JP2020092583A - ステアリングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】モータによりパワーステアリングを実行するステアリングシステムにおいて、精度と冗長性とを確保して舵角を算出可能な技術を提供する。【解決手段】操舵機構９２または転舵機構９７を駆動するモータ８０の回転を検知する角度センサに基づいてモータの回転検知値を算出する検知回路と、電力供給経路とをそれぞれ含む系統を複数備えた車両のステアリングシステム９０であって、モータを制御する制御装置１０は、操舵機構または転舵機構の停止時に舵角情報を記憶する記憶部１１と、モータ８０の起動時に複数の系統の検知回路から取得した回転検知値と記憶された舵角情報とを含むパラメータのうち異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較により複数の系統の検知回路および回転検知値の異常を判定する異常判定部１２と、異常と判定されなかったパラメータに基づいて舵角を算出する舵角算出部１３とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、モータによりパワーステアリングを実行するステアリングシステムに関する。

特許文献１に、モータによりパワーステアリングを実行するステアリングシステムにおける舵角検知部の診断に関する技術が記載されている。この技術では、イグニッションオフ時にクラッチ装置を連結とした際に、舵角検知部が検知する操舵角と転舵角とを記憶する。そして、次回の起動時に検知した操舵角および転舵角が、前回の起動時に記憶した操舵角と転舵角との関係を維持していない場合に、舵角検知部が異常であると判定する。

特開２０１６−５４５号公報

モータによりパワーステアリングを実行するためには、操舵角と転舵角とを一致させるために、舵角（操舵角または転舵角）の算出精度が要求される。一方で、角度センサが異常であると判定され、舵角が算出できない場合には、モータ制御が滞ることが懸念されるため、舵角の算出に際して、冗長性が要求される。

上記に鑑み、本発明は、モータによりパワーステアリングを実行するステアリングシステムにおいて、精度と冗長性とを確保して舵角を算出可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、操舵機構と、転舵機構と、前記操舵機構と前記転舵機構との少なくともいずれか一方を駆動するモータと、前記モータを制御する制御装置とを備え、前記モータの回転を検知する角度センサに基づいて、前記モータの回転検知値を算出する検知回路と、電力源から前記検知回路に電力を供給する電力供給経路とをそれぞれ含む系統を複数備えた車両のステアリングシステムを提供する。このステアリングシステムでは、前記制御装置は、前記操舵機構および前記転舵機構の停止時に、前記操舵機構と転舵機構のうち前記モータが駆動する側の舵角に関する舵角情報を記憶する記憶部と、前記モータの起動時に、前記複数の系統の前記検知回路から取得した複数の回転検知値と、前記記憶部に記憶された前記舵角情報とを含むパラメータのうち、異なる前記電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つの前記パラメータの比較により、前記複数の系統の前記検知回路および前記回転検知値の異常を判定する異常判定部と、前記複数の回転検知値および前記舵角情報のうち、前記異常判定部により異常と判定されなかったパラメータに基づいて、前記舵角を算出する舵角算出部と、を備える。

上記のステアリングシステムでは、操舵機構と転舵機構の少なくともいずれか一方は、モータにより駆動され、モータの回転検知値を算出する検知回路と、電力源からの電力を検知回路に供給する電力供給経路とをそれぞれ含む系統を複数含む。制御装置は、モータ起動時に、異常判定部により、それぞれの系統における検知回路による回転検知値と、操舵機構および転舵機構の停止時に記憶された舵角情報とを含むパラメータのうち、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較により、各検知回路および回転検知値の異常を判定する。そして、舵角算出部により、異常判定部により異常と判定されなかったパラメータ（回転検知値もしくは舵角情報）に基づいて、舵角（操舵角または転舵角）を算出する。このため、共通の電力供給経路の異常に起因して比較に用いるパラメータの双方が異常となることによって異常判定に誤判定が生じることを抑制でき、異常判定の精度を確保できる。また、複数の系統における複数の検知回路のうち、異常と判定されなかった検知回路の回転検知値に基づいて、高精度の舵角算出が可能となり、舵角算出処理が冗長化される。

第１実施形態に係るステアリングシステムの概略構成図。 第１実施形態に係る駆動装置の断面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。 第１実施形態に係る制御装置を示すブロック図。 第１実施形態に係る制御装置における電力供給経路および通信経路を簡易的に示す図。 第１実施形態に係るステアリングシステムにおける状態遷移図。 第１実施形態に係る舵角算出処理を説明するフローチャート。 第２実施形態に係る制御装置における電力供給経路および通信経路を簡易的に示す図。 第２実施形態に係る舵角算出処理を説明するフローチャート。 第３実施形態に係る制御装置を示すブロック図。 第３実施形態に係る制御装置における電力供給経路および通信経路を簡易的に示す図。 第３実施形態に係る舵角算出処理を説明するフローチャート。 第３実施形態の変形例に係る制御装置における電力供給経路および通信経路を簡易的に示す図。 第４実施形態に係る電機制御装置を示すブロック図。 第４実施形態に係る制御装置における電力供給経路および通信経路を簡易的に示す図。 第４実施形態に係る舵角算出処理を説明するフローチャート。 変形例に係るステアリングシステムの概略構成図。

以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
図１に示すように、車両のステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、操舵装置８等を備える。操舵装置８は、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置である。

ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクＴｓを検知するトルクセンサ９４が設けられる。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。

運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換される。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。

操舵装置８は、モータ８０およびＥＣＵ１０を有する駆動装置４０、ならびに、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える動力伝達部としての減速ギア８９等を備える。モータ８０は、いわゆる操舵制御アシストモータであり、駆動装置４０は、ＥＣＵ１０とモータ８０とが一体に構成された、いわゆる機電一体型の駆動装置である。

モータ８０は、運転者によるステアリングホイール９１の操舵を補助する補助トルクを出力するものであって、電源である電源１９１、２９１（図４参照）から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９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（図２参照）。

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、各センサの検知値やトルク等、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。

ステアリングシャフト９２は、操舵機構に相当し、操舵機構は、駆動装置４０により駆動される。ラック軸９７は、転舵機構に相当する。ＥＣＵ１０は、駆動装置４０を制御する制御装置に相当する。

駆動装置４０は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０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ＥＣＵ１０とは別途に設けられていてもよい。ＥＣＵ１０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。ＥＣＵ１０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、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。

駆動装置４０は、回転電機としてのモータ８０と、モータ８０の回転を検知する２つの検知回路１３０，２３０と、２つの検知回路１３０，２３０に電力を供給する２つの電源１９１，２９１とを備えている。

以下、第１モータ巻線１８０の駆動制御に係る第１インバータ１２０、第１検知回路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インバータ２２０、第２検知回路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。特に言及した場合を除き、各図においては、破線で区切った上側を第１系統Ｌ１として示し、下側を第２系統Ｌ２として示している。

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。

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。

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ＥＣＵ１０側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ１０側に突出する。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部には、検知対象としてのマグネット８７５が設けられる。

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ＥＣＵ１０側に取り出され、基板４７０に接続される。

ＥＣＵ１０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。

カバー４６０は、外部の衝撃から電子部品を保護したり、ＥＣＵ１０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４０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。

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。

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、第１インバータ１２０を構成するスイッチング素子１２１、第２インバータ２２０を構成するスイッチング素子２２１、検知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知可能なように、マグネット８７５と対向する箇所に実装される。

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、第１制御部１７０および第２制御部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、電源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、電源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ともに、駆動装置４０から電源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。

図４に示すように、ＥＣＵ１０は、モータ８０と、第１電源１９１と、第２電源２９１とに電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、センサパッケージ６０と、第１インバータ１２０および第２インバータ２２０と、第１制御部１７０および第２制御部２７０等を備えている。

第１検知回路１３０および第２検知回路２３０は、１つのセンサパッケージ６０内に設けられている。センサパッケージ６０は、図示しない基板上であって、モータ８０のシャフトと一体となって回転するマグネットの磁界を検知可能な箇所に実装される。検知回路１３０、２３０を１パッケージとすることで、実装面積を抑えることができる。また、検知回路１３０、２３０ごとにパッケージを設けるようにしてもよい。センサパッケージ６０には、電源端子１６１、１６２、２６１、２６２、グランド端子１６３、２６３、および、通信端子１６５、２６５が設けられる。

電源端子１６１は、定電圧源１７１を経由して第１電源１９１と接続される。電源端子１６２は、定電圧源１７２を経由して第１電源１９１と接続される。定電圧源１７２は、電源回路１１６およびダイオード１７３を経由して、第１電源１９１と接続される。また、定電圧源１７２は、スイッチ１７９およびダイオード１７４を経由して第１電源１９１と接続される。ダイオード１７４は、第１電源１９１側から定電圧源１７２側への通電を許容し、逆向きの通電を禁止する向きに配置される。

電源端子２６１は、定電圧源２７１を経由して第２電源２９１と接続される。電源端子２６２は、定電圧源２７２を経由して第２電源２９１と接続される。定電圧源２７２は、電源回路２１６およびダイオード２７３を経由して、第２電源２９１と接続される。また、定電圧源２７２は、スイッチ２７９およびダイオード２７４を経由して第２電源２９１と接続される。ダイオード２７４は、第２電源２９１側から定電圧源２７２側への通電を許容し、逆向きの通電を禁止する向きに配置される。

スイッチ１７９、２７９は、車両の始動スイッチと同期してオンオフされる。スイッチ１７９、２７９の一方は、始動スイッチそのものであってもよい。本実施形態の始動スイッチは、イグニッションスイッチである。以下、イグニッションスイッチを「ＩＧ」とし、スイッチ１７９、２７９のオンオフを、ＩＧのオンオフとして説明する場合がある。また、ＩＧがオフされている状態を「システム停止中」とする。

定電圧源１７１、１７２、２７１、２７２は、検知回路１３０、２３０を駆動できる程度（例えば数ｍＡ程度）の電力消費量の小さいレギュレータ等である。検知回路１３０、２３０には、ＩＧがオフされている間においても、それぞれ定電圧源１７１、２７１を経由して電力供給が継続される。グランド端子１６３、２６３は、グランドと接続される。

第１検知回路１３０と第１制御部１７０とは、通信端子１６５および通信線１６６を経由して信号を授受可能に接続される。第２検知回路２３０と第２制御部２７０とは、通信端子２６５および通信線２６６を経由して信号を授受可能に接続される。第１検知回路１３０は、センサ素子１３１、１３２、および、回路部１４０を有する。第２検知回路２３０は、センサ素子２３１、２３２、および、回路部２４０を有する。

