流値Ｉｑにより、トルク制御を行う制御ループ、即ち、電流ループを備える。
【００６６】
そして、このようにして、第２反力モータ１５２が駆動制御され、操舵ハンドル１４０に、その操舵方向とは逆方向の反力トルク（操舵反力）が付与される。この結果、操舵ハンドル１４０の回転操作には、第２反力モータ１５２が発生する反力に抗する操舵トルクを加える必要がある。
【００６７】
ここで、正常時制御モードでは、第２ＥＣＵ３２０は、軸力推定部３２２、及び反力トルク指令生成部３２３を備えることにより、第２反力モータ１５２の制御量を設定する設定手段を構成する。
【００６８】
（第２システムＳＹ２のフェィル時制御モード）
第２システムＳＹ２の相互監視機能により、第１システムＳＹ１が異常（フェィル）であると第２ＥＣＵ３２０が判定すると、第２ＥＣＵ３２０は、フェィル時制御モードとなる。第２ＥＣＵ３２０は、フェィル時制御モードでは、第１システムＳＹ１の図示しない電源リレー等をオフして、各部の電源を遮断し、第１システムＳＹ１を無効化し、かつ、図１に示す警告ランプ４００を点灯する。なお、警告ランプ４００は、車両の運転席に設けられている。
【００６９】
従って、この場合には、第１システムＳＹ１の第１ＥＣＵ３１０は、転舵モータ２１１の制御を停止する。この制御モードでは、図３に示すように、位置制御部３２０Ａ、電流制御部３２０Ｃ、軸力推定部３２２、反力トルク指令生成部３２３、減算器３２４、電流制御部３２５、トルク電流変換部３２８、加重反力設定部３３０、加算器３３１及び微分器３２９を備える。
【００７０】
フェィル時制御モードでは、第２ＥＣＵ３２０による転舵モータ２１２の舵取制御は、転舵角が操舵角と対応するように制御する位置制御と、そのために図示しないロータに必要な推力、即ち、出力トルクを得るためのトルク制御とが含まれる。
【００７１】
即ち、フェィル時制御モードでは、第２ＥＣＵ３２０は、第２操舵角センサ１４７が検出した操舵角に対応する転舵角（操舵輪の転舵角）が得られるように、かつ、そのために図示しないロータに必要な推力が得られるように第２駆動回路３０２を介して転舵モータ２１２を舵取制御を実行する。
【００７２】
詳説すると、位置制御部３２０Ａは、第２操舵角センサ１４７が検出した操舵角を位置指令として入力するととともに第２回転角センサ２２２からの検出信号を入力し、同信号に基づいて図示しないロータのステータに対する回転角を算出する。第２回転角センサ２２２からの検出信号は転舵モータ２１２（電動モータ）の位置情報に相当する。
【００７３】
位置制御部３２０Ａは、算出した転舵モータ２１２の回転角と、位置指令としての操舵角に基づく操舵位置との偏差を演算し、その偏差に対して、位置制御に必要な所定のゲインを乗算し、その乗算値をトルク指令Ｐ３＊として電流制御部３２０Ｃに供給する。
【００７４】
位置制御部３２０Ａでは、位置制御が行われ、指令値（位置指令）及びフィードバック値（転舵モータ２１２の回転角）の偏差が０になるように制御する。
又、トルク指令Ｐ３＊は下記のように設定されている。
【００７５】
即ち、車両走行中は路面反力が小さいことから、車両走行中において転舵モータ２１２のみで図示しないロータを駆動した場合に得られる推力（出力トルク）による転舵範囲が、操舵装置に含まれる両システムの正常時に得られる転舵範囲と同じになるように、トルク指令Ｐ３＊は設定されている。
【００７６】
なお、車両が走行停止した場合において、据え切り操舵を行ったときには、路面反力が大きいため、トルク指令Ｐ３＊は、前記トルク指令Ｐ３＊に基づいた転舵モータ２１２のみの推力では、操舵装置に含まれる両システムが正常時よりも範囲が狭まった転舵範囲が得られるものとされている。
【００７７】
本実施形態では、トルク指令Ｐ３＊は正常時制御モードでのトルク指令Ｐ２＊と同じ値とされている。
電流制御部３２０Ｃは、トルク指令Ｐ３＊、第２回転角センサ２２２の検出信号、及び電流センサ３２６が検出した転舵モータ２１１の各相の実モータ電流値Ｉｑ２を入力する。電流制御部３２０Ｃは、正常時制御モードと同様にトルク指令Ｐ３＊、第２回転角センサ２２２の検出信号、及び実モータ電流値Ｉｑ２に基づいて、モータ駆動信号を第２駆動回路３０２に出力する。
【００７８】
