WO2021166754A1 - 回転角検出装置 - Google Patents

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WO2021166754A1
WO2021166754A1 PCT/JP2021/004901 JP2021004901W WO2021166754A1 WO 2021166754 A1 WO2021166754 A1 WO 2021166754A1 JP 2021004901 W JP2021004901 W JP 2021004901W WO 2021166754 A1 WO2021166754 A1 WO 2021166754A1
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木村 誠
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日立Astemo株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a rotation angle detecting device that detects the steering state amount of the steer-by-wire.
  • the rotation angle detection device of Patent Document 1 includes a main gear that rotates with the rotation of the rotating body to be detected, a plurality of driven gears that rotate in conjunction with the main gear, and a plurality of driven gears corresponding to each of the plurality of driven gears.
  • a sensor and a processing unit that calculates the rotation angle of the main drive gear based on output signals from a plurality of sensors are provided, and the driven gear has a first driven gear, a second driven gear, and a third driven gear, and the sensor.
  • the rotation angle of the steering wheel provided in the steering input device is detected, and the steering amount of the tire (in other words, the steering wheel) connected to the steering device is detected as the rotation angle.
  • the steering device is driven and controlled based on the detection result of the rotation angle. Therefore, if the amount of rotation of the steering wheel or the amount of steering of the tire cannot be detected due to a failure of the sensor element that detects the rotation angle or a failure of the power supply circuit that supplies power to the sensor element, there is a problem that steering control becomes impossible. there were.
  • the present invention has been made in view of the conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotation angle detecting device having high robustness against failure of a sensor element and a power supply circuit.
  • the rotation angle detection device for detecting the steering state amount of the steer-by-wire, the rotation shaft member rotating around the rotation axis, and the rotation angle detection.
  • the third driven gear, the first magnet provided on the first driven gear, the second magnet provided on the second driven gear, the third magnet provided on the third driven gear, and the first magnet A third sensor and a second sensor that are arranged to face each other and detect the amount of rotation of the first driven gear, and a third sensor that is arranged to face the second magnet and detect the amount of rotation of the second driven gear.
  • the rotation angle detection unit including a sensor, a fourth sensor, a fifth sensor and a sixth sensor arranged to face the third magnet and detecting the amount of rotation of the third driven gear, and the rotation shaft.
  • a control device that outputs a signal used for controlling the steer-by-wire based on the amount of rotation of the member, wherein the control device includes a combination of the first sensor and the second sensor, and the third sensor and the second sensor.
  • a rotation amount generation unit that generates a rotation amount of the main gear based on a combination of four sensors and a value detected from a sensor having a combination different from the combination of the fifth sensor and the sixth sensor, and the first sensor and the first sensor.
  • a first power supply circuit, a second power supply circuit, and a third power supply circuit that supply power to any of the two sensors, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor are provided.
  • the first power supply circuit supplies power to one of the first sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor.
  • 1 power supply unit and a second power supply unit that supplies power to a sensor that detects the amount of rotation of a driven gear other than the sensor to which power is supplied from the first power supply unit and is different from the sensor to which power is supplied.
  • the second power supply circuit supplies power to one of the first sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor.
  • the third power supply that supplies power to the third power supply unit and the sensor that detects the rotation amount of the driven gear, which is different from the sensor to which power is supplied from the third power supply unit and is different from the sensor to which power is supplied.
  • the third power supply circuit has a supply unit.
  • a fifth power supply unit that supplies power to one of the first sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor, and the first.
  • the control device having a sixth power supply unit that supplies power to a sensor that detects the amount of rotation of a driven gear that is different from the sensor to which power is supplied and is different from the sensor to which power is supplied from the power supply unit.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an aspect of a steer-by-wire steering system 1000 provided in a vehicle 1 such as an automobile.
  • the steer-by-wire steering system 1000 is a system that controls the steering angles of the steering wheels 2L and 2R, which are the front tires of the vehicle 1, in other words, the steering amount, and the steering wheel 500 and the steering wheels 2L and 2R are mechanical. Is separated.
  • the steer-by-wire steering system 1000 includes a steering device 2000 and a steering input device 3000.
  • the steering device 2000 includes an electric motor 100 as a steering actuator that generates a steering force applied to the steering wheels 2L and 2R, a first ECU (Electronic Control Unit) 200 that drives and controls the electric motor 100, and a steering mechanism 300.
  • the first rotation angle detection device 400 (in other words, the rotation angle detection unit) that detects the position of the steering mechanism 300 (for example, the rack position) as an amount related to the steering amount of the steering wheels 2L and 2R.
  • the steering mechanism 300 is a mechanism that converts the rotational motion of the output shaft of the electric motor 100 into the linear motion of the steering rod 310, and in this embodiment, a rack and pinion are used.
  • the rotational driving force of the electric motor 100 is transmitted to the pinion shaft 330 via the speed reducer 320.
  • the steering rod 310 is provided with a rack 311 that meshes with the pinion 331 provided on the pinion shaft 330.
  • the steering rod 310 moves horizontally to the left and right in the traveling direction of the vehicle 1, so that the steering wheel 2L , 2R steering angle changes.
  • the electric motor 100 is a brushless motor and has a motor rotation angle sensor 101 that detects a rotor position.
  • the steering mechanism 300 may be a mechanism using, for example, a ball screw instead of the rack and pinion.
  • the steering input device 3000 includes a steering wheel 500 operated by the driver of the vehicle 1, a steering shaft 510 that rotates with the rotation of the steering wheel 500, and an electric motor 600 as a steering reaction force actuator that generates a steering reaction force. It has a second ECU 700 that drives and controls the electric motor 600, and a second rotation angle detection device 800 (in other words, a rotation angle detection unit) that detects the steering angle of the steering wheel 500. Then, the first ECU 200 of the steering device 2000 acquires the information on the steering angle of the steering wheel 500 detected by the second rotation angle detection device 800, and the information on the steering angle and the steering wheel detected by the first rotation angle detection device 400. The energization of the electric motor 100 is controlled by comparing with the information on the steering amount of 2L and 2R.
  • the second ECU 700 of the steering input device 3000 controls the energization of the electric motor 600 based on the information of the target reaction torque generated based on the estimation result of the external force applied to the steering mechanism 300, and generates the steering reaction force.
  • the electric motor 600 is a brushless motor and has a motor rotation angle sensor 601 that detects a rotor position.
  • the position of the steering mechanism 300 detected by the first rotation angle detection device 400 (in other words, the steering amount) and the steering angle of the steering wheel 500 detected by the second rotation angle detection device 800 are steer-by-wire. It is a steering state amount in the steering system 1000. Further, the two control devices of the first ECU 200 and the second ECU 700 constitute a control device 1100 that outputs a signal used for steering by wire in the steering by wire steering system 1000.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the first ECU 200 of the steering device 2000.
  • the electric motor 100 that generates the steering force in the steering device 2000 is, for example, a three-phase brushless motor, and the winding set composed of the U-phase coil, the V-phase coil, and the W-phase coil is the first winding set 100a and the first winding set. It has two sets of two winding sets 100b.
  • the first ECU 200 has two drive control systems 210a and 210b that individually drive and control the winding sets 100a and 100b, and makes the drive control system of the electric motor 100 redundant.
  • the first drive control system 210a that drives and controls the first winding set 100a includes a first power supply circuit 211a, a first inverter 212a, a first predriver 213a, a first MCU (Micro Control Unit) 214a which is an arithmetic processing unit, and a first. It has 1CAN transceiver 215a and the like.
  • the second drive control system 210b that drives and controls the second winding set 100b includes a second power supply circuit 211b, a second inverter 212b, a second predriver 213b, a second MCU 214b that is an arithmetic processing unit, a second CAN transceiver 215b, and the like. ..
  • the first power supply circuit 211a is connected to the first battery 51a provided in the vehicle 1, converts the input power supply voltage from the first battery 51a into the internal power supply voltage, and converts the internal power supply voltage into the first drive control system 210a. It is supplied to the first pre-driver 213a, the first MCU214a, the first CAN transceiver 215a, and the like.
  • the second power supply circuit 211b is connected to the second battery 51b provided in the vehicle 1, converts the input power supply voltage from the second battery 51b into the internal power supply voltage, and converts the internal power supply voltage into the second drive control system 210b. It is supplied to the second predriver 213b, the second MCU214b, the second CAN transceiver 215b, and the like.
  • the first drive control system 210a and the second drive control system 210b receive power supply from different power sources (batteries).