センサ素子１３１、１３２、２３１、２３２は、モータ８０のシャフトと一体となって回転するマグネットの回転に伴う磁界の変化を検知する磁気検知素子である。センサ素子１３１、１３２、２３１、２３２は、例えばＧＭＲ、ＡＭＲ、ＴＭＲ等のＭＲ素子、または、ホール素子等であって、同じ種類のものを用いてもよいし、異なる種類のものを用いてもよい。例えば、センサ素子１３１、２３１をＧＭＲ素子とし、センサ素子１３２、２３２をホール素子とする、といった具合に、同一の検知回路の２つのセンサ素子に異なる種類のものを用いることで、検知手段の異なる情報による冗長の堅牢性を高めることができる。センサ素子１３１、１３２、２３１、２３２の検知値は、必要に応じてＡＤ変換された値が用いられる。

回路部１４０は、第１演算部としての角度演算部１４１、１４２、第２演算部としての回数演算部１４３、自己診断部１４５、および、通信部１４９を有する。回路部２４０は、第１演算部としての角度演算部２４１、２４２、第２演算部としての回数演算部２４３、自己診断部２４５、および、通信部２４９を有する。角度演算部１４１は、センサ素子１３１の検知値に基づき、モータ８０の回転角θｍ１１を演算する。角度演算部１４２は、センサ素子１３２の検知値に基づき、モータ８０の回転角θｍ１２を演算する。角度演算部２４１は、センサ素子２３１の検知値に基づき、モータ８０の回転角θｍ２１を演算する。角度演算部２４２は、センサ素子２３２の検知値に基づき、モータ８０の回転角θｍ２２を演算する。

角度演算部１４１、１４２、２４１、２４２にて演算される値は、回転角θｍそのものに限らず、第１制御部１７０にて回転角θｍを演算可能などのような値であってもよい。このような場合も含め、以下単に「回転角の演算」とする。回転回数ＴＣの演算についても同様である。なお、本実施形態では、回転角θｍを機械角とするが、電気角としてもよい。

回数演算部１４３は、センサ素子１３１の検知値に基づき、モータ８０の回転回数ＴＣ１１を演算する。回数演算部２４３は、センサ素子２３１の検知値に基づき、モータ８０の回転回数ＴＣ２１を演算する。

回転回数ＴＣは、例えばモータ８０の１回転を３以上の領域に分け、領域が変わるごとに回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンすることで、カウント値に基づいて演算可能である。モータ８０の１回転の分割数ｄｉｖを３以上とすることで、回転方向を判別可能である。また、１回転の分割数ｄｉｖを５領域以上とすることで、読み飛ばしが生じたときにも回転方向を判別可能である。また、回転角θｍから回転回数ＴＣを演算するようにしてもよい。ここで、本明細書でいう「回転回数」とは、単位ｒｐｍ等で表される、いわゆる回転数（回転速度）ではなく、「ロータが何回転したか」を表す値である。回転角θｍおよび回転回数ＴＣは、モータ８０の回転検知値に相当する。

自己診断部１４５は、センサ素子１３１、１３２、角度演算部１４１、１４２、および、回数演算部１４３の天絡や地絡等の電源異常を監視する。また、第１検知回路１３０のＩＣ内部回路の動作異常の監視にて、回転角θｍ１１の異常を監視する。例えば、第１検知回路１３０内のセンサ素子１３１、１３２の出力の検知部や演算回路の異常等による回転角θｍ１１の異常を検知する方法として、回転角θｍ１１、θｍ１２を比較し、オフセット異常等の中間異常を検知する等がある。

自己診断部２４５は、センサ素子２３１、２３２、角度演算部２４１、２４２、および、回数演算部２４３の天絡や地絡等の電源異常を監視する。また、第２検知回路２３０のＩＣ内部回路の動作異常の監視にて、回転角θｍ２１の異常を監視する。例えば、第２検知回路２３０内のセンサ素子２３１、２３２の出力の検知部や演算回路の異常等による回転角θｍ２１の異常を検知する方法として、回転角θｍ２１、θｍ２２を比較し、オフセット異常等の中間異常を検知する等がある。

自己診断部１４５、２４５における自己診断の方法は、上述の方法に限らず、どのような方法であってもよい。自己診断部１４５、２４５における自己診断結果は、ステータス信号に反映される。

また、自己診断部１４５における回転角θｍ１１、θｍ１２の比較による異常監視に替えて、第１制御部１７０にて回転角θｍ１１、θｍ１２の比較による異常監視を行うようにしてもよい。同様に、自己診断部２４５における回転角θｍ２１、θｍ２２の比較による異常監視に替えて、第２制御部２７０にて回転角θｍ２１、θｍ２２の比較による異常監視を行うようにしてもよい。

通信部１４９は、回転角θｍに係る回転角信号、および、回転回数ＴＣに係る回転回数信号を含む出力信号を生成する。生成された出力信号は、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）通信等のデジタル通信にて、第１制御部１７０に出力される。

通信部２４９は、回転角θｍに係る回転角信号、および、回転回数ＴＣに係る回転回数信号を含む出力信号を生成する。生成された出力信号は、ＳＰＩ通信等のデジタル通信にて、通信端子２６５および通信線２６６を経由して、第２制御部２７０に出力される。

本実施形態では、センサ素子１３１、回数演算部１４３、および、自己診断部１４５には、電源端子１６１を経由して、第１電源１９１から常時、電力供給される。また、センサ素子１３２、角度演算部１４１、１４２、および、通信部１４９は、電源回路１１６またはスイッチ１７９がオンされているとき、第１電源１９１から電力供給され、電源回路１１６およびスイッチ１７９がオフされているとき、電力供給されず、動作を停止する。

また、センサ素子２３１、回数演算部２４３、および、自己診断部２４５には、電源端子２６１を経由して、第２電源２９１から常時電力供給される。また、センサ素子２３２、角度演算部２４１、２４２、および、通信部２４９は、電源回路２１６またはスイッチ２７９がオンされているとき、第２電源２９１から電力供給され、電源回路２１６およびスイッチ２７９がオフされているとき、電力供給されず、動作を停止する。

ＥＣＵ１０は、記憶部１１と、異常判定部１２と、舵角算出部１３と、モータ制御部１４とを備える。ＥＣＵ１０は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））及びメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）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、上記の各部の機能を得ることができ、モータ８０を制御できる。

記憶部１１は、モータ８０により駆動される操舵機構であるステアリングシャフト９２の操舵角に関する舵角情報を記憶する。記憶部１１は、少なくとも、モータ８０の停止時における舵角情報を記憶可能に構成されている。舵角情報は、ステアリングシャフト９２の操舵角を検知する舵角センサの検知値（舵角検知値）のみならず、モータ８０の回転角や回転回数等の、その値に基づいて、操舵角の算出が可能であるパラメータを含む。すなわち、舵角情報は、舵角検知値と、検知回路１３０，２３０から得られる回転検知値とを含み得る。なお、操舵角を検知可能なトルクセンサ９４の検知値を舵角検知値として用いることができる。

記憶部１１は、舵角情報の記憶に際して、舵角情報が正確に記憶されることを目的とする処理を実行してもよい。例えば、第１電源１９１および第２電源２９１に異常が検知されていないことを条件として、舵角情報の記憶を実行してもよい。また、記憶部１１は、記憶しようとする検知値を複数回取得して、互いに比較することにより、もしくは、平均値や代表値を算出し、舵角情報として記憶してもよい。正確に舵角情報を記憶することにより、ＥＣＵ１０により舵角情報が読み出される際の異常を検知することができる。

異常判定部１２は、モータ８０の起動時にセンサ素子１３１，１３２，２３１，２３２の検知値に基づいて検知回路１３０，２３０が算出した複数の回転検知値と、モータ８０の停止時に記憶部１１に記憶された舵角情報（例えば、過去の検知回路１３０，２３０の回転検知値や舵角センサの検知値）とを含むパラメータのうち、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較により、異なる系統にそれぞれ含まれる検知回路１３０，２３０の異常、およびその検知値である回転検知値の異常を判定する。モータ８０が停止してから、再度、モータ８０が起動するまでに、モータ８０の回転状態は変化しないため、モータ８０の起動時において取得した回転検知値は、理想的には、その直前のモータ停止時に記憶された舵角情報と整合する値となる。このため、モータ８０の起動時における回転検知値と、その起動の直前の停止時において記憶された舵角情報とを含むパラメータのうち、少なくとも２つのパラメータを互いに比較し、この回転検知値と、舵角情報とが乖離しているか否かを判定することにより、検知回路１３０，２３０およびその回転検知値の異常判定を実行できる。

異常判定部１２は、上記パラメータの比較に際して、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータを選択して、比較を実行する。例えば、第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２の２系統においては、第１電源１９１のみから電力供給されて得られたパラメータと、第２電源２９１のみから電力供給されて得られたパラメータと、第１電源１９１および第２電源２９１の双方から電力供給されて得られたパラメータとは、いずれも互いに、異なる電力供給経路からの電力供給により得られたパラメータに相当する。パラメータが回転検知値である場合には、このパラメータを得る際の電力供給経路は、検知回路１３０，２３０に電力供給する電力供給経路に相当する。パラメータが舵角情報である場合には、このパラメータを得る際の電力供給経路は、記憶値として記憶された舵角情報を読み出す制御部（例えば、第１制御部１７０、第２制御部２７０）に電力供給する電力供給経路に相当する。

ステアリングシステム９０が舵角センサを備えている場合には、記憶部１１は、舵角情報として、舵角センサが検知する舵角検知値を記憶してもよい。また、異常判定部１２は、モータ８０の起動時に、回転検知値と、舵角情報と、舵角センサから取得された舵角検知値とを含むパラメータのうち、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較により、各パラメータの異常を判定するように構成されていてもよい。なお、パラメータの比較に際しては、後述する下記式（１）等を用いることによって、回転検知値と舵角検知値とを共通のパラメータに変換して比較してもよい。

舵角算出部１３は、複数の回転検知値および舵角情報のうち、異常判定部１２により異常と判定されなかったパラメータ（回転検知値まはた舵角情報）に基づいて、操舵角を算出する。このため、異常と判定されなかった検知回路の回転検知値に基づいて、高精度に操舵角を算出できる。なお、下記式（１）を用いて、回転角θｍと回転回数ＴＣとから舵角を算出することができる。
Ａ＝ＩＮＴ（ＴＣ／ｋ）×３６０＋θｍ … （１）