そして、第２駆動回路３０２は、第２ＥＣＵ３２０から出力されたモータ駆動信号に制御されてスイッチング動作し、転舵モータ２１２への通電と断電制御（ＰＷＭ制御）を繰り返し、トルク指令Ｐ３＊に一致したモータ駆動電流を流して転舵モータ２１２を回転駆動する。
【００７９】
このように第２ＥＣＵ３２０は、電流センサ３２６より得られる転舵モータ２１２の各相の実モータ電流値Ｉｑ２により、トルク制御を行う制御ループ、即ち、電流ループを備える。
【００８０】
なお、第２ＥＣＵ３２０において、フェィル時制御モードでの電流ループゲインが正常時制御モードの電流ループゲインよりも大きくされていることにより、操舵ハンドル１４０の操作に対する応答性の低下が生ぜず、又、操舵ハンドル１４０の操作への追従性が低下しないようにされている。
【００８１】
以上のようにして、フェィル時制御モードにおいて、電流制御部３２０Ｃでは、電流制御が行われ、トルク指令Ｐ３＊及びフィードバック値（転舵モータ２１２の電流値Ｉｑ２）の偏差が０になるように制御する。前記電流制御は、トルク制御に相当する。
【００８２】
（第２システムＳＹ２のフェィル時制御モードでの反力付与）
第２システムＳＹ２のフェィル時制御モードにおいて、操舵ハンドル１４０に反力を付与するための構成について説明する。なお、前述した正常時制御モードと同じ構成は、同一符号を付してその説明を省略し、異なるところを説明する。
【００８３】
第２システムＳＹ２のフェィル時制御モードでは、正常時制御モードの反力付与を行うための構成に、図３に示すように加重反力設定部３３０及び加算器３３１が追加されたものとされている。
【００８４】
加重反力設定部３３０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に予め記憶された加重反力設定値を読出して、加算器３３１に供給する。加重反力設定値は、反力トルク指令生成部３２３で生成された反力トルク指令よりもさらに大きな反力が第２反力モータ１５２にて得られる値に、設定されている。加算器３３１は、減算器３２４と反力トルク指令生成部３２３との間に介在しており、反力トルク指令生成部３２３から出力された反力トルク指令（目標電流）と、加重反力設定値とを加算した値を、新たな反力トルク指令（目標電流）として、減算器３２４に出力する。
【００８５】
以後、新たな反力トルク指令は、正常時制御モードと同様に減算器３２４で演算され、その演算値が電流制御部３２５にて、モータ駆動信号に変換されて、第４駆動回路３０４に出力される。第４駆動回路３０４は第２ＥＣＵ３２０から出力されたモータ駆動信号に制御されてスイッチング動作し、第２反力モータ１５２への通電と断電制御（ＰＷＭ制御）を繰り返し、電流指令に一致したモータ駆動電流を流して第２反力モータ１５２を回転駆動する。
【００８６】
このようにして、第２反力モータ１５２が駆動制御され、操舵ハンドル１４０に、その操舵方向とは逆方向の反力トルクが付与される。このときの反力トルクは、正常時制御モードでの反力トルクよりも、加重反力設定値に相当する分、大きいため、この結果、操舵ハンドル１４０の回転操作時には、第２反力モータ１５２が発生する反力トルクに抗する操舵トルクを、正常時制御モードよりも大きく加える必要がある。即ち、操舵ハンドル１４０の操舵が重くなる。
【００８７】
この場合、第２ＥＣＵ３２０は、第２反力アクチュエータ制御手段に相当する。
（第１システムＳＹ１のフェィル時制御モード）
第１システムＳＹ１の相互監視機能により、第２システムＳＹ２が異常（フェィル）であると第１ＥＣＵ３１０が判定すると、第１ＥＣＵ３１０は、フェィル時制御モードとなる。第１ＥＣＵ３１０のフェィル時制御モードでは、第２システムＳＹ２の図示しない電源リレー等をオフして、各部の電源を遮断し、第２システムＳＹ２を無効化し、かつ、図１に示すように警告ランプ４００を点灯する。
【００８８】
従って、この場合には、第２システムＳＹ２の第２ＥＣＵ３２０は、転舵モータ２１２の制御を停止する。
第１システムＳＹ１のフェィル時制御モードについては、第２システムＳＹ２のフェィル時制御モードとほぼ同じである。そこで、図３において、括弧内の符号は、第１ＥＣＵ３１０において、第２ＥＣＵ３２０の各部に相当する構成と対応させたものである。
【００８９】