  • the input power supply voltage from the first battery 51a and the second battery 51b is, for example, 12V
  • the internal power supply voltage generated by the first power supply circuit 211a and the second power supply circuit 211b is, for example, 5V.
  • the first MCU 214a and the second MCU 214b mutually transmit and receive information via the communication line 220, and for example, transmit various abnormality information in the own system and information related to inverter control in the own system to another system.
  • the first CAN transceiver 215a and the second CAN transceiver 215b are connected to the vehicle CAN bus 52, which is a communication line in the CAN (Controller Area Network) communication method.
  • the first MCU 214a and the second MCU 214b each acquire signals related to the steering amount output by the first rotation angle detection device 400, and also obtain information on the steering angle of the steering wheel 500 from the second ECU 700 via the vehicle CAN bus 52. It is acquired and the energization of the winding sets 100a and 100b is controlled based on this information. Then, the first MCU 214a and the second MCU 214b control the steering amount of the steering wheels 2L and 2R to a target value according to the steering angle of the steering wheel 500 by the energization control of the winding sets 100a and 100b.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the second ECU 700 of the steering input device 3000.
  • the drive control system of the electric motor 600 in the steering input device 3000 is also made redundant like the steering device 2000.
  • the electric motor 600 that generates a steering reaction force in the steering input device 3000 is, for example, a three-phase brushless motor, and a winding set composed of a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil is referred to as a first winding set 600a. It has two sets of the second winding set 600b.
  • the second ECU 700 has two drive control systems 710a and 710b that individually drive and control the winding sets 600a and 600b, and makes the drive control system of the electric motor 600 redundant.
  • the first drive control system 710a that drives and controls the first winding set 600a includes a first power supply circuit 711a, a first inverter 712a, a first predriver 713a, a first MCU 714a, a first CAN transceiver 715a, and the like.
  • the second drive control system 710b that drives and controls the second winding set 600b includes a second power supply circuit 711b, a second inverter 712b, a second predriver 713b, a second MCU 714b, a second CAN transceiver 715b, and the like.
  • the first power supply circuit 711a is connected to the first battery 51a provided in the vehicle 1, converts the input power supply voltage from the first battery 51a into the internal power supply voltage, and converts the internal power supply voltage into the first drive control system 710a. It is supplied to the first pre-driver 713a, the first MCU 714a, the first CAN transceiver 715a, and the like.
  • the second power supply circuit 711b is connected to the second battery 51b provided in the vehicle 1, converts the input power supply voltage from the second battery 51b into the internal power supply voltage, and converts the internal power supply voltage into the second drive control system 710b. It is supplied to the second pre-driver 713b, the second MCU 714b, the second CAN transceiver 715b, and the like.
  • the first battery 51a supplies electric power to the first drive control system 210a of the first ECU 200 and the first drive control system 710a of the second ECU 70
  • the second battery 51b is the second drive control system 210b and the second of the first ECU 200. 2 Power is supplied to the second drive control system 710b of the ECU 700.
  • the first MCU 714a and the second MCU 714b mutually transmit and receive information via the communication line 720, and for example, transmit various abnormality information in the own system and information related to inverter control in the own system to another system. Further, the first CAN transceiver 715a and the second CAN transceiver 715b are connected to the vehicle CAN bus 52.
  • the first MCU 714a and the second MCU 714b each acquire signals related to the steering angle of the steering wheel 500 output by the second rotation angle detection device 800, and transmit the steering angle information to the first ECU 200 of the steering device 2000 via the vehicle CAN bus 52. Send. Further, the first MCU 714a and the second MCU 714b each acquire information on the target value of the steering reaction force from the steering device 2000 via the vehicle CAN bus 52, and control the energization of the winding sets 600a and 600b based on the acquired information. This controls the steering reaction force generated by the electric motor 600.
  • first rotation angle detection device 400 and the second rotation angle detection device 800 will be described. Since the first rotation angle detection device 400 and the second rotation angle detection device 800 as the rotation angle detection unit have the same configuration, individual description thereof will be omitted.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the first rotation angle detection device 400 and the second rotation angle detection device 800.
  • the first rotation angle detection device 400 and the second rotation angle detection device 800 are assembled to a rotation shaft member 910 that is rotated by a rotation amount corresponding to the steering state amount of the steer-by-wire, and the rotation shaft member 910 is centered on the rotation axis AR. Rotate to.
  • the rotation shaft member 910 in the first rotation angle detection device 400 is, for example, the pinion shaft 330 in the steering mechanism 300
  • the rotation shaft member 910 in the second rotation angle detection device 800 is, for example, the steering shaft 510.
  • the rotary shaft member 910 can be a rotary shaft member different from the pinion shaft 330 or the steering shaft 510, which rotates with the rotation of the pinion shaft 330 or the steering shaft 510.
  • a driving gear 920 (large gear) that rotates with the rotation of the rotating shaft member 910 is provided on the outer circumference of the rotating shaft member 910. Further, each of the three driven gears 931, 932, 933 meshes with the main gear 920 and rotates in conjunction with the rotation of the main gear 920.
  • the three driven gears 931, 932, 933 are set to have different numbers of teeth from each other.
  • the number of teeth is set to 30, and the number of teeth of the third driven gear 933 is set to 33.
  • the gear ratio of the three driven gears 931,932,933 is 9:10:11
  • the number of teeth of the three driven gears 931,932,933 is 27,30,33. Is a natural number multiple (3 times) of 9:10:11, which is the gear ratio.
  • the number of teeth of the three driven gears 931, 932, 933 is tripled (27, 30, 33) of the tooth ratio of 9:10:11, but this is doubled.
  • the number of teeth of the first driven gear 931 can be set to 18
  • the number of teeth of the second driven gear 932 can be set to 20
  • the number of teeth of the third driven gear 933 can be set to 22.
  • the three driven gears 931,932,933 have different numbers of teeth that are not divisible by an integer, and the number of teeth of each of the three driven gears 931,932,933 is divided by the greatest common divisor. When this is done, the ratio of natural numbers consisting of two different odd numbers and one even number is set to be (9: 10: 11).
  • the number of teeth of the main drive gear 920 is set to be twice or more the number of teeth, which is the smallest of the three driven gears 931, 932, 933. That is, when the number of teeth of the first driven gear 931 is 27, the number of teeth of the second driven gear 932 is 30, and the number of teeth of the third driven gear 933 is 33, the smallest number of teeth is 27, and the number of teeth of the main driven gear 920 is 27.
  • the number of teeth is set to 54 or more, which is twice this 27.
  • the setting of the number of teeth of the main gear 920 and the driven gear 931, 932, 933 is such that the range of the absolute angle of the main gear 920 obtained from the combination of the detection signals of the rotation angles of the driven gears 931, 932, 933 is set.
  • Stair-by-wire adapted to include the detection range of steering state quantities.
  • the absolute angle can be detected within the range of the rotation speed (for example, 4-5 rotations) of the lock toe lock of the steering wheel 500.
  • the number of teeth is set.
  • the three driven gears 931, 932, 933 mesh with the main gear 920, respectively, but the driven gears 931, 932, 933 can mesh with each other.
  • the first driven gear 931 and the third driven gear 933 can be meshed with the main driven gear 920
  • the second driven gear 932 can be meshed with the first driven gear 931 or the third driven gear 933.
  • first driven gear 931 may be meshed with the main driving gear 920
  • second driven gear 932 may be meshed with the first driven gear 931
  • third driven gear 933 may be meshed with the second driven gear 932.
  • first driven gear 931 can be meshed with the main driving gear 920
  • second driven gear 932 and the third driven gear 933 can be meshed with the first driven gear 931.
  • Two-pole magnets 941,942,943 are attached to the axes of the driven gears 931, 932, 933, respectively, and angle sensors 951, 952, 953 are provided at positions facing the magnets 941, 942, 943, respectively. It is arranged.
  • the magnets 941, 942, 943 have a cross section orthogonal to the rotation axis of the driven gears 931, 932, 933, and are divided into an N pole and an S pole with a straight line passing through the center of the rotation axis as a boundary, and the angle sensor 951, 952. , 953 are arranged so as to face the magnets 941,942,943 in the axial direction of the driven gears 931, 932, 933.
  • the angle sensor 951,952,953 is a magnetic resistance sensor element (which converts the change in the magnetic field accompanying the rotation of the magnets 941,942,943 into electrical resistance, and further converts the electrical resistance into voltage to output an analog signal. In other words, it is equipped with an MR sensor element).