上記式（１）において、「ＩＮＴ（ＴＣ／ｋ）」は、回転回数ＴＣを、モータ８０の１回転当たりの回転回数ＴＣであるｋで割った商（ＴＣ／ｋ）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。

モータ制御部１４は、運転者の操舵に伴うステアリングシャフト９２の回転量（絶対角）を示す操舵側絶対角Ｙ１と、操舵トルクＴｈと、車速Ｖｃとに基づいて、モータ８０に対するトルクの指令値である操舵トルク指令値を演算する。この操舵側絶対角Ｙ１として、舵角算出部１３により算出された操舵角が用いられる。更に、この操舵トルク指令値に基づいて、モータ８０を制御するための制御信号（より詳細には、インバータを操作するための操作信号）を演算する。絶対角Ｙ１は、車両を直進走行させる場合のステアリングシャフト９２の角度を中立位置とし、この中立位置から、車輪９８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。

本実施形態では、第１制御部１７０および第２制御部２７０は、それぞれ、記憶部１１と、異常判定部１２と、舵角算出部１３と、モータ制御部１４とを備えている。なお、記憶部１１と、異常判定部１２と、舵角算出部１３と、モータ制御部１４とは、第１制御部１７０と第２制御部２７０との一方のみに備えられていてもよい。または、第１制御部１７０および第２制御部２７０とは別個に、ＥＣＵ１０において、記憶部１１と、異常判定部１２と、舵角算出部１３と、モータ制御部１４とが備えられていてもよい。

図５に、図４に示す第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２の電力供給経路および通信経路を簡易的に示す。第１系統Ｌ１を構成する第１電源１９１と、第１制御部１７０と、第１検知回路１３０とは、互いに電気的に接続されている。第２系統Ｌ２を構成する第２電源２９１と、第２制御部２７０と、第２検知回路２３０とは、互いに電気的に接続されている。第１電源１９１と第１検知回路１３０とを接続する電力経路は、電力源から第１検知回路１３０に電力を供給する第１電力供給経路に相当し、第１系統Ｌ１に属する。第２電源２９１と第２検知回路２３０とを接続する電力経路は、電力源から第２検知回路２３０に電力を供給する第２電力供給経路に相当し、第２系統Ｌ２に属する。第１制御部１７０と第２制御部２７０とは、双方向通信が可能である。

第１制御部１７０は、第１検知回路１３０から、回転検知値として回転回数（ＴＣ１）を取得し、これを記憶値１として記憶することができる。第２制御部２７０は、第２検知回路２３０から、回転検知値として回転回数（ＴＣ２）を取得し、これを記憶値２として記憶することができる。双方向通信により、第１制御部１７０は、第２制御部２７０から、ＴＣ２および記憶値２を取得できる。第２制御部２７０は、第１制御部１７０から、ＴＣ１および記憶値１を取得できる。

図４，５に示すように、複数の系統において、それぞれ別個に、電力源と、制御部とが備えられている。すなわち、第１系統Ｌ１に、第１電源１９１と、第１制御部１７０と、第１検知回路１３０が備えられ、第２系統Ｌ２に、第２電源２９１と、第２制御部２７０と、第２検知回路２３０が備えられている。第１電源１９１と第２電源２９１とは独立しているため、第１検知回路１３０と第２検知回路２３０の双方において電力供給の異常が生じる可能性を低減することができる。また、第１制御部１７０と第２制御部２７０とは、それぞれ独立しているため、その双方において異常が生じる可能性を低減することができる。その結果、冗長性の高いステアリングシステム９０を提供できる。

なお、第１電源１９１と第１制御部１７０または第１検知回路１３０との間、第２電源２９１と第２制御部２７０または第２検知回路２３０との間に、さらにレギュレータを備えるように構成されていてもよい。また、第１電源１９１と第２電源２９１とに替えて、１つの電源を用いるように構成されていてもよい。例えば、１つの電源に、第１電力供給経路と、第２電力供給経路とを接続し、各電力供給経路上にスイッチング素子を設けてもよい。そして、スイッチング素子を切り替えることによって、１つの電源を、第１電力供給経路と第２電力供給経路とのいずれか一方にのみ接続させることができ、１つの電源から、第１検知回路１３０と第２検知回路２３０への電力供給を切り替えることができる。１つの電源について、第１検知回路１３０への電力供給経路は第１系統Ｌ１に属し、第２検知回路２３０への電力供給経路は第２系統Ｌ２に属するものと理解できる。

図６は、ステアリングシステム９０における起動状態の遷移図を示しており、横軸は時間軸である。図６の左端から経時的に説明すると、まず、イグニッションをオン状態からオフ状態に変更すると、前回の通常制御期間（図示していない）から、パワーラッチ期間に移行する。その後、パワーオフを実行するまでの期間は、パワーラッチ期間であり、ＥＣＵ１０はオン状態である一方で、ＥＣＵ１０から駆動装置４０への出力はオフである。

パワーラッチ期間の開始時であるイグニッションオフ（ＩＧオフ）時には、車両は停止しており（車速０）、駆動装置４０はオフ状態であり、ＥＣＵ１０は、駆動装置４０に制御信号を送信していない。パワーラッチ期間の開始時である、このイグニッションオフ時に、舵角情報の記憶が実行される。具体的には、ＥＣＵ１０のＲＯＭに、検知回路１３０，２３０から取得される回転回数（ＴＣ値）、舵角センサ（操舵角センサ、転舵角センサ）の検知値等を記憶する。

パワーオフを実行すると、ＥＣＵ１０はオン状態からオフ状態に変化する。その後、ＩＧオンまでの期間は、パワーオフ期間であり、駆動装置４０とＥＣＵ１０との双方がオフ状態である。

その後、イグニッションオン（ＩＧオン）状態に移行し、ＥＣＵ１０および駆動装置４０はオン状態に変化する。その後、イグニッションオフ時までは、通常制御期間である。通常制御期間において、ＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された回転回数、操舵角、転舵角等のＲＡＭへの読み込みが実行される。パワーラッチ期間に記憶された操舵角、転舵角の記憶値は、通常制御期間にＥＣＵ１０が舵角を算出する際のオフセット補正値として使用できる。パワーラッチ期間に記憶された回転回数の記憶値は、ＲＡＭに読み込まれた操舵角、転舵角のオフセット補正値が、正常に読み込まれているかを判定するために使用できる。また、この判定の結果、操舵角、転舵角のＲＡＭへの読み込みが異常であると判定された場合には、操舵角、転舵角の異常値をＲＯＭに記憶する。この操舵角、転舵角の異常値と比較することによっても、パワーラッチ期間に記憶された操舵角、転舵角の記憶値とを比較することによっても、ＲＡＭに読み込まれた操舵角、転舵角のオフセット補正値が、正常に読み込まれているかを判定することができる。

その後、イグニッションオフ状態となった後、パワーラッチ期間となる。上述のとおり、パワーラッチ期間の開始時には、回転回数、操舵角、転舵角等をＲＯＭに記憶する。なお、回転回数は、パワーラッチ期間、通常制御期間のいずれの期間においても、所定の周期で継続的に検知回路１３０，２３０から取得される。

なお、パワーオフ期間を設けることなく、パワーラッチ期間から通常制御期間に移行するようにしてもよい。パワーラッチ期間中にイグニッションがオフ状態からオン状態になった場合には、パワーオフ期間が省略される。この場合、通常制御期間においては、操舵角、転舵角のオフセット補正値を更新することなく、前のターンにおける通常制御期間において使用したオフセット補正値をそのまま使用してもよい。

第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２における電力供給経路が図５の状態にある場合について、モータ８０の起動時に第１制御部１７０において実行される舵角算出処理のフローチャートを図７に示す。図７において、まず、ステップＳ１０１では、記憶値１，記憶値２を取得し、第１検知回路１３０からモータ８０の回転回数ＴＣ１を検知値として取得し、第２検知回路２３０からモータ８０の回転回数ＴＣ２を検知値として取得する。直前のモータ８０の停止時に第１検知回路１３０から取得した回転回数ＴＣ１が、記憶値１として第１制御部１７０に記憶されている。直前のモータ８０の停止時に第２検知回路２３０から取得した回転回数ＴＣ２が、記憶値２として第２制御部２７０に記憶されている。図６を用いて説明すると、通常制御の開始時におけるイグニッションオン時に、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２を取得し、その直前のイグニッションオフ時（パワーラッチ開始時）において記憶された記憶値１、記憶値２の読み出しが実行される。その後、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、記憶値２と、回転回数ＴＣ１との差が所定値Ａ１よりも小さいか否かを判定する。記憶値２は、第２電源２９１からの電力供給によって第２制御部２７０から読み出されたパラメータであり、回転回数ＴＣ１は、第１電源１９１からの電力供給によって第１検知回路１３０から取得されたパラメータである。このため、記憶値２と回転回数ＴＣ１とは、異なる電力供給経路からの電力供給によって得られたパラメータに相当する。具体的には、減算式（記憶値２−ＴＣ１）の結果の絶対値である｜記憶値２−ＴＣ１｜＜Ａ１である場合には、回転回数ＴＣ１は正常であると判定し、ステップＳ１０３に進む。｜記憶値２−ＴＣ１｜≧Ａ１である場合には、回転回数ＴＣ１は異常であると判定し、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０３では、正常と判定された回転回数ＴＣ１に基づいて、操舵機構の操舵角を算出した後、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、記憶値１と、回転回数ＴＣ２との差（減算値の絶対値）が所定値Ａ２よりも小さいか否かを判定する。記憶値１は、第１電源１９１からの電力供給によって第１制御部１７０から読み出されたパラメータであり、回転回数ＴＣ２は、第２電源２９１からの電力供給によって第２検知回路２３０から取得されたパラメータである。このため、記憶値１と回転回数ＴＣ２とは、異なる電力供給経路からの電力供給によって得られたパラメータに相当する。具体的には、減算式（記憶値１−ＴＣ２）の結果の絶対値である｜記憶値１−ＴＣ２｜＜Ａ２である場合には、回転回数ＴＣ２は正常であると判定し、ステップＳ１１０に進む。｜記憶値１−ＴＣ２｜≧Ａ２である場合には、回転回数ＴＣ２は異常であると判定し、ステップＳ１０５に進み、メータ等において、異常の通知を実行した後で、ステップＳ１１０に進む。この場合、第２系統Ｌ２における異常が通知される。