又、この場合、図３中、括弧内に付した符号の第１駆動回路３０１と転舵モータ２１１との間と、括弧内に付した符号の位置制御部３１０Ａと第１回転角センサ２２１間の一部を点線で示して、同点線で示された部分が有効に配線として機能していることを示している。
【００９０】
又、第１システムＳＹ１は、フェィル時制御モードでは、前述した第２システムＳＹ２のフェィル時制御モードと同様に、図３に示すように、３２２〜３２５の各部、３２８〜３３１で示す各部に相当する構成を備える。又、電流センサ３４０は第２システムＳＹ２の電流センサ３２７に相当し、第１反力モータ１５１の各相の実モータ電流値を検出するように設けられている。
【００９１】
このため、前述した「第２システムＳＹ２のフェィル時制御モード」、「フェィル時制御モードの反力付与」の説明での各構成の符号を、図３の括弧内の符号に読替え、或いは反力トルクを付与する構成の符号（３２２〜３２５，３２８〜３３１）を参照すると、第１システムＳＹ１のフェィル時制御モードの説明となる。このため、詳細な説明を省略する。
【００９２】
従って、第１システムＳＹ１及のフェィル時制御モードにおいては、第１反力モータ１５１が第３駆動回路３０３を介して駆動制御され、操舵ハンドル１４０に、その操舵方向とは逆方向の反力トルクが付与される。このときの反力トルクは、正常時制御モードでの反力トルクよりも、加重反力設定値に相当する分、大きいため、この結果、操舵ハンドル１４０の回転操作時には、第１反力モータ１５１が発生する反力トルクに抗する操舵トルクを、正常時制御モードよりも大きく加える必要がある。即ち、操舵ハンドル１４０の操舵が重くなる。
【００９３】
この場合、第１ＥＣＵ３１０は、第２反力アクチュエータ制御手段に相当する。
（作用）
次に、上記のように構成された操舵装置の作用について説明する。
【００９４】
図４（ａ）は、本実施形態の第２システムＳＹ２における第２ＥＣＵ３２０のマイクロコンピュータが実行する相互監視制御プログラムのフローチャートであり、所定周期毎に実行処理される。
【００９５】
ステップ１１０（以下、ステップをＳという）では、第１システムＳＹ１に関する各種演算値、同システムのセンサ類の検出信号や、モータ制御に必要な他の情報及びエラー情報の各種データを読込む。Ｓ１２０では、その各種データと判定値（予め設定された閾値や、自システムにおいて対応する各種データ）とを比較して、第１システムＳＹ１が異常か否かを判定する。
【００９６】
Ｓ１２０で、第１システムＳＹ１が異常であると判定すると、Ｓ１３０に移行する。この場合には、第２ＥＣＵ３２０は第１ＥＣＵ３１０の図示しない電源リレー等をオフして、各部の電源を遮断し、第１システムＳＹ１を無効化する。又、Ｓ１３０ではフェィル時制御モードとなり、このステップを一旦終了する。又、Ｓ１２０で、第１システムＳＹ１が正常であると判定すると、Ｓ１４０で第２システムＳＹ２は正常時制御モードになり、このステップを一旦終了する。
【００９７】
従って、第２システムＳＹ２がフェィル時制御モードで、操舵ハンドル１４０を操舵する場合、正常時制御モードで操舵する場合よりも、第２反力モータ１５２が出力する反力トルクが、加重反力設定値に相当する分大きい。このため、その反力に抗して付与する操舵トルクを大きくする必要があることから、正常時制御モードのときよりも操舵が重くなり、運転者は、操舵感の相違により、操舵装置が故障（異常）であることを容易に実感できる。
【００９８】
又、図４（ｂ）は、本実施形態の第１システムＳＹ１における第１ＥＣＵ３１０のマイクロコンピュータが実行する相互監視制御プログラムのフローチャートであり、所定周期毎に実行処理される。
【００９９】
Ｓ２１０では、第２システムＳＹ２に関する各種演算値、同システムのセンサ類の検出信号や、モータ制御に必要な他の情報及びエラー情報の各種データを読込む。Ｓ２２０では、その各種データと判定値（予め設定された閾値や、自システムにおいて対応する各種データ）とを比較して、第２システムＳＹ２が異常か否かを判定する。
【０１００】
Ｓ２２０で、第２システムＳＹ２が異常であると判定すると、Ｓ２３０に移行する。この場合には、第１ＥＣＵ３１０は第２ＥＣＵ３２０の図示しない電源リレー等をオフして、各部の電源を遮断し、第２システムＳＹ２を無効化する。又、Ｓ２３０ではフェィル時制御モードとなり、このステップを一旦終了する。又、Ｓ２２０で、第２システムＳＹ２が正常であると判定すると、Ｓ２４０で第１システムＳＹ１は正常時制御モードになり、このステップを一旦終了する。