  • the first angle sensor 951 detects the amount of rotation of the first driven gear 931
  • the second angle sensor 952 detects the amount of rotation of the second driven gear 932
  • the third angle sensor 953 detects the amount of rotation of the third driven gear. The amount of rotation of the gear 933 is detected.
  • the angle sensors 951, 952, 953 are dual dies each including two MR sensor elements.
  • the first angle sensor 951 integrally includes the first MR sensor element 27a and the second MR sensor element 27b
  • the second angle sensor 952 integrally includes the first MR sensor element 30a and the second MR sensor element 30b.
  • the third angle sensor 953 integrally includes the first MR sensor element 33a and the second MR sensor element 33b.
  • each angle sensor 951, 952, 953 is made redundant. Then, the amount of rotation of the first driven gear 931 is detected by the first MR sensor element 27a (first sensor) and the second MR sensor element 27b (second sensor).
  • the amount of rotation of the second driven gear 932 is detected by the first MR sensor element 30a (third sensor) and the second MR sensor element 30b (fourth sensor). Further, the amount of rotation of the third driven gear 933 is detected by the first MR sensor element 33a (fifth sensor) and the second MR sensor element 33b (sixth sensor).
  • each MR sensor element 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, 33b is based on the + sin, -sin, + cos, and -cos signals output by the four sensor elements, and the absolute of each driven gear 931, 932, 933.
  • the angle signals ⁇ 27a, ⁇ 27b, ⁇ 30a, ⁇ 30b, ⁇ 33a, and ⁇ 33b indicating the angle (0deg-360deg) are output as rotation amount signals.
  • each of the MCUs 214a, 214b, 714a, and 714b of the first ECU 200 and the second ECU 700 is a rotation shaft in which two different angle signals of the driven gears among the angle signals ⁇ 27a, ⁇ 27b, ⁇ 30a, ⁇ 30b, ⁇ 33a, and ⁇ 33b are combined. It has a function as a rotation amount generating unit for obtaining the rotation amount (absolute angle) of the member 910 (main gear 920).
  • the rotation amount generation unit uses the rotation amount of the rotation shaft member 910 as a combination of the first MR sensor element 27a and the second MR sensor element 27b and a combination of the first MR sensor element 30a and the second MR sensor element 30b.
  • the combination of the first MR sensor element 33a and the second MR sensor element 33b is obtained by the detection value from the sensor of a different combination.
  • the MCUs 214a, 214b, 714a, and 714b of the first ECU 200 and the second ECU 700 each have a obtained rotation amount of the rotating shaft member 910, that is, a rotation amount corresponding to the steering state amount of the steer-by-wire (steering of the steering wheels 2L and 2R).
  • a signal used for steering-by-wire control such as a motor drive signal is output based on the amount (steering angle of the steering wheel 500). That is, the control device 1100 determines the target value of the steering amount based on the detection result of the steering angle of the steering wheel 500, and the steering actuator so that the detected value of the steering amount of the steering wheels 2L and 2R approaches the target value.
  • the electric motor 100 is controlled as.
  • FIG. 5 shows the first angle sensor 951 for detecting the rotation angle of the first driven gear 931 with the horizontal axis as the rotation angle [deg] of the main gear 920 and the vertical axis as the rotation angle [deg] of the first driven gear 931. It is a figure which shows the change of the angle signal ⁇ 27a of the 1st MR sensor element 27a and the angle signal ⁇ 27b of the 2nd MR sensor element 27b.
  • FIG. 6 shows a second angle sensor that detects the rotation angle of the second driven gear 932, with the horizontal axis as the rotation angle [deg] of the main gear 920 and the vertical axis as the rotation angle [deg] of the second driven gear 932. It is a figure which shows the change of the angle signal ⁇ 30a of the 1st MR sensor element 30a and the angle signal ⁇ 30b of the 2nd MR sensor element 30b in 952.
  • FIG. 7 shows a third angle sensor that detects the rotation angle of the third driven gear 933, with the horizontal axis as the rotation angle [deg] of the main gear 920 and the vertical axis as the rotation angle [deg] of the third driven gear 933.
  • the angle signal output by the MR sensor element constituting each angle sensor 951, 952, 953 is a signal in which one rotation of the driven gear 931, 932, 933 is one cycle, and is the same driven gear 931, 932.
  • the angle signals of the two sensors that detect the rotation angles of, 933 are output with their phases shifted by half a cycle from each other.
  • FIG. 8-10 are diagrams showing the correlation of the angles of rotation between the driven gears 931, 932, 933.
  • FIG. 8 shows the correlation between the rotation angle [deg] of the first driven gear 931 and the rotation angle [deg] of the second driven gear 932
  • FIG. 9 shows the rotation angle [deg] of the second driven gear 932 and the second driven gear 932.
  • 3 The correlation with the rotation angle [deg] of the driven gear 933 is shown
  • FIG. 10 shows the correlation between the rotation angle [deg] of the first driven gear 931 and the rotation angle [deg] of the third driven gear 933.
  • the angle signals output by the angle sensors 951, 952, 953 are signals having different periods due to the difference in the number of teeth of the driven gears 931, 932, 933. Then, by combining the angle signals having different periods, the absolute angle of the main gear 920, that is, the absolute angle of the rotary shaft member 910 (pinion shaft 330 or steering shaft 510) provided with the main gear 920 can be obtained.
  • FIG. 11 shows the absolute angle of the rotating shaft member 910 calculated by the combination of the angle signals output by the angle sensors 951, 952, 953 for each of the three typical combination patterns.
  • the first absolute angle detection value ⁇ A1 is an angle signal ⁇ 30a of the first MR sensor element 30a that detects the rotation angle of the second driven gear 932 and an angle signal of the first MR sensor element 33a that detects the rotation angle of the third driven gear 933. It is an absolute angle of the rotating shaft member 910 obtained in combination with ⁇ 33a.
  • the second absolute angle detection value ⁇ A2 is an angle signal ⁇ 33b of the second MR sensor element 33b that detects the rotation angle of the third driven gear 933 and an angle signal of the first MR sensor element 27a that detects the rotation angle of the first driven gear 931. It is an absolute angle of the rotating shaft member 910 obtained in combination with ⁇ 27a.
  • the third absolute angle detection value ⁇ A3 is an angle signal ⁇ 27b of the second MR sensor element 27b that detects the rotation angle of the first driven gear 931 and an angle signal of the second MR sensor element 30b that detects the rotation angle of the second driven gear 932. It is an absolute angle of the rotating shaft member 910 obtained in combination with ⁇ 30b.
  • the range of the absolute angle of the rotary shaft member 910 that can be detected by the combination of the angle signals will be described.
  • the range of the absolute angle of the rotary shaft member 910 that can be detected by the combination of the angle signals changes depending on the difference in the period due to the difference in the number of teeth of the driven gear.
  • the main driving gear 920 rotates 33/60 rotations, that is, by 198 deg, while the second driven gear 932 has 30 teeth.
  • the main gear 920 rotates 30/60 rotations, that is, 180 deg. Therefore, the phase of the angle signal ⁇ 30a of the first MR sensor element 30a for detecting the rotation angle of the second driven gear 932 and the angle signal ⁇ 33a of the first MR sensor element 33a for detecting the rotation angle of the third driven gear 933 is driven.
  • the phase when the absolute angle of the gear 920 is 0 deg is the same again when the absolute angle of the main gear 920 is 1980 deg.
  • the absolute angle ⁇ A1 of the gear 920 is in the range of 0 deg to 1980 deg.
  • the range of the absolute angle ⁇ A2 and the absolute angle ⁇ A3 is determined, the absolute angle ⁇ A2 is in the range of 0deg to 1782deg, and the absolute angle ⁇ A3 is in the range of 0deg to 1620deg.
  • the range of the absolute angle of the main gear 920 that can be obtained from the combination of the angle signals of the driven gears 931, 932, 933 is the difference in the period of the combined rotation angle signals, in other words, the driven gears 931, 932. It depends on the difference in the number of teeth of 933. Therefore, the driven gears 931, 932 so that the detection range of the absolute angle of the rotating shaft member 910 required in the steer-by-wire steering system 1000, in other words, the number of rotations required to be detected for the rotating shaft member 910 can be detected.
  • a combination of angle signals used to detect the number of teeth and the absolute angle of 933 is set.
  • FIG. 12 is a block diagram showing an aspect of a power supply path to each MR sensor element and an output path of a detection signal of each MR sensor element in the first rotation angle detection device 400.