ステップＳ１０６では、記憶値１と、回転回数ＴＣ２との差（減算値の絶対値）が所定値Ａ２よりも小さいか否かを判定する。具体的には、減算式（記憶値１−ＴＣ２）の結果の絶対値である｜記憶値１−ＴＣ２｜＜Ａ３である場合には、回転回数ＴＣ２は正常であると判定し、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６において｜記憶値１−ＴＣ２｜≧Ａ３である場合には、回転回数ＴＣ２は異常であると判定し、ステップＳ１１１に進む。

なお、所定値Ａ１〜Ａ３は、いわゆる第１閾値に相当し、例えば、過去のモータ８０の起動時に第１検知回路１３０および第２検知回路２３０が取得した回転検知値の履歴等に基づいて、正常と判断される範囲内で設定することができる。また、所定値Ａ３は、所定値Ａ２と同じ値に設定してもよい。

ステップＳ１０７では、正常と判定された回転回数ＴＣ２に基づいて、操舵角を算出した後、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、メータ等において、第１系統Ｌ１における異常の通知を実行する。その後、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０３もしくはステップＳ１０７において算出した操舵角に基づいて、モータ８０の駆動制御が実行され、操舵アシスト制御が実行される。その後、処理を終了する。

他方、ステップＳ１１１では、ステアリングシャフト９２の中立位置設定が実行される。具体的には、例えば、運転者や整備者等に対して、ステアリングホイール９１の操作を促す通知を行って、運転者や整備者等がステアリングホイール９１を操作することによって、ステアリングホイール９１の初期位置を中立位置に合わせるようにしてもよい。または、運転者や整備者等に対して、ステアリングホイール９１の初期位置を中立位置に設定することを通知した上で、その設定を行ってもよい。または、車両整備のサービスツール等により中立位置の設定を開始するコマンドを送った上で、運転者や整備者等によりステアリングホイール９１を操作して貰い、中立位置に合わせてもよい。さらには、中立位置の設定に係る指令や操作は、車両の停車中のみ受け付ける等のフェイルセーフ機能を備えていることが好ましい。なお、ステアリングホイール９１の初期位置とは、車両を直進走行させる場合のステアリングホイール９１の角度を意味する。

ステップＳ１１１の後、ステップＳ１１２に進み、設定された中立位置に基づいて、モータ８０の駆動制御が実行され、操舵アシスト制御が実行される。その後、ステップＳ１１３に進み、中立位置の学習が実行され、設定された中立位置がＥＣＵ１０に記憶された後で、処理を終了する。なお、中立位置の学習が終了するまでは、協調制御や一部の補償制御をオフするなど安全側に切り替えた操舵アシスト制御を実行するようにしてもよい。また、安全側に切り替えた操舵アシスト制御を実行する際には、メータにてワーニングランプを点灯させる等により、その旨を運転者や整備者等に通知してもよい。

上記のとおり、第１実施形態によれば、第１検知回路１３０は、第１電源１９１から電力供給されるように構成され、第２検知回路２３０は、第２電源２９１から電力供給されるように構成されている。ＥＣＵ１０の第１制御部１７０は、モータ８０の起動時に第１電源１９１からの電力供給により取得した回転回数ＴＣ１と、直前のモータ８０の停止時に記憶し、第２電源２９１からの電力供給により読み出した記憶値２（回転回数ＴＣ２の記憶値）とを比較することにより、回転回数ＴＣ１の値が異常であるか否かを判定する。また、モータ８０の起動時に第２電源２９１からの電力供給により取得した回転回数ＴＣ２と、直前のモータ８０の停止時に記憶し、第１電源１９１からの電力供給により読み出した記憶値１（回転回数ＴＣ１の記憶値）とを比較することにより、回転回数ＴＣ２の値が異常であるか否かを判定する。直前のモータ８０の停止時と、その後、再度モータ８０が起動する時において、モータ８０の回転回数に変化はないため、記憶値２および記憶値１を、それぞれ、回転回数ＴＣ１と回転回数ＴＣ２の検知値の異常判定に使用でき、異常と判定されなかった回転回数の値に基づいて操舵角を算出できる。また、異常判定に際して、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた記憶値と回転回数とを選んで互いに比較することにより、１つの電力供給経路の異常に起因して比較する記憶値と回転回数の双方が異常となった場合に正常と判定する等の誤判定が発生することを抑制できる。なお、第１検知回路１３０への電力供給経路と、第２検知回路２３０への電力供給経路とは、互いに独立しているため、電力源や電力供給経路に異常が発生した場合に、回転回数ＴＣ１と回転回数ＴＣ２のうちのいずれか一方は操舵角の算出に利用可能である場合が多く、冗長性を確保できる。

さらに、第１検知回路１３０および第２検知回路２３０について異常と判定された場合には、初期位置を中立位置に設定でき、さらに冗長性が向上する。すなわち、第１実施形態によれば、高精度の舵角算出が可能となるとともに、舵角算出処理が冗長化され、ステアリングシステム９０における信頼性を向上させることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係るステアリングシステムでは、図８に示すように、系統Ｌ１，Ｌ２の電力供給経路が第１実施形態と相違している。図８では、第１検知回路１３０および第２検知回路２３０のそれぞれが、第１電源１９１および第２電源２９１の双方から電力供給されている点において、図５と相違している。なお、第１電源１９１と第２検知回路２３０とを接続する電力経路と、第２電源２９１と第２検知回路２３０とを第２制御部２７０を介して接続する電力経路とは、電力源から第２検知回路２３０に電力を供給する第２電力供給経路に相当し、第２系統Ｌ２に属する。また、第２電源２９１と第１検知回路１３０とを接続する電力経路と、第１電源１９１と第１検知回路１３０とを第１制御部１７０を介して接続する電力経路とは、電力源から第１検知回路１３０に電力を供給する第１電力供給経路に相当し、第１系統Ｌ１に属する。その他の構成については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態において、モータ８０の起動時に第１制御部１７０において実行される舵角算出処理のフローチャートを図９に示す。

まず、ステップＳ２０１では、記憶値１，記憶値２を取得し、第１検知回路１３０からモータ８０の回転回数ＴＣ１を取得し、第２検知回路２３０モータ８０の回転回数ＴＣ２を取得する。直前のモータ８０の停止時に第１検知回路１３０から取得した回転回数ＴＣ１が、記憶値１として第１制御部１７０に記憶されている。直前のモータ８０の停止時に第２検知回路２３０から取得した回転回数ＴＣ２が、記憶値２として第２制御部２７０に記憶されている。その後、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、記憶値１と、回転回数ＴＣ１との差が所定値Ｂ１よりも小さいか否かを判定する。記憶値１は、第１電源１９１からの電力供給によって第１制御部１７０から読み出されたパラメータであり、回転回数ＴＣ１は、第１電源１９１および第２電源２９１からの電力供給によって第１検知回路１３０から取得されたパラメータである。このため、記憶値１と回転回数ＴＣ１とは、異なる電力供給経路からの電力供給によって得られたパラメータに相当する。具体的には、｜記憶値１−ＴＣ１｜＜Ｂ１である場合には、ステップＳ２０３に進む。｜記憶値１−ＴＣ１｜≧Ｂ１である場合には、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０３では、回転回数ＴＣ１から、操舵機構の操舵角を算出した後、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、記憶値２と、回転回数ＴＣ２との差（減算値の絶対値）が所定値Ｂ２よりも小さいか否かを判定する。具体的には、｜記憶値２−ＴＣ２｜＜Ｂ２である場合には、ステップＳ２１０に進む。｜記憶値２−ＴＣ２｜≧Ｂ２である場合には、ステップＳ２０５に進み、メータ等において、異常の通知を実行した後で、ステップＳ２１０に進む。この場合、第２検知回路２３０における異常が通知される。

ステップＳ２０６では、記憶値２と、回転回数ＴＣ２との差（減算値の絶対値）が所定値Ａ２よりも小さいか否かを判定する。記憶値２は、第２電源２９１からの電力供給によって第２制御部２７０から読み出されたパラメータであり、回転回数ＴＣ２は、第１電源１９１および第２電源２９１からの電力供給によって第２検知回路２３０から取得されたパラメータである。このため、記憶値２と回転回数ＴＣ２とは、異なる電力供給経路からの電力供給によって得られたパラメータに相当する。具体的には、｜記憶値２−ＴＣ２｜＜Ｂ３である場合には、ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０６において｜記憶値２−ＴＣ２｜≧Ｂ３である場合には、ステップＳ２１１に進む。

なお、所定値Ｂ１〜Ｂ３は、いわゆる第２閾値に相当し、例えば、過去のモータ８０の起動時に第１検知回路１３０および第２検知回路２３０が取得した回転検知値の履歴等に基づいて、正常と判断される範囲内で設定することができる。所定値Ｂ３は、所定値Ｂ２と同じ値に設定してもよい。

ステップＳ２０７では、回転回数ＴＣ２に基づいて、操舵角を算出した後、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、メータ等において、第１検知回路１３０における異常の通知を実行する。その後、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０では、ステップＳ２０３もしくはステップＳ２０７において算出した操舵角に基づいて、モータ８０の駆動制御が実行され、操舵アシスト制御が実行される。その後、処理を終了する。

他方、ステップＳ２１１〜Ｓ２１３の処理は、ステップＳ１１１〜Ｓ１１３と同様であるため、説明を省略する。

上記のとおり、第２実施形態によれば、第１検知回路１３０および第２検知回路２３０のそれぞれが、第１電源１９１および第２電源２９１の双方から電力供給されるように構成されている。ＥＣＵ１０の第１制御部１７０は、モータ８０の起動時に第１電源１９１および第２電源２９１の双方からの電力供給により取得した回転回数ＴＣ１と、直前のモータ８０の停止時に記憶し、第１電源１９１からの電力供給により読み出した記憶値１（回転回数ＴＣ１の記憶値）とを比較することにより、回転回数ＴＣ１の値が異常であるか否かを判定する。また、モータ８０の起動時に第１電源１９１および第２電源２９１の双方からの電力供給により取得した回転回数ＴＣ２と、直前のモータ８０の停止時に記憶し、第２電源２９１からの電力供給により読み出した記憶値２（回転回数ＴＣ２の記憶値）とを比較することにより、回転回数ＴＣ２の値が異常であるか否かを判定する。異常判定に際して、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた記憶値と回転回数を選んで互いに比較することにより、異常判定における誤判定を抑制して、異常判定を実行でき、異常と判定されなかった回転回数の値に基づいて操舵角を算出できる。また、その結果、高精度の舵角算出が可能となるとともに、舵角算出処理が冗長化され、ステアリングシステム９０における信頼性を向上させることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係るステアリングシステム９０では、図１０に示すように、外部センサ３３をさらに備え、ＥＣＵ１０は、外部センサ３３の検知値を取得可能に構成されている点において、第１実施形態と相違している。外部センサ３３は、舵角センサであり、より具体的には、モータ８０が操舵機構を駆動する場合には、操舵機構の舵角を検知可能な操舵角センサ（例えば、トルクセンサ９４等）である。一方、後述する変形例のようにモータ８０が転舵機構を駆動する場合には、外部センサ３３は、転舵機構の舵角を検知可能な転舵角センサ（例えば、ラックストロークセンサ）等である。