【０１０１】
従って、第１システムＳＹ１がフェィル時制御モードにおいて、操舵ハンドル１４０を操舵する場合、正常時制御モードで操舵する場合よりも、第１反力モータ１５１が出力する反力トルクが、加重反力設定値に相当する分大きい。このため、その反力に抗して付与する操舵トルクを大きくする必要があることから、正常時制御モードのときよりも操舵が重くなり、運転者は、操舵感の相違により、操舵装置が故障（異常）であることを容易に実感できる。
【０１０２】
本実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）  本実施形態のステアバイワイヤ式の操舵装置では、第１システムＳＹ１及び第２システムＳＹ２に、舵取機構２００の制御に関連した転舵モータ２１１，２１２のそれぞれの回転角、操舵角（物理量）を検出する各種検出手段をそれぞれ含むようにした。即ち、第１操舵角センサ１４６，第２操舵角センサ１４７，第１回転角センサ２２１，第２回転角センサ２２２が前記検出手段に相当する。第１システムＳＹ１及び第２システムＳＹ２には、操舵ハンドル１４０の操作及び前記各種検出手段が検出した検出信号に応じて、各システムが支配下の転舵モータ２１１，２１２（転舵アクチュエータ）を制御する第１ＥＣＵ３１０，第２ＥＣＵ３２０（制御手段）をそれぞれ含むようにした。
【０１０３】
又、第１システムＳＹ１、及び第２システムＳＹ２のうち、いずれのシステムが異常か否かを判定する第１ＥＣＵ３１０、第２ＥＣＵ３２０（判定手段）を備えるようにした。そして、第１ＥＣＵ３１０、第２ＥＣＵ３２０の判定結果に応じて、異常であるシステムの代わりに正常であるシステムのＥＣＵが支配下の転舵モータを制御するようにした。
【０１０４】
さらに、いずれかのシステムが異常であると判定された際に、操舵ハンドル１４０に対して、全システムが正常時の場合とは、異なる動きを付与する第１反力モータ１５１と第１ＥＣＵ３１０、及び第２反力モータ１５２と第２ＥＣＵ３２０（付与手段）を設けた。
【０１０５】
この結果、いずれかのシステムが異常の場合、全システムが正常である場合に比して、第１反力モータ１５１又は第２反力モータ１５２が異なる動きとなるため、運転者は、操舵ハンドル１４０の操舵感の相違により、操舵装置の異常を実感する。この結果、運転者に速やか修理を促すことができる。
【０１０６】
（２）  本実施形態では、付与手段を、第１反力モータ１５１と第１ＥＣＵ３１０、及び第２反力モータ１５２と第２ＥＣＵ３２０の組み合わせとした。そして、いずれかのシステムに異常がある場合、全システムが正常時に、第２ＥＣＵ３２０が第２反力モータ１５２を制御したときの操舵ハンドル１４０に付与する反力トルクより、大きな反力トルクを付与するようにした。
【０１０７】
この結果、全システムが正常時よりも、１つのシステムが異常時の場合の方が、操舵ハンドル１４０の操舵が重くなり、運転者は、操舵ハンドル１４０の操舵感の相違により、操舵装置の異常を実感する。この結果、運転者に速やか操舵装置の修理を促すことができる。
【０１０８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図５を参照して説明する。
第２実施形態のハード構成中、第１実施形態と同一構成及び相当する構成については、同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成を説明する。なお、図５は、第１実施形態の図３に相当する図であり、括弧内の符号は、第１実施形態の図３と同趣旨で示している。
【０１０９】
第２実施形態では、正常時制御モードでは、第１実施形態と同様の制御が行われ、いずれかのシステムがフェィル時制御モードの処理を行うときに、下記の点が第１実施形態と異なる。
【０１１０】