  • the first drive control system 210a of the first ECU 200 is provided with a power supply circuit 217a for the first sensor to be supplied with power from the first battery 51a, and the second drive control system 210b of the first ECU 200 is supplied with power from the second battery 51b.
  • a power supply circuit 217b for the second sensor is provided.
  • the second drive control system 710b of the second ECU 700 is provided with a power supply circuit 717b for the fourth sensor, which is supplied with power from the second battery 51b.
  • the first power supply line 217a1 (first power supply unit) for supplying power from the first sensor power supply circuit 217a to the first MR sensor element 30a, and the first sensor power supply circuit 217a to the first MR sensor element 33a.
  • a second power supply line 217a2 (second power supply unit) for supplying power to the power supply is provided.
  • the third power supply line 217b3 (third power supply unit) for supplying power from the second sensor power supply circuit 217b to the second MR sensor element 27b, and the second sensor power supply circuit 217b to the second MR sensor element 30b.
  • a fourth power supply line 217b4 (fourth power supply unit) for supplying power to the power supply is provided.
  • the fifth power supply line 717b5 (fifth power supply unit) for supplying power from the fourth sensor power supply circuit 717b to the second MR sensor element 33b, and the fourth sensor power supply circuit 717b to the first MR sensor element 27a.
  • a sixth power supply line 717b6 (sixth power supply unit) for supplying power to the power supply is provided.
  • the control device 1100 uses the power supply circuit 217a for the first sensor (first).
  • a power supply circuit), a power supply circuit for the second sensor 217b (second power supply circuit), and a power supply circuit for the fourth sensor 717b (third power supply circuit) are provided.
  • the MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, 33b are combined into three types of combination patterns, which are combinations of MR sensor elements that detect the amount of rotation of the driven gears that are different from each other, and each combination pattern is used. Any one of the three sensor power supply circuits 217a, 217b, and 717b is assigned.
  • each of the three sensor power supply circuits 217a, 217b, and 717b supplies power to the two MR sensor elements
  • the MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, and 33b are power supplies for the three sensors. Power is supplied from any one of the circuits 217a, 217b, and 717b.
  • the three sensor power supply circuits 217a, 217b, 717b for supplying power to the MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, 33b of the first rotation angle detection device 400 are provided with the drive control systems 210a, 210b. , 710b
  • the first ECU 200 includes two sensor power supply circuits 217a and 217b
  • the second ECU 700 includes one sensor power supply circuit 717b.
  • the robustness against the failure of the power supply circuit for the sensor is improved, and the three power supply circuits 217a, 217b, and 717b for the sensor are combined with a plurality of control devices.
  • the robustness against the failure of the power supply circuit for the sensor is improved by providing the sensors in a distributed manner (in other words, a plurality of drive control systems).
  • the power supply circuit 217a for the first sensor is supplied with power from the first battery 51a
  • the power supply circuit 217b for the second sensor and the power supply circuit 717b for the fourth sensor are supplied with power from the second battery 51b
  • the first battery 51a Even if either one of the second battery 51b and the second battery 51b fails, at least one sensor power supply circuit can continue to supply power.
  • each drive control system has a combination of two MR sensor elements.
  • the power supply circuit for supplying power to the MCU and the power supply circuit for the sensor are supplied with power from the same battery, and as will be described later, the output of the MR sensor element that receives the power supply from the power supply circuit for the sensor provided by itself is acquired. For example, in the system shown in FIG. 12, even if the second battery 51b fails and the two sensor power supply circuits 217b and 717b stop supplying power to the MR sensor element, the first drive control system 210a The power supply from the battery 51a is continued.
  • the power supply from the power supply circuit 217a for the first sensor to the MR sensor element 30a and the MR sensor element 33a is continued, and the first MCU 214a acquires the angle signal ⁇ 30a and the angle signal ⁇ 33a and is absolute of the rotating shaft member 910.
  • the angle (steering amount) can be calculated, and energization control (in other words, steering control) of the first winding set 100a of the electric motor 100 can be performed.
  • the first drive control system 710a of the second ECU 700 also receives the power supply from the first battery 51a, the absolute angle of the steering shaft 510 is detected and the detected absolute angle information is transmitted to the first ECU 200. Is possible, and further, the control of the reaction force torque can be continued.
  • the first ECU 200 when the first ECU 200 is provided with a triple drive control system, the first ECU 200 can be provided with three sensor power supply circuits by providing each drive control system with a sensor power supply circuit. Further, a sensor power supply circuit (first power supply circuit) provided in the first drive control system 710a of the second ECU 700, a sensor power supply circuit (second power supply circuit) provided in the second drive control system 710b of the second ECU 700, and the like.
  • the system can be a system that supplies power to each MR sensor element of the first rotation angle detection device 400 from the sensor power supply circuit (third power supply circuit) provided in the second drive control system 210b of the first ECU 200.
  • the first MCU 214a and the second MCU 214b of the first ECU 200 are connected to the first MR sensor element 30a, the first MR sensor element 33a, the second MR sensor element 27b, and the second MR sensor element 30b, which constitute the first rotation angle detection device 400, respectively. Therefore, the angle signal ⁇ 30a from the first MR sensor element 30a, the angle signal ⁇ 33a from the first MR sensor element 33a, the angle signal ⁇ 27b from the second MR sensor element 27b, and the angle signal ⁇ 30b from the second MR sensor element 30b are acquired.
  • the second MCU 714b of the second ECU 700 is connected to the second MR sensor element 33b and the first MR sensor element 27a constituting the first rotation angle detection device 400, and the angle signal ⁇ 33b and the first MR sensor element 27a from the second MR sensor element 33b are connected.
  • the angle signal ⁇ 27a from is acquired.
  • the first MCU214a, the second MCU214b, and the second MCU714b combine the detection results of the driven gears that are different from each other among the acquired angle signals to obtain the absolute angle of the rotary shaft member 910 (pinion shaft 330) provided with the main gear 920. That is, it has a function as a rotation amount generation unit that detects an amount (rotation amount) related to the steering amount of the steering wheels 2L and 2R.
  • the absolute angle information can be shared by the MCUs 214a, 214b, 714a, and 714b by communication via the communication lines 220 and 720 between the vehicle CAN bus 52 and the MCUs.
  • the first MCU 714a supplies power to the second MR sensor element 33b and the first MR sensor element 27a, and acquires an angle signal from the second MR sensor element 33b and the first MR sensor element 27a. Can be.
  • the first ECU 200 and the second ECU 700 having the function of controlling the steer-by-wire are the MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b of the first rotation angle detection device 400.
  • the angle signals output by 33a and 33b are acquired, and arithmetic processing is performed to obtain the absolute angle (rotation amount) of the rotation shaft member 910 (pinion shaft 330).
  • the first rotation angle detection device 400 is provided with an arithmetic processing device such as an MCU or MPU, and in the arithmetic processing device of the first rotation angle detection device 400, an angle signal is combined to form a rotation shaft member 910 (pinion shaft 330).
  • FIG. 13 is a block diagram showing an aspect of a power supply path to each MR sensor element and an output signal line of each MR sensor element in the second rotation angle detection device 800.
  • the first ECU 200 and the second ECU 700 are interchanged with respect to FIG. 12, but the power supply path and the output signal line are similarly configured.
  • the first drive control system 710a of the second ECU 700 is provided with a power supply circuit 717a (first power supply circuit) for a third sensor connected to the first battery 51a. Then, the first power supply line 717a1 (first power supply unit) for supplying power from the third sensor power supply circuit 717a to the first MR sensor element 30a, and the third sensor power supply circuit 717a to the first MR sensor element 33a.
  • a second power supply line 717a2 (second power supply unit) for supplying power is provided.
  • a third power supply line 717b3 (third power supply unit) for supplying power from the fourth sensor power supply circuit 717b (second power supply circuit) of the second ECU 700 to the second MR sensor element 27b, and a power supply for the fourth sensor.
  • a fourth power supply line 717b4 (fourth power supply unit) for supplying power from the circuit 717b to the second MR sensor element 30b is provided.
  • a fifth power supply line 217b5 for supplying power from the second sensor power supply circuit 217b (third power supply circuit) of the first ECU 200 to the second MR sensor element 33b, and a power supply for the second sensor.
  • a sixth power supply line 217b6 (sixth power supply unit) for supplying power from the circuit 217b to the first MR sensor element 27a is provided.