図１１に示すように、第１系統Ｌ１を構成する第１電源１９１と、第１制御部１７０と、第１検知回路１３０とは、互いに電気的に接続されている。第１検知回路１３０は、第１電源１９１から電力供給されており、この電力供給経路は、第１系統Ｌ１に属する。第２系統Ｌ２を構成する第２電源２９１は、第２制御部２７０および第２検知回路２３０と、それぞれ電気的に接続されている。第２検知回路２３０は、さらに、第１制御部１７０と電気的に接続されている。第２検知回路２３０は、第１電源１９１および第２電源２９１の双方から電力供給されており、この電力供給経路は、第２系統に属する。外部センサ３３は、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２のいずれからも独立して、ＥＣＵ１０の外部に設置されている。外部センサ３３は、第１電源１９１、第１制御部１７０、第１検知回路１３０、第２電源２９１、第２制御部２７０、および第２検知回路２３０に、それぞれ電気的に接続されている。外部センサ３３は、第１電源１９１および第２電源２９１の双方から電力供給されている。第１制御部１７０は、第１検知回路１３０および第２検知回路２３０から、回転回数ＴＣ１，ＴＣ２を取得することができる。第１制御部１７０は、外部センサ３３から操舵角の検知値を取得し、これを記憶値１として記憶することができる。その他の構成については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態において、モータ８０の起動時に第１制御部１７０において実行される舵角算出処理のフローチャートを図１２に示す。

まず、ステップＳ３０１では、記憶値１を取得し、第１検知回路１３０からモータ８０の回転回数ＴＣ１を取得し、第２検知回路２３０からモータ８０の回転回数ＴＣ２を取得する。直前のモータ８０の停止時に外部センサ３３から取得した操舵角θｓが、記憶値１として第１制御部１７０に記憶されている。その後、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、回転回数ＴＣ１と、回転回数ＴＣ２との差が所定値Ｃ１よりも小さいか否かを判定する。回転回数ＴＣ１は、第１電源１９１からの電力供給によって第１検知回路１３０から取得されたパラメータであり、回転回数ＴＣ２は、第１電源１９１および第２電源２９１からの電力供給によって第２検知回路２３０から取得されたパラメータである。このため、回転回数ＴＣ１と回転回数ＴＣ２とは、異なる電力供給経路からの電力供給によって得られたパラメータに相当する。具体的には、｜ＴＣ１−ＴＣ２｜＜Ｃ１である場合には、回転回数ＴＣ１は正常であると判定され、ステップＳ３０３に進む。｜ＴＣ１−ＴＣ２｜≧Ｃ１である場合には、ステップＳ３０６に進む。

なお、所定値Ｃ１は、いわゆる第３閾値に相当し、例えば、過去のモータ８０の起動時に第１検知回路１３０および第２検知回路２３０が取得した回転検知値の履歴等に基づいて、正常と判断される範囲内で設定することができる。

ステップＳ３０３では、回転回数ＴＣ１から、操舵機構の操舵角を算出した後、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、記憶値１と、操舵角θｓとの差（減算値の絶対値）が所定値Ｃ２よりも小さいか否かを判定する。記憶値１は、第１電源１９１からの電力供給によって第１制御部１７０から読み出されたパラメータであり、操舵角θｓは、第１電源１９１および第２電源２９１からの電力供給によって外部センサ３３から取得されたパラメータである。このため、記憶値１と操舵角θｓとは、異なる電力供給経路からの電力供給によって得られたパラメータに相当する。具体的には、｜記憶値１−θｓ｜＜Ｃ２である場合には、操舵角θｓの検知値は正常であると判定し、ステップＳ３１０に進む。｜記憶値１−操舵角θｓ｜≧Ｃ２である場合には、操舵角θｓの検知値は異常であると判定し、ステップＳ３０５に進み、メータ等において、異常の通知を実行した後で、ステップＳ３１０に進む。この場合、外部センサ３３の異常が通知される。

ステップＳ３０６では、記憶値１と、操舵角θｓとの差（減算値の絶対値）が所定値Ｃ３よりも小さいか否かを判定する。具体的には、｜記憶値１−θｓ｜＜Ｃ３である場合には、操舵角θｓの検知値は正常であると判定し、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０６において｜記憶値１−θｓ｜≧Ｃ３である場合には、外部センサ３３は異常であると判定し、ステップＳ３１１に進む。

なお、所定値Ｃ２，Ｃ３は、いわゆる第４閾値に相当し、例えば、過去のモータ８０の停止時に第１検知回路１３０および第２検知回路２３０が取得した回転検知値の履歴、または、外部センサ３３が取得した操舵角の履歴に基づいて、正常と判断される範囲内で設定することができる。また、所定値Ｃ３は、所定値Ｃ２と同じ値に設定してもよい。

ステップＳ３０７では、記憶値１に基づいて、操舵角を算出した後、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では、メータ等において、第１検知回路１３０および第２検知回路２３０における異常の通知を実行する。その後、ステップＳ３１０に進む。

ステップＳ３１０では、ステップＳ３０３もしくはステップＳ３０７において算出した操舵角に基づいて、モータ８０の駆動制御が実行され、操舵アシスト制御が実行される。その後、処理を終了する。

他方、ステップＳ３１１〜Ｓ３１３の処理は、ステップＳ１１１〜Ｓ１１３と同様であるため、説明を省略する。

上記のとおり、第３実施形態によれば、第１検知回路１３０は、第１電源１９１から電力供給されるように構成され、第２検知回路２３０は、第２電源２９１から電力供給されるように構成されている。さらに、外部センサ３３として舵角センサを備えている。ＥＣＵ１０の第１制御部１７０は、モータ８０の起動時に、第１電源１９１からの電力供給により取得した回転回数ＴＣ１と、第１電源１９１および第２電源２９１の双方からの電力供給により取得した回転回数ＴＣ２とを比較することにより、回転回数ＴＣ１，ＴＣ２の値が異常であるか否かを判定する。このため、異常判定に際して、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた回転回数を選んで互いに比較することにより、異常判定における誤判定を抑制して、異常判定を実行できる。また、モータ８０の起動時に第１電源１９１および第２電源２９１の双方からの電力供給により取得した操舵角θｓと、直前のモータ８０の停止時に記憶し、第１電源１９１からの電力供給により読み出した記憶値１（θｓの記憶値）とを比較することにより、操舵角θｓの値が異常であるか否かを判定する。このため、異常判定に際して、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた操舵角の記憶値と検知値とを選んで互いに比較することにより、異常判定における誤判定を抑制して、異常判定を実行できる。また、回転回数ＴＣ１と回転回数ＴＣ２との比較から、正常と判定された場合には、回転回数の検知値を異常判定に使用する一方で、第１検知回路１３０と第２検知回路２３０との少なくともいずれか一方が異常と判定された場合には、記憶値１と操舵角θｓとの比較により異常判定を実行する。そして、正常と判定された場合には、記憶値１として記憶された操舵角に基づいて操舵角を算出できる。その結果、高精度の舵角算出が可能となるとともに、舵角算出処理が冗長化され、ステアリングシステム９０における信頼性を向上させることができる。

（変形例）
第３実施形態の変形例として、図１３に示す電力供給経路と通信経路とを備えた構成を例示できる。この変形例においては、図１３に示すように、第２検知回路２３０は、第１制御部１７０ではなく、第２制御部２７０と電気的に接続されている。第２検知回路２３０は、第２電源２９１から電力供給されており、この電力供給経路は、第２系統Ｌ２に属する。外部センサ３３は、第１電源１９１、第１制御部１７０、第１検知回路１３０、第２電源２９１、第２制御部２７０、および第２検知回路２３０に、それぞれ電気的に接続されている。外部センサ３３は、第１電源１９１および第２電源２９１の双方から電力供給されている。第２制御部２７０から第１制御部１７０に対して、一方向通信が可能である。これによって、第１制御部１７０は、第１検知回路１３０から回転回数ＴＣ１を取得でき、第２制御部２７０からの通信によって、第２検知回路２３０からの回転回数ＴＣ２を取得することができる。第１制御部１７０は、外部センサ３３から操舵角の検知値を取得し、これを記憶値１として記憶することができる。その他の構成については第３実施形態と同様であるため説明を省略する。変形例においても図１２と同様の処理によって、操舵角の算出等を実行することができる。

変形例では、ステップＳ３０２に係る処理において、回転回数ＴＣ１は、第１電源１９１からの電力供給によって第１検知回路１３０から取得されたパラメータであり、回転回数ＴＣ２は、第２電源２９１からの電力供給によって第２検知回路２３０から取得されたパラメータである。このため、回転回数ＴＣ１と回転回数ＴＣ２とは、異なる電力供給経路からの電力供給によって得られたパラメータに相当する。

（第４実施形態）
図１４に示すように、第４実施形態では、センサ素子１３２，２３２側にも、センサ素子１３１，２３１側と同様に、回数演算部１４４，２４４が設けられている。第１系統Ｌ１においては、センサ素子１３１が検知した回転回数ＴＣ１１、センサ素子１３２が検知した回転回数ＴＣ１２を取得することができる。第２系統Ｌ２においては、センサ素子２３１が検知した回転回数ＴＣ２１、センサ素子２３２が検知した回転回数ＴＣ２２を取得することができる。その他の構成については、第３実施形態に係る図１０と同様であるため、説明を省略する。

図１５に示すように、第１検知回路１３０は、回転回数ＴＣ１１と回転回数ＴＣ１２とを比較し、その差が所定の第５閾値を超えない場合に、回転回数ＴＣ１１を回転回数ＴＣ１に設定する比較部１３０ａを備えている。第２検知回路２３０は、回転回数ＴＣ２１と回転回数ＴＣ２２とを比較し、その差が所定の第５閾値を超えない場合に、回転回数ＴＣ２１を回転回数ＴＣ２に設定する比較部２３０ａを備えている。第１系統Ｌ１を構成する第１電源１９１と、第１制御部１７０と、第１検知回路１３０とは、互いに電気的に接続されている。第２系統Ｌ２を構成する第２電源２９１は、第２制御部２７０と、第２検知回路２３０とは、互いに電気的に接続されている。外部センサ３３は、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２のいずれからも独立して、ＥＣＵ１０の外部に設置されている。外部センサ３３は、第１電源１９１、第１制御部１７０、第１検知回路１３０、第２電源２９１、第２制御部２７０、および第２検知回路２３０に、それぞれ電気的に接続されている。