即ち、第１実施形態の構成中、加重反力設定部３３０及び加算器３３１が省略され、その代わりに、ハード構成であるトルクリップル信号発生器３３２を設けたところが異なる。トルクリップル信号発生器３３２は、電流センサ３２７（又は電流センサ３４０）と、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）との間の配線に接続されている。そして、正常なＥＣＵ（第１ＥＣＵ３１０又は第２ＥＣＵ３２０）がフェィル時制御モードとなった際に、同ＥＣＵから指令を受け、トルクリップル信号を、電流指令に一致したモータ駆動電流に付加して、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）に流す。なお、トルクリップル信号は波状の信号波形を有している。
【０１１１】
このようにして、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）は、トルクリップル信号が重畳されたモータ駆動電流により、駆動制御され、操舵ハンドル１４０に、その操舵方向とは逆方向の反力トルクが付与される。トルクリップル信号が付加されたことにより、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）に振動が生じる。この結果、操舵ハンドル１４０の回転操作時には、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）が発生する振動により、操舵ハンドル１４０や操舵ハンドル１４０に連結されている部材が振動し、振動と、振動音の発生によって、運転者に操舵装置に異常が発生していることを報知する。
【０１１２】
第２実施形態では、トルクリップル信号発生器３３２は第１トルクリップル付加手段に相当するとともに、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）との組み合わせで付与手段を構成する。トルクリップル信号はトルクリップル分の制御量に相当する。
【０１１３】
第２実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）  第２実施形態のステアバイワイヤ式の操舵装置では、付与手段を、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）とトルクリップル信号発生器３３２（第１トルクリップル付加手段）の組み合わせとした。そして、いずれかのシステムに異常があると判定された際には、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）に対して、トルクリップル信号発生器３３２が生成したトルクリップル信号（制御量）を付与するようにした。
【０１１４】
この結果、第２反力モータ１５２（又は第１反力モータ１５１）に振動が生じるため、操舵ハンドル１４０の回転操作時には、操舵ハンドル１４０や操舵ハンドル１４０に連結されている部材が振動し、振動や振動音の発生によって、運転者に操舵装置に異常が発生していることを報知できる。このため、運転者は操舵装置の異常を実感する。この結果、運転者に速やか操舵装置の修理を促すことができる。
【０１１５】
（第３実施形態）
次に第３実施形態を図６及び図７を参照して説明する。
第３実施形態のハード構成中、第１実施形態と同一構成及び相当する構成については、同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成を説明する。なお、図７中、括弧内の符号は、第１実施形態の図３と同趣旨で示している。
【０１１６】
第１実施形態では、第１ＥＣＵ３１０の位置制御部３１０Ａ及び第２ＥＣＵ３２０の位置制御部３２０Ａは、車速に関係なく位置制御を行うことを説明した。それに対して、第３実施形態では、位置制御部３１０Ａ、及び位置制御部３２０Ａの代わりにそれぞれ伝達制御部３１０Ｄ及び伝達制御部３２０Ｄが設けられているところが異なっている。
【０１１７】
図６は、正常時制御モードにおける第１ＥＣＵ３１０及び第２ＥＣＵ３２０の制御ブロック図である。
正常時制御モードでは、伝達制御部３１０Ｄは、第１操舵角センサ１４６が検出した操舵角を位置指令として入力し、車速センサ４１０から入力される車速信号（車速）に応じて、その位置指令を補正して、新たな位置指令とする。そして、第１回転角センサ２２１からの検出信号に対応した転舵モータ２１１の回転角と、前記新たな位置指令に基づく操舵位置との偏差を演算し、その偏差に対して、位置制御及び伝達比制御に必要な所定のゲインを乗算する。そして、伝達制御部３１０Ｄは、その乗算値をトルク指令Ｐ＊としてトルク分配部３１０Ｂに供給する。