  • the first MCU 714a and the second MCU 714b of the second ECU 700 are connected to the first MR sensor element 30a, the first MR sensor element 33a, the second MR sensor element 27b, and the second MR sensor element 30b constituting the second rotation angle detection device 800.
  • the angle signal ⁇ 30a from the first MR sensor element 30a, the angle signal ⁇ 33a from the first MR sensor element 33a, the angle signal ⁇ 27b from the second MR sensor element 27b, and the angle signal ⁇ 30b from the second MR sensor element 30b are acquired.
  • the second MCU 214b of the first ECU 200 is connected to the second MR sensor element 33b and the first MR sensor element 27a constituting the second rotation angle detection device 800, and the angle signal ⁇ 33b and the first MR sensor element 27a from the second MR sensor element 33b are connected.
  • the angle signal ⁇ 27a from is acquired.
  • the first MCU 714a, the second MCU 714b, and the second MCU 214b are the absolute angles of the rotary shaft member 910 (steering shaft 510) provided with the main gear 920 by combining the detection results of the driven gears that are different from each other among the acquired angle signals. That is, it has a function (rotation angle generation unit) for detecting the amount of rotation of the steering wheel 500.
  • the angle signal of each MR sensor element and the information of the absolute angle of the rotation shaft member 910 (steering shaft 510) are obtained from the vehicle.
  • Information can be shared by the MCUs 214a, 214b, 714a, and 714b by communication via the communication lines 220 and 720 between the CAN bus 52 and the MCUs.
  • the first MCU214a supplies power to the second MR sensor element 33b and the first MR sensor element 27a, and acquires an angle signal from the second MR sensor element 33b and the first MR sensor element 27a.
  • the second rotation angle detection device 800 includes an arithmetic processing device such as an MCU or MPU, and in the arithmetic processing device of the second rotation angle detection device 800, the angle signals are combined to make the rotation shaft member 910 (steering shaft 510) absolute. It can be a system that performs arithmetic processing to obtain the angle (rotation amount).
  • FIG. 14 shows the three sensor power supply circuits shown in FIG. 12 or 13, that is, the three sensor power supply circuits 217a, 217b, and 717b that supply power to the MR sensor element constituting the first rotation angle detection device 400.
  • the absolute angle of the rotation shaft member 910 can be calculated.
  • the combination of angular signals is shown.
  • FIG. 15 shows a sensor power supply circuit that supplies power to the first MR sensor element 30a and the first MR sensor element 33a, that is, the first sensor power supply circuit 217a in FIG. 12 and the third sensor power supply circuit 717a in FIG.
  • Absolute angle of the rotating shaft member 910 when a failure occurs power is not normally supplied to the first MR sensor element 30a and the first MR sensor element 33a, and the first MR sensor element 30a and the first MR sensor element 33a do not operate normally.
  • the combination of angle signals that can be calculated is shown.
  • the angle signal ⁇ 30a and the angle signal ⁇ 33a cannot be used to calculate the absolute angle of the rotating shaft member 910, but the angle The absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated by any combination excluding the combination using the signal ⁇ 30a and / or the angle signal ⁇ 33a.
  • the absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated. That is, even if the power supply circuit for the sensor that supplies power to the first MR sensor element 30a and the first MR sensor element 33a fails, the absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated in five combinations.
  • FIG. 16 shows a failure of the sensor power supply circuit (the second sensor power supply circuit 217b in FIG. 12 and the fourth sensor power supply circuit 717b in FIG. 13) that supplies power to the second MR sensor element 27b and the second MR sensor element 30b.
  • a combination of angle signals capable of calculating the absolute angle of the rotating shaft member 910 is shown. If the power supply circuit for the sensor that supplies power to the second MR sensor element 27b and the second MR sensor element 30b fails, the angle signal ⁇ 27b and the angle signal ⁇ 30b cannot be used to calculate the absolute angle of the rotating shaft member 910, but the angle The absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated by any combination excluding the combination using the signal ⁇ 27b and / or the angle signal ⁇ 30b.
  • the rotation shaft member 910 is a combination of the angle signal ⁇ 27a and any of the angle signal ⁇ 30a, the angle signal ⁇ 33a, and the angle signal ⁇ 33b, or a combination of the angle signal ⁇ 30a and the angle signal ⁇ 33a or the angle signal ⁇ 33b.
  • the absolute angle can be calculated. That is, even if the power supply circuit for the sensor that supplies power to the second MR sensor element 27b and the second MR sensor element 30b fails, the absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated in five combinations.
  • FIG. 17 the power supply circuit for the sensor that supplies power to the first MR sensor element 33a and the second MR sensor element 27b (the power supply circuit for the fourth sensor 717b in FIG. 12 and the power supply circuit 217b for the second sensor in FIG. 13) has failed.
  • a combination of angle signals capable of calculating the absolute angle of the rotating shaft member 910 is shown.
  • the angle signal ⁇ 27a and the angle signal ⁇ 33b cannot be used to calculate the absolute angle of the rotating shaft member 910, but the angle The absolute angle ⁇ of the rotating shaft member 910 can be calculated by any combination excluding the combination using the signal ⁇ 27a and / or the angle signal ⁇ 33b.
  • the absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated. That is, even if the power supply circuit for the sensor that supplies power to the first MR sensor element 33a and the second MR sensor element 27b fails, the absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated in five combinations.
  • the absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated in five combinations, and the absolute angle of the rotating shaft member 910 can be calculated. It is possible to continue the control of the steer-by-wire based on the calculation process and the calculation result. Further, the control device 1100 compares the calculation results of the absolute angles of the rotation shaft members 910, in other words, by comparing the rotation amounts generated by the rotation amount generation unit, the MR sensor elements 27a, 27b, It has a function as a failure diagnosis unit for identifying an abnormality of any one of 30a, 30b, 33a, and 33b.
  • the failure diagnosis unit of the control device 1100 can compare the absolute angles of the rotating shaft members 910 calculated in a maximum of 12 combinations. Further, even if any one of the three sensor power supply circuits fails, it is possible to compare the absolute angles of the rotating shaft members 910 calculated in a maximum of five combinations. Further, the failure diagnosis unit of the control device 1100 can also diagnose the presence or absence of abnormality in the MR sensor element by comparing the detection results of the MR sensor elements that detect the rotation amount (absolute angle) of the same driven gear. .. Therefore, the failure diagnosis unit of the control device 1100 can detect an abnormality of the MR sensor element in a wide range and with high accuracy.
  • the MCUs 214a, 214b, 714a, and 714b are output signals of all MR sensor elements of the first rotation angle detection device 400 and / or the second rotation via the communication line between the MCUs and the vehicle CAN bus 52.
  • the output signals of all the MR sensor elements of the angle detection device 800 are acquired, and the MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b constituting the first rotation angle detection device 400 or the second rotation angle detection device 800 are subjected to the same processing.
  • 33a, 33b can be used for failure detection processing.
  • 18 to 21 are flowcharts showing failure diagnosis processing of MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, 33b constituting the first rotation angle detection device 400 or the second rotation angle detection device 800. It should be noted that at least one of the MCU 214a, 214b, 714a, and 714b has a function as a failure diagnosis unit that performs a failure diagnosis of the MR sensor element, but will be described below as a diagnosis function by the control device 1100.
  • the control device 1100 acquires the angle signals ⁇ 27a, ⁇ 27b, ⁇ 30a, ⁇ 30b, ⁇ 33a, and ⁇ 33b of the MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, and 33b, respectively, in step S5001-step S5006.
  • step S5007 the control device 1100 compares the rotation angle data of the first driven gear 931 based on the angle signal ⁇ 27a with the rotation angle data of the first driven gear 931 based on the angle signal ⁇ 27b.
  • step S5008 When the absolute value of the deviation ⁇ 27 between the rotation angle data of the first driven gear 931 based on the angle signal ⁇ 27a and the rotation angle data of the first driven gear 931 based on the angle signal ⁇ 27b is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 1 (TH ⁇ 1> 0).
  • the control device 1100 proceeds to step S5008, and sets the first sensor failure flag F-27 indicating the presence or absence of a failure of the first angle sensor 951 to "1" indicating that a failure has been detected for the first angle sensor 951. set.
  • the control device 1100 bypasses step S5008 and proceeds to step S5009.
  • the initial value of the first sensor failure flag F-27 is "0" indicating that a failure has not been detected for the first angle sensor 951, and the second sensor failure flag of the second angle sensor 952, which will be described later.