第２制御部２７０から第１制御部１７０に対して、一方向通信が可能である。これによって、第１制御部１７０は、第１検知回路１３０から回転回数ＴＣ１を取得でき、第２制御部２７０からの通信によって、第２検知回路２３０からの回転回数ＴＣ２を取得することができる。第１制御部１７０は、外部センサ３３から操舵角の検知値を取得し、これを記憶値１として記憶することができる。その他の構成については第３実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態において、モータ８０の起動時に第１制御部１７０において実行される舵角算出処理のフローチャートを図１６に示す。

まず、ステップＳ４０１では、記憶値１を取得し、第１検知回路１３０からモータ８０の回転回数ＴＣ１１，ＴＣ１２を取得し、第２検知回路２３０からモータ８０の回転回数ＴＣ２１，ＴＣ２２を取得する。直前のモータ８０の停止時に外部センサ３３から取得した操舵角θｓが、記憶値１として第１制御部１７０に記憶されている。その後、ステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２では、回転回数ＴＣ１１と、回転回数ＴＣ１２との差が所定値Ｄ１よりも小さいか否かを判定する。具体的には、｜ＴＣ１１−ＴＣ１２｜＜Ｄ１である場合には、回転回数ＴＣ１１は正常であると判定され、ステップＳ４０３に進む。｜ＴＣ１１−ＴＣ１２｜≧Ｄ１である場合には、ステップＳ４１０に進む。

ステップＳ４０３において、ＴＣ１＝ＴＣ１１に設定した後、ステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４では、回転回数ＴＣ２１と、回転回数ＴＣ２２との差が所定値Ｄ２よりも小さいか否かを判定する。具体的には、｜ＴＣ２１−ＴＣ２２｜＜Ｄ２である場合には、回転回数ＴＣ２１は正常であると判定され、ステップＳ４０５に進む。｜ＴＣ２１−ＴＣ２２｜≧Ｄ２である場合には、ステップＳ４１０に進む。

なお、所定値Ｄ１，Ｄ２は、いわゆる第５閾値に相当し、例えば、過去のモータ８０の起動時に第１検知回路１３０および第２検知回路２３０が取得した回転検知値の履歴等に基づいて、正常と判断される範囲内で設定することができる。また、所定値Ｄ２は、所定値Ｄ１と同じ値に設定してもよい。

ステップＳ４０５において、ＴＣ２＝ＴＣ２１に設定した後、ステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６〜Ｓ４１６に係る処理は、図１２に示すステップＳ３０２〜Ｓ３０８，Ｓ３１０〜Ｓ３１３と同様であるため、説明を省略する。

上記のとおり、第４実施形態によれば、第１検知回路１３０は、センサ素子１３１，１３２から回転回数ＴＣ１１，ＴＣ１２を取得でき、回転回数ＴＣ１１と回転回数ＴＣ１２との比較に基づいて、回転回数ＴＣ１を設定できるため、回転回数ＴＣ１の精度が向上する。同様に、第２検知回路２３０は、センサ素子２３１，２３２から回転回数ＴＣ２１，ＴＣ２２を取得でき、回転回数ＴＣ２１と回転回数ＴＣ２２との比較に基づいて、回転回数ＴＣ２を設定できるため、回転回数ＴＣ２の精度が向上する。その結果、高精度の舵角算出が可能となるとともに、舵角算出処理が冗長化され、ステアリングシステム９０における信頼性をより向上させることができる。

なお、第４実施形態で説明した回転回数ＴＣ１１，ＴＣ１２から回転回数ＴＣ１を設定する技術、および、回転回数ＴＣ２１，ＴＣ２２から回転回数ＴＣ２を設定する技術は、第３実施形態に限らず、第１、第２実施形態等の他の実施形態およびその変形例にも適用できることは明らかである。そして、その結果、同様に、高精度の舵角算出が可能となるとともに、舵角算出処理が冗長化され、ステアリングシステム９０における信頼性をより向上させる効果を得ることができる。

上記の各実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。

ステアリングシステム９０では、駆動装置４０は、第１系統Ｌ１として、モータ８０の回転検知値を算出する第１検知回路１３０と、電力源としての第１電源１９１とを備える。また、第２系統Ｌ２として、モータ８０の回転検知値を算出する第２検知回路２３０と、電力源としての第２電源２９１を備える。電力制御装置としてのＥＣＵ１０は、記憶部１１と、異常判定部１２と、舵角算出部１３とを備える。記憶部１１は、操舵機構および転舵機構の停止時に、操舵機構としてのステアリングシャフト９２の操舵角に関する舵角情報を記憶する。異常判定部１２は、モータ８０の起動時に第１検知回路１３０および第２検知回路２３０から取得した複数の回転検知値と、その起動時の直前のモータ８０の停止時に記憶部１１に記憶された舵角情報（例えば、モータ８０の過去の駆動時の回転検知値や舵角検知値）とを含むパラメータのうち、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較により、第１検知回路１３０および第２検知回路２３０の異常、および、これら検知回路１３０，２３０が検知する回転検知値の異常を判定する。それぞれの系統における検知回路による回転検知値と、記憶された舵角情報とを含むパラメータのうち、電力供給経路が異なる２つのパラメータを互いに比較して異常判定を実行することにより、共通の電力供給経路の異常に起因して比較に用いるパラメータの双方が異常となることによって異常判定に誤判定が生じることを抑制でき、異常判定の精度を確保して、各検知回路の異常を判定するため、より確実に異常判定を行うことができる。

また、舵角算出部１３は、複数の回転検知値および舵角情報のうち、異常判定部１２により異常と判定されなかったパラメータ（回転検知値まはた舵角情報）に基づいて、操舵角を算出する。このため、異常と判定されなかった検知回路の回転検知値に基づいて、高精度に操舵角を算出することが可能となり、舵角算出処理が冗長化される。異常判定の精度と、舵角算出における冗長性とを向上させることができるため、ステアリングシステム９０における信頼性を向上させることができる。

また、ステアリングシステム９０では、舵角算出部１３は、複数の回転検知値を、舵角情報よりも優先的に採用して、舵角を算出する。モータ８０の現在の駆動状態をより反映した回転検知値を優先的に採用することにより、操舵角の算出精度を確保することができる。

異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較し、異常を判定するためには、例えば、ステアリングシステム９０は、以下のように構成されていてもよい。複数の系統は、系統毎に個別に設けられた制御装置であって、自系統に備えられた電力源から電力供給される個別制御装置（例えば、第１制御部１７０，第２制御部２７０）をそれぞれ含み、それぞれ自系統の検知回路（例えば、第１検知回路１３０）は、自系統の電力源（例えば、第１電源１９１）から電力供給されるように構成されていてもよい。この場合、各個別制御装置における記憶部１１は、舵角情報として、自系統の検知回路から取得した複数の回転検知値（例えば、回転回数ＴＣ１，ＴＣ２）を記憶するように構成されていてもよい。そして、異常判定部１２は、モータ８０の駆動時に、複数の系統のうちの２つの系統について一方の系統で取得された回転検知値と、他方で読み出された舵角情報とを比較し、その差が所定の第１閾値以上である場合に、回転検知値を取得した系統側の検知回路および回転検知値が異常であると判定するように構成されていてもよい。このように構成することにより、それぞれ異なる系統に備えられた電力源から電力供給される検知回路と個別制御装置から、それぞれ取得した回転検知値と舵角情報（回転検知値の記憶値）とを比較して、異常判定を実行することができる。

もしくは、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較し、異常を判定するために、ステアリングシステム９０は、以下のように構成されていてもよい。複数の系統は、系統毎に個別に設けられた制御装置であって、自系統に備えられた電力源から電力供給される個別制御装置（例えば、第１制御部１７０，第２制御部２７０）をそれぞれ含み、自系統の検知回路（例えば第１検知回路１３０）は、自系統および他系統の電力源（例えば、第１電源１９１および第２電源２９１）から電力供給されるように構成されていてもよい。この場合、各個別制御装置における記憶部１１は、舵角情報として、自系統の検知回路から取得した回転検知値を記憶するように構成されていてもよい。また、異常判定部１２は、モータ８０の駆動時に、複数の系統のうちの２つの系統について一方の系統で取得された回転検知値と、他方で読み出された舵角情報とを比較し、その差が所定の第２閾値以上である場合に、回転検知値を取得した系統側の検知回路およびその回転検知値が異常であると判定するように構成されていてもよい。このように構成することにより、複数の系統に備えられた電力源から電力供給される検知回路から取得した回転検知値と、各自その系統に備えられた電力源から電力供給される個別制御装置において読み出された舵角情報（回転検知値の記憶値）とを比較して、異常判定を実行することができる。

もしくは、異なる電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較し、異常を判定するために、ステアリングシステム９０は、以下のように構成されていてもよい。ステアリングシステム９０は、操舵機構と転舵機構のうち、モータ８０により駆動される機構における舵角（操舵角、転舵角）を検知可能な舵角センサ（外部センサ３３）を備えていてもよい。なお、操舵機構の舵角は、操舵角センサにより検知できる。また、転舵機構の舵角は、ラックストロークセンサ等の転舵角センサによって検知できる。この場合、複数の系統は、系統毎に個別に設けられた制御装置である個別制御装置（例えば、第１制御部１７０，第２制御部２７０）をそれぞれ含み、舵角センサは、複数の系統にそれぞれ含まれる検知回路および個別制御装置のうちの少なくともいずれか一方と異なる電力供給経路から電力供給されるように構成されていることが好ましい。

そして、記憶部１１は、舵角情報として、舵角センサ（例えば、外部センサ３３）が検知する舵角検知値を記憶するように構成されていてもよい。また、異常判定部１２は、モータ８０の起動時に、回転検知値と、舵角情報と、舵角センサから取得された舵角検知値とを含むパラメータのうち、異なる前記電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つのパラメータの比較により、各パラメータの異常を判定するように構成されていてもよい。