【０１１８】
本実施形態で、伝達制御部３１０Ｄが、車速に応じて位置指令を補正するとは、低速時の場合は、高速時の場合に比して、伝達比（＝転舵角／操舵角）が、大きくするように補正することをいう。このような伝達比制御により、操舵ハンドル１４０を操舵すると、低速時には、操舵輪Ｔの転舵角が大きくなるように転舵され、高速時には、操舵輪Ｔの転舵角が小さくなる。
【０１１９】
正常時制御モードでの伝達制御部３１０Ｄ以外の、トルク分配部３１０Ｂ，電流制御部３１０Ｃ等の処理は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１２０】
次に、フェィル時制御モードの場合について説明する。
図７は、フェィル時制御モードにおける第２ＥＣＵ３２０の制御ブロック図である。
【０１２１】
第２ＥＣＵ３２０のフェィル時制御モードでは、伝達制御部３２０Ｄは、第２操舵角センサ１４７が検出した操舵角を位置指令として入力し、車速センサ４１０から入力される車速信号（車速）に応じて、その位置指令を補正して、新たな位置指令とする。そして、第２回転角センサ２２２からの検出信号に対応した転舵モータ２１２の回転角と、前記新たな位置指令に基づく操舵位置との偏差を演算し、その偏差に対して、位置制御及び伝達比制御に必要な所定のゲインを乗算する。そして、伝達制御部３２０Ｄは、その乗算値をトルク指令Ｐ３＊として電流制御部３２０Ｃに供給する。
【０１２２】
本実施形態で、伝達制御部３２０Ｄが、車速に応じて位置指令を補正するとは、低速時の場合は、高速時の場合に比して、伝達比（＝操舵ハンドル１４０の操舵角に対する操舵輪Ｔの転舵角の比（＝転舵角／操舵角））が、大きくするように補正することをいう。ただし、本実施形態での、フェィル時制御モードでの低速時における伝達比は、正常時制御モードにおける低速時の伝達比よりも、小さくしている。
【０１２３】
このことにより、操舵ハンドル１４０を操舵すると、第２ＥＣＵ３２０の伝達比制御により、低速時には、操舵輪Ｔの転舵角が大きくなるように転舵され、高速時には、操舵輪Ｔの転舵角が小さくなる。しかし、フェィル時制御モードの低速時における伝達比は、正常時制御モードの低速時の伝達比よりも、小さいため、低速時における操舵ハンドル１４０の操舵量が多くなる。なお、本実施形態で、低速時とは、車速が０の場合も含む趣旨である。従って、車速が０の場合における操舵は、据え切りとなる。
【０１２４】
なお、フェィル時制御モードでの伝達制御部３２０Ｄ以外の、電流制御部３２０Ｃ等の処理は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
又、第１システムＳＹ１のフェィル時制御モードについては、第２システムＳＹ２のフェィル時制御モードとほぼ同じであるため、説明を省略する。その代わりに、図７では、第１ＥＣＵ３１０において、第２ＥＣＵ３２０の各部に相当する構成に対しては、括弧内に符号を付して対応させた。
【０１２５】
又、この場合、図７中、括弧内に付した符号の第１駆動回路３０１と転舵モータ２１１との間と、括弧内に付した符号の伝達制御部３１０Ｄと第１回転角センサ２２１間の一部を点線で示して、同点線で示された部分が有効に配線として機能していることを示している。
【０１２６】
第３実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）  第３実施形態のステアバイワイヤ式操舵装置では、第１システムＳＹ１及び第２システムＳＹ２の第１ＥＣＵ３１０、第２ＥＣＵ３２０は、伝達比を、車速に応じて変化するように転舵モータ２１１，２１２の伝達比制御を行うようにした。又、付与手段を、正常であるシステム支配下の転舵モータ（転舵アクチュエータ）と、正常であるシステムのＥＣＵの組み合わせとした。そして、いずれかのシステムが異常であると判定された際、正常であるシステムのＥＣＵは、全システムが正常時の場合に行われていた、車速に応じて伝達比が変化する伝達比制御とは異なる伝達比になるように支配下の転舵モータ２１１，２１２を制御するようにした。特に、本実施形態では、フェィル時制御モードにおいて、低速時では、正常時制御モードよりも、伝達比が小さくなる。この結果、低速時における操舵ハンドル１４０の操舵量が多くなって、低速走行時の操舵ハンドル１４０の取り回しの良さを低下させることにより、車両の挙動に正常の場合と相違が生じることとなり、運転者に操舵装置に異常が発生していることを報知できる。このため、運転者は操舵装置の異常を実感する。この結果、運転者に速やか操舵装置の修理を促すことができる。