  • the control device 1100 compares the rotation angle data of the second driven gear 932 based on the angle signal ⁇ 30a with the rotation angle data of the second driven gear 932 based on the angle signal ⁇ 30b.
  • step S5010 the second sensor failure flag F-30 indicating the presence or absence of a failure of the second angle sensor 952 is set to "1" indicating that the occurrence of a failure has been detected.
  • the control device 1100 bypasses step S5010 and proceeds to step S5011.
  • step S5011 the control device 1100 compares the rotation angle data of the third driven gear 933 based on the angle signal ⁇ 33a with the rotation angle data of the third driven gear 933 based on the angle signal ⁇ 33b. Then, when the absolute value of the deviation ⁇ 33 between the rotation angle data of the third driven gear 933 based on the angle signal ⁇ 33a and the rotation angle data of the third driven gear 933 based on the angle signal ⁇ 33b is equal to or more than the threshold value TH ⁇ 1, the control device 1100 , Step S5012, the third sensor failure flag F-33 indicating the presence or absence of failure of the third angle sensor 953 is set to "1" indicating that the occurrence of failure has been detected.
  • step S5012 when the absolute value of the deviation ⁇ 33 is less than the threshold value TH ⁇ 1, the control device 1100 bypasses step S5012 and proceeds to step S5013. Since the control device 1100 compares the detection results of the MR sensor elements that detect the rotation angles of the same driven gears 931, 932, 933 in the above steps S5007, S5009, and S5011, the angle sensor 951-953. In the failure diagnosis, it is possible to prevent the diagnostic accuracy from being lowered due to the influence of the accuracy of the driven gears 931, 932, 933 and the meshing accuracy.
  • control device 1100 performs a calculation process of the absolute angle ⁇ 1- ⁇ 6 of the rotation shaft member 910 in step S5013-step S5018 (rotation amount generation unit).
  • the control device 1100 calculates the absolute angle ⁇ 1 based on the angle signal ⁇ 30a and the angle signal ⁇ 33a in step S5013, and calculates the absolute angle ⁇ 2 based on the angle signal ⁇ 33b and the angle signal ⁇ 27a in the next step S5014. ..
  • step S5015 the control device 1100 calculates the absolute angle ⁇ 3 based on the angle signal ⁇ 27b and the angle signal ⁇ 30b.
  • step S5013-5015 the control device 1100 obtains the absolute angle ⁇ 1- ⁇ 3 based on the combination of the outputs of the two MR sensor elements supplied with power from the same sensor power supply circuit.
  • control device 1100 calculates the absolute angle ⁇ 4 based on the angle signal ⁇ 30b and the angle signal ⁇ 33b in step S5016, and calculates the absolute angle ⁇ 5 based on the angle signal ⁇ 33a and the angle signal ⁇ 27b in the next step S5017. .. Next, in step S5018, the control device 1100 calculates the absolute angle ⁇ 6 based on the angle signal ⁇ 27a and the angle signal ⁇ 30a.
  • step S5016-5018 described above the control device 1100 obtains an absolute angle ⁇ 4- ⁇ 6 based on a combination of outputs of two MR sensor elements supplied with power from different sensor power supply circuits.
  • the control device 1100 proceeds to step S5019 and determines whether or not "1" is set in the first sensor failure flag F-27.
  • the first sensor failure flag F-27 is set to "1".
  • the control device 1100 proceeds to step S5020.
  • step S5020 the control device 1100 has the first condition that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 1 and the absolute angle ⁇ 2 is equal to or greater than the threshold value TH ⁇ 2, or the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 1 and the absolute angle ⁇ 3 is the threshold value. It is determined whether or not the second condition that TH ⁇ 2 or more is satisfied. Then, when the first condition (
  • step S5021 the control device 1100 determines whether or not the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 1 and the absolute angle ⁇ 2 is larger than the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 1 and the absolute angle ⁇ 3. Then, when the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 1 and the absolute angle ⁇ 2 is larger than the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 1 and the absolute angle ⁇ 3, that is,
  • the control device 1100 has a failure of the first MR sensor element 27a of the two MR sensor elements 27a and 27b constituting the first angle sensor 951, in other words, an absolute angle ⁇ 2 due to an abnormality of the angle signal ⁇ 27a. Judge an abnormality.
  • the control device 1100 determines the failure of the first MR sensor element 27a
  • the control device 1100 stores the history of diagnosing the failure of the first MR sensor element 27a in the non-volatile memory, and controls the steer-by-wire with the detection result of the first MR sensor element 27a. Set not to be used for.
  • the control device 1100 also performs the same processing when it determines that the other MR sensor element has a failure.
  • step S5025 the control device 1100 has a failure of the second MR sensor element 27b out of the two MR sensor elements 27a and 27b constituting the first angle sensor 951, in other words, an absolute angle ⁇ 3 due to an abnormality of the angle signal ⁇ 27b. Judge an abnormality.
  • step S5022 the first condition that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 4 and the absolute angle ⁇ 5 is equal to or more than the threshold value TH ⁇ 2, or the deviation between the absolute angle ⁇ 4 and the absolute angle ⁇ 6 It is determined whether or not the second condition that the absolute value is equal to or greater than the threshold value TH ⁇ 2 is satisfied. Then, when the first condition (
  • step S5023 the control device 1100 determines whether or not the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 4 and the absolute angle ⁇ 5 is larger than the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 4 and the absolute angle ⁇ 6. Then, when the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 4 and the absolute angle ⁇ 5 is larger than the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 4 and the absolute angle ⁇ 6, that is,
  • step S5024 determines the failure of the first MR sensor element 27a. Further, when the control device 1100 determines in step S5019 that "1" is not set in the first sensor failure flag F-27, that is, the detection result of the first MR sensor element 27a and the detection result of the second MR sensor element 27b. If the detection results are substantially the same, the process proceeds to step S5026.
  • step S5026 the control device 1100 determines whether or not "1" is set in the second sensor failure flag F-30. Then, when "1" is set in the second sensor failure flag F-30, that is, when the detection result of the first MR sensor element 30a and the detection result of the second MR sensor element 30b do not match, control is performed. The device 1100 determines which of the first MR sensor element 30a and the second MR sensor element 30b constituting the second angle sensor 952 is out of order by performing the processes of step S5027-step S5032.
  • step S5027-step S5032 it is determined which of the first MR sensor element 30a and the second MR sensor element 30b is out of order by the same process as in step S5020-step S5025.
  • the control device 1100 determines in step S5027 whether or not the first condition (
  • the control device 1100 proceeds to step S5028 and proceeds to
  • step S5027 if the control device 1100 determines in step S5027 that both the first condition (
  • step S5030 the control device 1100 determines whether or not
  • step S5032 determines the failure of the second MR sensor element 30b, and
  • step S5026 determines in step S5026 that "1" is not set in the second sensor failure flag F-30, that is, the detection result of the first MR sensor element 30a and the detection result of the second MR sensor element 30b. If the detection results are substantially the same, the process proceeds to step S5033.
  • step S5033 the control device 1100 determines whether or not "1" is set in the third sensor failure flag F-33. Then, when "1" is set in the third sensor failure flag F-33, that is, when the detection result of the first MR sensor element 33a and the detection result of the second MR sensor element 33b do not match, control is performed. The device 1100 determines which of the first MR sensor element 33a and the second MR sensor element 33b constituting the third angle sensor 953 has failed by performing the processes of step S5034 to step S5039.
  • step S5034-step S5039 it is determined which of the first MR sensor element 33a and the second MR sensor element 33b is out of order by the same process as in step S5020-step S5025.
  • the control device 1100 determines in step S5034 whether or not the first condition (
  • the control device 1100 proceeds to step S5035 and proceeds to
  • step S5036 the control device 1100 determines whether or not the first condition (
  • step S5037 the control device 1100 determines whether or not
  • step S5039 determines the failure of the second MR sensor element 33b, and
  • step S5033 determines in step S5033 that "1" is not set in the third sensor failure flag F-33, that is, the detection result of the first MR sensor element 33a and the detection result of the second MR sensor element 33b. If the detection results are almost the same, this routine is terminated.
  • the control device 1100 (fault diagnosis unit) has the absolute angle (rotation) of the same driven gear among the MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, 33b.
  • the absolute angles detected by the two MR sensor elements that detect the quantity) are compared.
  • the control device 1100 has the absolute angle of the main gear 920 generated by the combination including one of the two MR sensor elements whose absolute angles have been compared.