より具体的には、例えば、複数の系統の個別制御装置は、自系統に備えられた電力源から電力供給され、舵角センサは、自系統の電力源および他系統の電力源から電力供給されていてもよい。この場合、異常判定部１２は、モータ８０の起動時に、舵角センサから取得された舵角検知値と、個別制御装置により読み出された舵角情報（例えば、記憶値１）とを比較し、その差が所定の第４閾値以上である場合に、舵角センサおよび舵角検知値が異常であると判定するように構成されていてもよい。このように構成することにより、複数の系統に備えられた電力源から電力供給される舵角センサから取得した舵角検知値と、各自その系統に備えられた電力源から電力供給される個別制御装置において読み出された舵角情報（舵角検知値の記憶値）とを比較して、異常判定を実行することができる。

複数の系統のそれぞれは、主センサ（センサ素子１３１，２３１）と、副センサ（センサ素子１３２，２３２）とを含む複数の角度センサを備えるように構成されていてもよい。この場合、異常判定部１２は、主センサの回転検知値と副センサの回転検知値の差が所定の第５閾値を超える場合に、主センサと副センサとの少なくともいずれか一方が異常であると判定してもよい。同じ系統内で、主センサと副センサとの双方において検知された回転検知値から、主センサの異常を検知することができるため、異常検知の信頼性が向上し、ひいては、舵角算出の信頼性が向上する。さらには、主センサの回転検知値と副センサの回転検知値の差が第５閾値以下である場合に、主センサの回転検知値をその系統の回転検知値とするように構成されていてもよい。

ＥＣＵ１０は、操舵機構の操舵角を算出するためのパラメータ（回転検知値、舵角検知値）について異常判定部により異常と判定された場合に、操舵機構の初期位置を操舵機構の中立位置に設定するように構成されていてもよい。さらには、ＥＣＵ１０によって中立位置の設定が実行される際に、運転者等に対して、中立位置設定を実行することが通知されるように構成されていてもよい。中立位置設定の通知は、スピードメータ等に表示して視覚的に通知するものであってもよいし、音声または通知音によって聴覚的に報知されるものであってもよい。

（変形例）
なお、上記の各実施形態では、ステアリングシステム９０は、「コラムアシストタイプ」の場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、モータ８０の回転をラック軸９７に伝える「ラックアシストタイプ」等の他の形式としてもよい。

また、ステアリングシステムは、図１７に示すように、操舵機構を駆動するモータと、転舵機構を駆動するモータとの双方を備えていてもよい。転舵機構を駆動するモータにおいても、上記の各実施形態において説明した場合と同様に、異常判定処理および舵角算出処理を実行することができる。なお、転舵角を検知するために使用する舵角センサ（外部センサ３３）としては、ラックストロークセンサ等の転舵角を検知可能なセンサを例示できる。

図１７に示すステアリングシステム３００は、いわゆるステア・バイ・ワイヤ型のステアリングシステムである。ステアリングシステム３００は、運転者の操舵を受け付ける操舵装置３１０と、操舵装置３１０が受け付けた操舵量に応じて、車輪３１６を転舵する転舵装置３２０とを備えている。なお、ステア・バイ・ワイヤ型のステアリングシステムでは、「操舵」に替えて「反力」と称されることもある。

操舵装置３１０は、運転者の操作により回転するステアリング３１１と、ステアリング３１１の回転に伴って回転するステアリングシャフト３１２と、操舵側モータ３１３とを備えている。操舵側モータ３１３は、操舵側減速機３１４を介してステアリングシャフト３１２に連結されており、運転者のステアリング３１１の操作に応じた操舵を付与する。操舵側モータ３１３は、交流電力により回転駆動する交流モータである。また、操舵側モータ３１３は、インバータ３１５を介して電源に接続されている。インバータ３１５は、電源からの直流電力を交流電力に変換し、操舵側モータ３１３に給電する。

ステアリングシャフト３１２の先端側には、クラッチ３１２ｂを介してピニオン軸３１２ａが設けられている。車両の通常の運転時ではクラッチ３１２ｂは開状態となっており、ステアリングシャフト３１２の回転はピニオン軸３１２ａへ伝達されない。例えば、ステアリングシステム３００の異常時等によりクラッチ３１２ｂが閉状態となることにより、ステアリングシャフト３１２の回転は、ピニオン軸３１２ａへ伝達される。

転舵装置３２０は、車輪３１６の向きを変化させるラック軸３２１と、転舵側モータ３２２とを備えている。ラック軸３２１の両端には、タイロッドを介して車輪３１６が連結されている。転舵側モータ３２２は、転舵側減速機３２３を介してラック軸３２１に連結されており、ラック軸３２１に対して車輪３１６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３２２は、インバータ３２４を介して電源に接続されている。インバータ３２４は、電源からの直流電力を交流電力に変換し、転舵側モータ３２２に給電する。

ピニオン軸３１２ａは、ラック軸３２１に噛み合っており、クラッチ３１２ｂの開状態では、ステアリングシャフト３１２はラック軸３２１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３１１の操作に伴うステアリングシャフト３１２の回転は、ラック軸３２１の直線運動に変換されない。一方、クラッチ３１２ｂの閉状態では、ステアリングシャフト３１２はラック軸３２１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３１１の操作に伴うステアリングシャフト３１２の回転運動は、ラック軸３２１の直線運動に変換される。

操舵装置３１０のステアリングシャフト３１２には、運転者の操舵に応じた操舵トルクを検知するトルクセンサ３１７が設けられている。また、転舵装置３２０のラック軸３２１には、ラック軸３２１の直線移動量である変位量Ｘを検知するラックストロークセンサ３２５が設けられている。

ステアリングシステム３００は、操舵側制御部としての操舵側ＥＣＵ３４０と、転舵側制御部としての転舵側ＥＣＵ３４５とを備えている。操舵側ＥＣＵ３４０及び転舵側ＥＣＵ３４５は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））及びメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）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、操舵側モータ３１３や転舵側モータ３２２への電力供給が制御される。

操舵側ＥＣＵ３４０は、運転者の操舵に伴うステアリングシャフト３１２の回転量（絶対角）を示す操舵側絶対角Ｙ１と、操舵トルクＴｈと、車速Ｖｃとに基づいて、操舵側モータ３１３に対するトルクの指令値である操舵トルク指令値を演算する。更に、この操舵トルク指令値に基づいて、インバータ３１５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３１１の角度を中立位置とし、この中立位置から、車輪３１６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。

操舵側ＥＣＵ３４０は、回転検知回路として、操舵側モータ３１３の回転状態を示す検知値により操舵側絶対角Ｙ１を演算する操舵側検知回路３４１を備えている。操舵側検知回路３４１は、検知値として、操舵側モータ３１３の回転角θｍ、及び操舵側モータ３１３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、操舵側モータ３１３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、操舵側検知回路３４１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操舵側モータ３１３の回転角θｍや回転回数ＴＣを演算する。操舵側ＥＣＵ３４０は、上述の実施形態と同様の電力供給経路および通信経路によって、電力源と接続するように構成でき、同様の処理を実行することができる。

転舵側ＥＣＵ３４５は、ステアリングシャフト３１２の回転量（絶対角）を示す転舵側絶対角Ｙ２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３２２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３２４を操作するための操作信号を演算する。

転舵側ＥＣＵ３４５は、回転検知回路として、転舵側モータ３２２の回転状態を示す検知値により転舵側絶対角Ｙ２を演算する転舵側検知回路３４６を備えている。転舵側検知回路３４６は、検知値として、転舵側モータ３２２の回転角θｍと、転舵側モータ３２２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３２２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、転舵側検知回路３４６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３２２の回転角θｍや回転回数ＴＣを演算する。

操舵側ＥＣＵ３４０および転舵側ＥＣＵ３４５は、上記の実施形態における操舵装置８のＥＣＵ１０と同様に、２系統に構成することができる。図４，５，８，１０，１１，１３〜１５に図示した構成は、ＥＣＵ１０を操舵側ＥＣＵ３４０または転舵側ＥＣＵ３４５に読み替え、モータ８０を、操舵側モータ３１３または転舵側モータ３２２に読み替えることにより、操舵側ＥＣＵ３４０および転舵側ＥＣＵ３４５においても適用できる。操舵側ＥＣＵ３４０においては、上記の実施形態および変形例と同様であるため、その説明を省略し、以下、転舵側ＥＣＵ３４５について、上記の実施形態および変形例との相違点を説明する。

転舵側ＥＣＵ３４５に上記の実施形態に係る操舵装置８の構成を適用するに際しては、図１０，１１，１３〜１５における外部センサ３３は、ラックストロークセンサ３２５等の転舵角センサとなる。また、図１２，１６の処理において、操舵角θｓに替えて、転舵角θｒを用いることにより、転舵角の算出処理等を実行し、転舵側モータ３２２のアシスト運転を実行できる。

また、転舵側ＥＣＵ３４５に係る舵角算出処理においては、図７，９，１２，１６における「操舵角」を「転舵角」と読み替えることにより、同様に実行できる。なお、図７に示すステップＳ１１１〜Ｓ１１３、図９におけるステップＳ２１１〜Ｓ２１３、図１２におけるステップＳ３１１〜Ｓ３１３、図１６におけるステップＳ４１４〜Ｓ４１６における処理において、操舵側に係る処理と相違している。

ステップＳ１１１における中立位置設定では、転舵機構の中立位置設定を実行する。具体的には、例えば、メータ等により運転者や整備者等に通知後、転舵側モータ３２２によりラック軸３２１をラックエンドの一端から他端まで変位させて中立位置を探索し、中立位置として設定してもよい。または、メータ等により運転者や整備者等にステアリングホイール操作を促す通知を行い、運転者や整備者等によるステアリングホイール操作によって、中立位置を探索し、中立位置として設定してもよい。または、メータ等により運転者や整備者等に転舵機構の中立位置設定を促す通知を行い、運転者や整備者等が車外から転舵機構の転舵角を確認し、その確認した転舵角に基づいて、中立位置を設定してもよい。また、車両整備のサービスツール等により中立位置の設定を開始するコマンドを送った上で、運転者や整備者等によりステアリングホイール９１を操作して貰い、中立位置に合わせてもよい。さらには、中立位置の設定に係る指令や操作は、車両の停車中のみ受け付ける等のフェイルセーフ機能を備えていることが好ましい。