【０１２７】
（第４実施形態）
次に第４実施形態を図８を参照して説明する。
第４実施形態のハード構成中、第１実施形態と同一構成及び相当する構成については、同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成を説明する。なお、図８中、括弧内の符号は、第１実施形態の図３と同趣旨で示している。
【０１２８】
第４実施形態では、正常時制御モードでは、第１実施形態と同様の制御が行われ、いずれかのシステムがフェィル時制御モードの処理を行うときに、下記の点が第１実施形態と異なる。
【０１２９】
即ち、第１実施形態の構成中、加重反力設定部３３０及び加算器３３１が省略され、その代わりに、ハード構成であるトルクリップル信号発生器３５０を設けられたところが異なる。トルクリップル信号発生器３５０は、電流センサ３２６（又は電流センサ３１６）と、転舵モータ２１２（又は、転舵モータ２１１）との間の配線に接続されている。そして、正常なＥＣＵ（第１ＥＣＵ３１０又は第２ＥＣＵ３２０）がフェィル時制御モードとなった際に、同ＥＣＵから指令を受け、トルクリップル信号を、トルク指令Ｐ３＊に一致したモータ駆動電流に付加して、転舵モータ２１２（又は、転舵モータ２１１）に流す。なお、トルクリップル信号は波状の信号波形を有している。
【０１３０】
このようにして、転舵モータ２１２（又は、転舵モータ２１１）は、トルクリップル信号が重畳されたモータ駆動電流により、振動が生じ、舵取機構２００に振動が生じる。この結果、舵取機構２００の振動と、振動音の発生によって、運転者に操舵装置に異常が発生していることを報知する。
【０１３１】
第４実施形態では、トルクリップル信号発生器３５０は第２トルクリップル付加手段に相当するとともに、転舵モータ２１１又は転舵モータ２１２との組み合わせで、それぞれ付与手段を構成する。トルクリップル信号はトルクリップル分の制御量に相当する。
【０１３２】
第４実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）  第４実施形態のステアバイワイヤ式の操舵装置では、付与手段を、転舵モータ２１１又は転舵モータ２１２と、トルクリップル信号発生器３５０（第２トルクリップル付加手段）の組み合わせとした。そして、いずれかのシステムに異常があると判定された際には、転舵モータ２１１又は転舵モータ２１２に対して、トルクリップル信号発生器３５０が生成したトルクリップル信号（制御量）を付与するようにした。
【０１３３】
この結果、転舵モータ２１１又は転舵モータ２１２に振動が生じるため、舵取機構２００に振動が生じる。この結果、舵取機構２００の振動と、振動音の発生によって、運転者に操舵装置に異常が発生していることを報知できる。このため、運転者は操舵装置の異常を実感する。この結果、運転者に速やか操舵装置の修理を促すことができる。
【０１３４】
なお、本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
（１）  第１実施形態では、第２ＥＣＵ３２０の軸力推定部３２２、及び反力トルク指令生成部３２３が第２反力モータ１５２の制御量を設定する設定手段を構成するようにしたが、設定手段は、この構成に限定するものではない。例えば、ヨーレートセンサや、横Ｇセンサを設けて、ヨーレートや、横Ｇを軸力推定部３２２に入力し、軸力推定部３２２では、ヨーレートや、横Ｇの増加に応じて、反力トルクを増加させるようにしてもよい。
【０１３５】
（２）  前記各実施形態では、第１システムＳＹ１及び第２システムＳＹ２で一対の転舵モータ２１１，２１２を制御するようにしたが、３つ以上の転舵モータを備えた舵取機構２００に具体化してもよい。
【０１３６】
この場合、１つの制御システムがフェィルとなった際に、反力モータの反力を増加させたり、トルクリップルを付加するようにする。