  • an abnormality of one of the two MR sensor elements is specified. ..
  • the diagnostic characteristics in the failure diagnosis of the MR sensor element shown in the flowcharts of FIGS. 18 to 21 will be outlined.
  • the diagnosis of the MR sensor elements 27a and 27b constituting the first angle sensor 951 as a typical example, with respect to the absolute angle ⁇ 1 or the absolute angle ⁇ 4 calculated without using the detection results of these MR sensor elements 27a and 27b.
  • the absolute angles ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 5 to ⁇ 6 calculated by using the detection result of the sensor element in which the abnormality has occurred among the MR sensor elements 27a and 27b will cause a deviation.
  • the control device 1100 is shown in FIGS. 15 to 17. As described above, it is possible to calculate the absolute angle ⁇ in five ways. Further, even if one of the three sensor power supply circuits that supply power to the first rotation angle detection device 400 or the second rotation angle detection device 800 fails, the control device 1100 keeps the same absolute angle (rotation) of the driven gear. For one of the three combinations of MR sensor elements (MR sensor element 27a and MR sensor element 27b, MR sensor element 30a and MR sensor element 30b, MR sensor element 33a and MR sensor element 33b) for detecting the amount). You can compare the detection results.
  • the control device 1100 compares the detection result of the first MR sensor element 30a with the detection result of the second MR sensor element 30b to determine the presence or absence of failure of the second angle sensor 952 and the accuracy of the second driven gear 932. It is possible to make a diagnosis with high accuracy by suppressing the influence of meshing accuracy.
  • the control device 1100 can calculate the absolute angle in five combinations without using the angle signal ⁇ 33b and the angle signal ⁇ 27a (see FIG. 17). Therefore, the control device 1100 compares the absolute angles of the main gears 920 calculated without using the angle signal ⁇ 33b and the angle signal ⁇ 27a to compare the absolute angles of the second MR sensor element 33b and the first MR sensor element 27a. Failure diagnosis is possible.
  • control device 1100 has a combination of an absolute angle obtained by a combination including the angle signal ⁇ 27b and a combination not including the angle signal ⁇ 27b, that is, a combination of the angle signal ⁇ 33a and the angle signal ⁇ 30a, or the angle signal ⁇ 33a and the angle signal ⁇ 30b.
  • the absolute value of the deviation from the absolute angle obtained by the combination with is equal to or more than the threshold value, and the absolute angle obtained by the combination of the angle signal ⁇ 33a and the angle signal ⁇ 30a and the absolute value obtained by the combination of the angle signal ⁇ 33a and the angle signal ⁇ 30b
  • the failure of the second MR sensor element 27b (abnormality of the angle signal ⁇ 27b) can be diagnosed.
  • the control device 1100 can detect the failure of the power supply circuit for the sensor by, for example, monitoring the output voltage.
  • At least one of the MCU 214a, 214b, 714a, and 714b has a function as a failure diagnosis unit that performs a failure diagnosis of the MR sensor element using the detection results of the motor rotation angle sensors 101 and 601. , The diagnostic function by the control device 1100 will be described.
  • 22-25 is a flowchart showing a failure diagnosis process of the MR sensor element using the detection results of the motor rotation angle sensors 101 and 601.
  • the control device 1100 performs MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b, 33a in step S6002-step S6007.
  • the angle signals ⁇ 27a, ⁇ 27b, ⁇ 30a, ⁇ 30b, ⁇ 33a, and ⁇ 33b, respectively, of 33b are acquired.
  • the control device 1100 proceeds to step S6008, and if the first rotation angle detection device 400 is diagnosed, the information of the motor rotation angle ⁇ mot detected by the motor rotation angle sensor 101 included in the electric motor 100, the second rotation angle detection device. If the diagnosis is 800, the information of the motor rotation angle ⁇ mot detected by the motor rotation angle sensor 601 included in the electric motor 600 is acquired.
  • the motor rotation sensors 101 and 601 are composed of, for example, a resolver, and output an analog signal as a position signal corresponding to the rotation position of the rotor.
  • step S6009 the control device 1100 performs a calculation process of the absolute angle ⁇ 1- ⁇ 6 of the rotation shaft member 910 in step S6009-step S6014 (rotation amount generation unit).
  • step S6009 the control device 1100 calculates the absolute angle ⁇ 1 based on the angle signal ⁇ 30a and the angle signal ⁇ 33a, and in the next step S6010, calculates the absolute angle ⁇ 2 based on the angle signal ⁇ 33b and the angle signal ⁇ 27a.
  • control device 1100 calculates the absolute angle ⁇ 3 based on the angle signal ⁇ 27b and the angle signal ⁇ 30b in step S6011, and calculates the absolute angle ⁇ 4 based on the angle signal ⁇ 30b and the angle signal ⁇ 33b in the next step S6012. .. Further, the control device 1100 calculates the absolute angle ⁇ 5 based on the angle signal ⁇ 33a and the angle signal ⁇ 27b in step S6013, and calculates the absolute angle ⁇ 6 based on the angle signal ⁇ 27a and the angle signal ⁇ 30a in the next step S6014. ..
  • step S6015 determines whether or not the process proceeds to step S6015 for the first time after the ignition switch is turned on. Then, when the process proceeds to step S6015 for the first time, the control device 1100 proceeds from step S6015 to step S6016 to perform arithmetic processing of the offset amount ⁇ osmot of the motor rotation angle.
  • FIG. 26 is a flowchart showing the details of the arithmetic processing of the offset amount ⁇ osmot in step S6016.
  • control device 1100 proceeds to step S6016.2, and performs the average value ⁇ aa obtained in step S6016-1, the motor rotation angle ⁇ mot ( ⁇ mot: 0deg-360deg), and the rotation of the electric motor 100 or the electric motor 600.
  • the offset amount ⁇ os is calculated based on the gear ratio Kg of the speed reducer that decelerates and transmits to the rotary shaft member 910.
  • the offset amount ⁇ os is a value corresponding to the difference between the integrated amount of the motor rotation angle corresponding to the average value ⁇ aa of the absolute angles and the motor rotation angle ⁇ mot, and the added value of the offset amount ⁇ os and the motor rotation angle ⁇ mot is It is the integrated amount of the motor rotation angle corresponding to the average value ⁇ aa of the absolute angle.
  • step S6016-3 calculates the motor rotation speed TCos indicating how many rotations of the motor the offset amount ⁇ os corresponds to, based on the following equation (3).
  • TCos
  • the motor rotation speed TCos is a quotient calculated by the equation (3).
  • step S6016-4 calculate an offset amount ⁇ osmot (in other words, a correction value for calibration) used to obtain the absolute angle of the rotating shaft member 910 based on the motor rotation angle.
  • the offset amount ⁇ osmot corresponds to the remainder of the division result in the equation (3), and the following equation (4) is established.
  • ⁇ os TCos ⁇ 360 + ⁇ osmot... (4) Therefore, the offset amount ⁇ osmot can be obtained by the following equation (5).
  • ⁇ osmot ⁇ os-TCos x 360 ... (5)
  • the control device 1100 proceeds to step S6017 after obtaining the offset amount ⁇ osmot in step S6016 or when it is determined in step S6015 that it is not the first time. Then, in step S6017, the control device 1100 calculates the motor rotation speed TC used to obtain the absolute angle of the rotation shaft member 910 based on the motor rotation angle ⁇ mot.
  • FIG. 27 is a flowchart showing the calculation process of the motor rotation speed TC in step S6017.
  • the control device 1100 compares the previous value ⁇ mot (n-1) of the motor rotation angle ⁇ mot with the high threshold value ⁇ thH.
  • the control device 1100 reads the data of the motor rotation angle ⁇ mot at regular time periods, and stores the read data of the motor rotation angle ⁇ mot in the memory in a time series.
  • the previous value ⁇ mot (n-1) is a value at the reading timing one time before the motor rotation angle ⁇ mot (current value ⁇ mot (n)) read this time.
  • step S6017-1 When the control device 1100 determines in step S6017-1 that the previous value ⁇ mot (n-1) is equal to or higher than the high threshold value ⁇ thH, the control device 1100 proceeds to step S6017-2, and proceeds to the current value ⁇ mot (n) and the low threshold value ⁇ thL (0deg). Compare with ⁇ thL ⁇ thH ⁇ 360deg). Then, when the value ⁇ mot (n) is equal to or less than the low threshold value ⁇ thL this time, the control device 1100 determines that the motor rotation angle has increased across the rotation position of 360 deg, and proceeds to step S6017-3 to proceed to step S6017-3 to obtain the motor rotation speed TC. Is increased by 1 from the previous value and updated.