上記のとおり、操舵機構であるステアリングシャフト３１２を操舵側モータ３１３により駆動し、転舵機構であるラック軸３２１を転舵側モータ３２２により駆動するステアリングシステム３００においても、操舵側モータ３１３を制御する操舵側ＥＣＵ３４０は、記憶部１１と、異常判定部１２と、舵角算出部１３と、モータ制御部１４とに係る機能を有するように構成することができる。同様に、転舵側モータ３２２を制御する転舵側ＥＣＵ３４５は、記憶部１１と、異常判定部１２と、舵角算出部１３と、モータ制御部１４とに係る機能を有するように構成することができる。

記憶部１１は、操舵側モータ３１３により駆動される操舵機構であるステアリングシャフト３１２の操舵角に関する舵角情報、および、転舵側モータ３２２により駆動される転舵機構であるラック軸３２１の転舵角に関する舵角情報を記憶する。

異常判定部１２は、操舵側モータ３１３または転舵側モータ３２２の駆動時にセンサ素子１３１，１３２，２３１，２３２の検知値に基づいて検知回路１３０，２３０が算出した複数の回転検知値と、記憶部１１に記憶された舵角情報（例えば、過去の検知回路１３０，２３０の検知値や外部センサ３３の検知値）とに基づいて、異なる系統にそれぞれ含まれる検知回路１３０，２３０の異常を判定する。このため、より確実に異常判定を行うことができる。

また、舵角算出部１３は、複数の回転検知値および舵角情報のうち、異常判定部１２により異常と判定されなかったパラメータ（回転検知値まはた舵角情報）に基づいて、舵角を算出する。このため、異常と判定されなかった検知回路の回転検知値に基づいて、高精度に舵角を算出できる。さらには、全ての検知回路について異常と判定された場合にも、記憶された舵角情報に基づいて舵角を算出できる。

また、操舵側ＥＣＵ３４０においては、モータ制御部１４は、運転者の操舵に伴うステアリングシャフト３１２の回転量（絶対角）を示す操舵側絶対角Ｙ１と、操舵トルクＴｈと、車速Ｖｃとに基づいて、操舵側モータ３１３に対するトルクの指令値である操舵トルク指令値を演算する。この操舵側絶対角Ｙ１として、舵角算出部１３により算出された操舵角が用いられる。更に、この操舵トルク指令値に基づいて、インバータ３１５を操作するための操作信号を演算する。

また、転舵側ＥＣＵ３４５においては、モータ制御部１４は、ステアリングシャフト３１２の回転量（絶対角）を示す転舵側絶対角Ｙ２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３２２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３２４を操作するための操作信号を演算する。

上記のとおり、変形例に係るステアリングシステム３００では、操舵側モータ３１３および転舵側モータ３２２のそれぞれにおいて、第１系統Ｌ１として、モータ３１３，３２２の回転検知値を算出する第１検知回路１３０と、電力源としての第１電源１９１とを備える。また、第２系統Ｌ２として、モータ３１３，３２２の回転検知値を算出する第２検知回路２３０と、電力源としての第２電源２９１を備える。制御装置としての操舵側ＥＣＵ３４０および転舵側ＥＣＵ３４５は、それぞれ、記憶部１１と、異常判定部１２と、舵角算出部１３とを備える。記憶部１１は、操舵機構および転舵機構の停止時に、操舵機構としてのステアリングシャフト９２の操舵角、および、転舵機構としてのラック軸３２１の転舵角、に関する舵角情報を記憶する。異常判定部１２は、それぞれのモータ（操舵側モータ３１３および転舵側モータ３２２）の起動時に、第１検知回路１３０および第２検知回路２３０から取得した複数の回転検知値と、その起動時の直前においてそれぞれのモータの停止時に記憶部１１に記憶された舵角情報とに基づいて、第１検知回路１３０および第２検知回路２３０の異常を判定する。それぞれの系統における検知回路による回転検知値と、記憶された舵角情報とを用いて、各検知回路の異常を判定するため、より確実に異常判定を行うことができる。

また、舵角算出部１３は、複数の回転検知値および舵角情報のうち、異常判定部１２により異常と判定されなかったパラメータ（回転検知値まはた舵角情報）に基づいて、それぞれ、操舵角または転舵角を算出する。このため、異常と判定されなかった検知回路の回転検知値に基づいて、高精度に操舵角または転舵角を算出できるとともに、舵角算出処理が冗長化され、ステアリングシステム９０における信頼性を向上させることができる。

なお、操舵側モータ３１３の駆動系と、転舵側モータ３２２の駆動系との双方が、第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２のような複数の系統を備えている必要はなく、いずれか一方のみが複数の系統を備えるように構成されていてもよい。また、記憶部１１、異常判定部１２、舵角算出部１３等が、操舵側ＥＣＵ３４０と、転舵側ＥＣＵ３４５の双方にそれぞれ設けられている場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、操舵側ＥＣＵ３４０および転舵側ＥＣＵ３４５から独立した別のＥＣＵに、記憶部１１、異常判定部１２、舵角算出部１３等が設けられていてもよい。

１０…ＥＣＵ、１１…記憶部、１２…異常判定部、１３…舵角算出部、８０…モータ、９０，３００…パワーステアリングシステム、９２，３１２…ステアリングシャフト、９７，３２１…ラック軸、１３０…第１検知回路、１３１，１３２，２３１，２３２…センサ素子、１９１…第１電源、２３０…第２検知回路、２９１…第２電源、３１３…操舵側モータ、３２２…転舵側モータ、３４０…操舵側ＥＣＵ、３４５…転舵側ＥＣＵ

Claims (8)

1. 操舵機構（９２，３１２）と、転舵機構（９７，３２１）と、前記操舵機構と前記転舵機構との少なくともいずれか一方を駆動するモータ（８０，３１３，３２２）と、前記モータを制御する制御装置（１０）とを備え、
   前記モータの回転を検知する角度センサ（１３１，１３２，２３１，２３２）に基づいて、前記モータの回転検知値を算出する検知回路（１３０，２３０）と、電力源（１９１，２９１）から前記検知回路に電力を供給する電力供給経路とをそれぞれ含む系統を複数備えた車両のステアリングシステム（９０，３００）であって、
   前記制御装置は、
   前記操舵機構および前記転舵機構の停止時に、前記操舵機構と転舵機構のうち前記モータが駆動する側の舵角に関する舵角情報を記憶する記憶部（１１）と、
   前記モータの起動時に、前記複数の系統の前記検知回路から取得した複数の回転検知値と、前記記憶部に記憶された前記舵角情報とを含むパラメータのうち、異なる前記電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つの前記パラメータの比較により、前記複数の系統の前記検知回路および前記回転検知値の異常を判定する異常判定部（１２）と、
   前記複数の回転検知値および前記舵角情報のうち、前記異常判定部により異常と判定されなかったパラメータに基づいて、前記舵角を算出する舵角算出部（１３）と、を備える、ステアリングシステム。
2. 前記舵角算出部は、前記複数の回転検知値を、前記舵角情報よりも優先的に採用して、前記舵角を算出する請求項１に記載のステアリングシステム。
3. 前記複数の系統は、前記系統毎に個別に設けられた前記制御装置であって、自系統に備えられた電力源から電力供給される個別制御装置（１７０，２７０）をそれぞれ含み、
   前記複数の系統における自系統の前記検知回路は、それぞれ前記自系統に備えられた電力源から前記電力供給経路により電力供給され、
   前記記憶部は、前記舵角情報として、前記操舵機構と前記転舵機構の停止時に前記自系統の検知回路から取得した前記回転検知値を記憶し、
   前記異常判定部は、前記モータの起動時に、前記複数の系統のうちの２つの系統について一方の系統で取得された回転検知値と、他方の系統で読み出された前記舵角情報とを比較し、その差が所定の第１閾値以上である場合に、前記回転検知値を取得した系統側の前記検知回路および前記回転検知値が異常であると判定する請求項１または２に記載のステアリングシステム。
4. 前記複数の系統は、前記系統毎に個別に設けられた前記制御装置であって、自系統に備えられた電力源から電力供給される個別制御装置をそれぞれ含み、
   前記複数の系統における自系統の前記検知回路は、それぞれ、前記自系統に備えられた電力源からの前記電力供給経路および他系統に備えらえた電力源からの前記電力供給経路により電力供給され、
   前記記憶部は、前記舵角情報として、前記操舵機構と前記転舵機構の停止時に前記自系統の検知回路から取得した前記回転検知値を記憶し、
   前記異常判定部は、前記モータの起動時に、前記複数の系統のうちの２つの系統について一方の系統で取得された回転検知値と、他方の系統で読み出された舵角情報とを比較し、その差が所定の第２閾値以上である場合に、前記回転検知値を取得した系統側の前記検知回路および前記回転検知値が異常であると判定する請求項１または２に記載のステアリングシステム。
5. 前記ステアリングシステムは、前記操舵機構と前記転舵機構のうち、前記モータにより駆動される機構における舵角を検知可能な舵角センサ（３３，３２５）を備え、
   前記複数の系統は、前記系統毎に個別に設けられた前記制御装置である個別制御装置をそれぞれ含み、
   前記舵角センサは、前記検知回路および前記個別制御装置のうちの少なくともいずれか一方と異なる電力供給経路から電力供給され、
   前記記憶部は、前記舵角情報として、前記操舵機構と前記転舵機構の停止時に前記舵角センサが検知する舵角検知値を記憶し、
   前記異常判定部は、前記モータの起動時に、前記回転検知値と、前記舵角情報と、前記舵角センサから取得された前記舵角検知値とを含むパラメータのうち、異なる前記電力供給経路からの電力供給により得られた少なくとも２つの前記パラメータの比較により、前記各パラメータの異常を判定する請求項１または２に記載のステアリングシステム。
6. 前記複数の系統のそれぞれは、主センサ（１３１，２３１）と、副センサ（１３２，２３２）とを含む複数の前記角度センサを備えており、
   前記異常判定部は、前記主センサの回転検知値と前記副センサの回転検知値の差が所定の第５閾値を超える場合に、前記主センサと前記副センサとの少なくともいずれか一方が異常であると判定する請求項１〜５のいずれかに記載のステアリングシステム。
7. 前記制御装置は、前記操舵機構の舵角を算出するための前記パラメータについて前記異常判定部により異常と判定された場合に、前記車両を直進走行させる前記操舵機構の初期位置を前記操舵機構の中立位置として設定する請求項１〜６のいずれかに記載のステアリングシステム。
8. 前記制御装置は、前記転舵機構の舵角を算出するための前記パラメータについて前記異常判定部により異常と判定された場合に、前記転舵機構の中立位置設定を通知または実行する請求項１〜７のいずれかに記載のステアリングシステム。

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