或いは、３以上の制御システムのうち、１つの制御システムのみが正常で他の制御システムが異常となった際に、反力モータの反力を増加させたり、トルクリップルを付加するように制御する。
【０１３７】
（３）  前記第１実施形態では、加重反力設定部３３０が読み出す加重反力設定値は、車速とは無関係に固定値としている。これに代えて、加重反力設定部３３０が読み出す、加重反力設定値は、車速に応じて可変する可変値としてもよい。例えば、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に対して、予め加重反力設定マップを記憶しておく。このマップには、加重反力設定値が車速に応じて可変するように予め設定されている。そして、車速センサを設けて、第１ＥＣＵ３１０、第２ＥＣＵ３２０に車速（車速信号）を入力し、この車速に応じた加重反力設定値を前記マップから読み出すようにする。この場合、例えば、車速が低速であればあるほど、反力トルクが大きくなるように設定する。
【０１３８】
（４）  前記第１実施形態と第３実施形態とを組み合わせても良い。こうすると、第１実施形態の効果と、第３実施形態の効果を同時に得ることができる。
（５）  第１実施形態と第４実施形態とを組み合わせても良い。こうすると、第１実施形態の効果と、第４実施形態の効果を同時に得ることができる。
【０１３９】
（６）  第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせても良い。こうすると、第２実施形態の効果と、第３実施形態の効果を同時に得ることができる。
（７）  第２実施形態と第４実施形態とを組み合わせても良い。こうすると、第２実施形態の効果と、第４実施形態の効果を同時に得ることができる。
【０１４０】
（８）  第３実施形態と第４実施形態とを組み合わせても良い。こうすると、第３実施形態の効果と、第４実施形態の効果を同時に得ることができる。
【０１４１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１乃至請求項６に記載の発明によれば、冗長な制御システム中、少なくとも１つの制御システムが故障した場合、全ての制御システムが正常時の場合の操舵性よりも低下させて、運転者に故障が発生していることを体自体に感じさせ、速やか修理を促すことができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の操舵装置の全体を示す概略図。
【図２】同じく正常時制御モードの制御ブロック。
【図３】同じくフェィル時制御モードの制御ブロック図。
【図４】（ａ）は第２ＥＣＵが実行する相互監視制御プログラムのフローチャート、（ｂ）は第１ＥＣＵが実行する相互監視制御プログラムのフローチャート。
【図５】第２実施形態のフェィル時制御モードの制御ブロック図。
【図６】第３実施形態の正常時制御モードの制御ブロック図。
【図７】同じくフェィル時制御モードの制御ブロック図。
【図８】第４実施形態のフェィル時制御モードの制御ブロック図。
【符号の説明】
１４０…操舵ハンドル
１４６…第１操舵角センサ（検出手段）
１４７…第２操舵角センサ（検出手段）
１５１…第１反力モータ（反力アクチュエータ、トルクリップル信号発生器３３２とともに付与手段を構成する）
１５２…第２反力モータ（反力アクチュエータ、トルクリップル信号発生器３３２とともに付与手段を構成する）
２００…舵取機構
２１１，２１２…転舵モータ（転舵アクチュエータ、トルクリップル信号発生器３５０とともに付与手段を構成する）
２１３…シャフト（転舵軸）
２２１…第１回転角センサ（検出手段）
２２２…第２回転角センサ（検出手段）
３１０…第１ＥＣＵ（制御手段、判定手段、第２反力アクチュエータ制御手段）
３２０…第２ＥＣＵ（制御手段、設定手段、判定手段、第１反力アクチュエータ制御手段、第２反力アクチュエータ制御手段）
３３２…トルクリップル信号発生器（第１トルクリップル付加手段）
Ｔ…操舵輪
ＳＹ１…第１システム（制御システム）
ＳＹ２…第２システム（制御システム）
【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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