  • control device 1100 determines that the value ⁇ mot (n) exceeds the low threshold value ⁇ thL this time, it bypasses step S6017-3 and terminates this routine. Further, when the control device 1100 determines in step S6017-1 that the previous value ⁇ mot (n-1) is less than the high threshold value ⁇ thH, the control device 1100 proceeds to step S6017-4.
  • step S6017-4 the control device 1100 compares the previous value ⁇ mot (n-1) with the low threshold value ⁇ thL. Then, when the previous value ⁇ mot (n-1) is equal to or less than the low threshold value ⁇ thL, the control device 1100 proceeds to step S6017-5 and compares the current value ⁇ mot (n) with the high threshold value ⁇ thH.
  • step S6017-6 the control device 1100 determines that the motor rotation angle has decreased across the rotation position of 360 deg, and proceeds to step S6017-6 to proceed to the motor rotation speed.
  • the TC is updated by decreasing it by 1 from the previous value.
  • the control device 1100 determines in step S6017-4 that the previous value ⁇ mot (n-1) and the low threshold value ⁇ thL have been exceeded, the control device 1100 terminates this routine, and in step S6017-5, the current value ⁇ mot (n). If it is determined that is below the high threshold value ⁇ thH, this routine is terminated.
  • step S6018 rotational shaft member rotation angle generation unit
  • ⁇ amot ( ⁇ mot + TC ⁇ 360 + ⁇ osmot) ⁇ Kg... (6)
  • step S6019 compares the rotation angle data of the first driven gear 931 based on the angle signal ⁇ 27a with the rotation angle data of the first driven gear 931 based on the angle signal ⁇ 27b. Then, when the absolute value of the deviation ⁇ 27 between the rotation angle data of the first driven gear 931 based on the angle signal ⁇ 27a and the rotation angle data of the first driven gear 931 based on the angle signal ⁇ 27b is equal to or greater than the threshold value TH ⁇ 1, the control device 1100 , Step S6020 or later, it is determined whether the failure of the first angle sensor 951 is due to the failure of the first MR sensor element 27a or the failure of the second MR sensor element 27b. ..
  • step S6020 the control device 1100 says that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 2 calculated based on the angle signal ⁇ 33b and the angle signal ⁇ 27a and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2.
  • One condition or the second condition that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 6 calculated based on the angle signal ⁇ 27a and the angle signal ⁇ 30a and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2 is satisfied. Determine if you are doing it.
  • control device 1100 proceeds to step S6021 and the failure of the first MR sensor element 27a occurs. To judge.
  • step S6022 the control device 1100 says that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 3 calculated based on the angle signal ⁇ 27b and the angle signal ⁇ 30b and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2.
  • step S6023 when the first condition (
  • step S6022 determines that neither the first condition (
  • step S6022 determines that neither of the first condition (
  • step S6024 the control device 1100 compares the rotation angle data of the second driven gear 932 based on the angle signal ⁇ 30a with the rotation angle data of the second driven gear 932 based on the angle signal ⁇ 30b.
  • the control device 1100 determines whether the failure of the second angle sensor 952 is due to the failure of the first MR sensor element 30a or the failure of the second MR sensor element 30b. ..
  • step S6025 the control device 1100 says that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 1 calculated based on the angle signal ⁇ 30a and the angle signal ⁇ 33a and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2.
  • One condition or the second condition that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 6 calculated based on the angle signal ⁇ 27a and the angle signal ⁇ 30a and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2 is satisfied. Determine if you are doing it.
  • step S6026 the failure of the first MR sensor element 30a occurs. To judge. On the other hand, if neither the first condition (
  • step S6027 the control device 1100 says that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 3 calculated based on the angle signal ⁇ 27b and the angle signal ⁇ 30b and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2.
  • One condition or the second condition that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 4 calculated based on the angle signal ⁇ 30b and the angle signal ⁇ 33b and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2 is satisfied. Determine if you are doing it.
  • control device 1100 proceeds to step S6028 and the failure of the second MR sensor element 30b occurs. To judge.
  • step S6024 determines in step S6024 that the absolute value of the deviation ⁇ 30 is less than the threshold value TH ⁇ 1, in other words, if the failure of the second angle sensor 952 is not detected, step S6025-.
  • step S6028 the process proceeds to step S6029.
  • step S6027 determines that neither the first condition (
  • step S6027 determines that neither of the first condition (
  • step S6028 determines that neither of the first condition (
  • step S6029 the control device 1100 compares the rotation angle data of the third driven gear 933 based on the angle signal ⁇ 33a with the rotation angle data of the third driven gear 933 based on the angle signal ⁇ 33b. Then, when the absolute value of the deviation ⁇ 33 between the rotation angle data of the third driven gear 933 based on the angle signal ⁇ 33a and the rotation angle data of the third driven gear 933 based on the angle signal ⁇ 33b is equal to or more than the threshold value TH ⁇ 1, the control device 1100 , Step S6030 or later, it is determined whether the failure of the third angle sensor 953 is due to the failure of the first MR sensor element 33a or the failure of the second MR sensor element 33b. ..
  • step S6030 the control device 1100 says that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 1 calculated based on the angle signal ⁇ 30a and the angle signal ⁇ 33a and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2.
  • One condition or the second condition that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 5 calculated based on the angle signal ⁇ 33a and the angle signal ⁇ 27b and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2 is satisfied. Determine if you are doing it.
  • control device 1100 proceeds to step S6031 and the failure of the first MR sensor element 33a occurs. To judge.
  • step S6032 the control device 1100 says that the absolute value of the deviation between the absolute angle ⁇ 2 calculated based on the angle signal ⁇ 33b and the angle signal ⁇ 27a and the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot is equal to or greater than the threshold TH ⁇ 2.
  • step S6033 when the first condition (
  • step S6032 when the control device 1100 determines in step S6032 that neither the first condition (
  • the control device 1100 determines in step S6034 whether or not the ignition switch has been switched from the on state to the off state.
  • the control device 1100 returns to step S6002 and repeats the failure diagnosis process.
  • the control device 1100 ends this routine.
  • the control device 1100 compares the rotation amount (absolute angle ⁇ 1- ⁇ 6) generated by the rotation amount generation unit with the rotation amount (absolute angle ⁇ amot) generated by the rotation shaft member rotation angle generation unit. Thereby, any abnormality of the MR sensor elements 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, 33b is identified.
  • the control device 1100 continues to supply power to the MR sensor.
  • the presence or absence of an abnormality in the absolute angle obtained by using the detection result of the element can be determined, and by extension, the reliability of each MR sensor element whose power supply is continued can be evaluated.
  • the two MR sensor elements that continue to supply power are detected. By comparing the absolute angle obtained by combining the results with the absolute angle ⁇ amot obtained from the motor rotation angle ⁇ mot, the reliability of the two MR sensor elements whose power supply is continued can be evaluated.
  • the steer-by-wire steering system 1000 can be a system including a backup mechanism that mechanically connects the steering wheel 500 and the steering wheels 2L and 2R with a clutch or the like.
  • the first rotation angle detection device 400 and the second rotation angle detection device 800 is a device having the first sensor-6th sensor and being supplied with power from three power supply circuits. be able to.
  • the control device 1100 can integrally include the first ECU 200 and the second ECU 700 in one housing.
  • each of the angle sensors 951, 952, 953 has been described as a dual die having two MR sensor elements, but each of the angle sensors 951, 952, 953 includes six angle sensors having one MR sensor element (single die). It may be a thing.
  • the rotation angle detection device for detecting the steering state amount of the steer-by-wire, the rotation shaft member rotating around the rotation shaft, and the rotation angle detection unit, the rotation shaft member.
  • the first driven gear, the second driven gear, the third driven gear, and the first driven gear which rotate in conjunction with the driven gear and have different numbers of teeth that are not divisible by an integer.
  • the first magnet provided on the driven gear, the second magnet provided on the second driven gear, the third magnet provided on the third driven gear, and the first magnet are arranged so as to face the first magnet.
  • the first sensor and the second sensor that detect the rotation amount of the driven gear, the third sensor and the fourth sensor that are arranged to face the second magnet and detect the rotation amount of the second driven gear, and the first sensor.
  • the steering angle detection unit including the fifth sensor and the sixth sensor, which are arranged to face the three magnets and detect the rotation amount of the third driven gear, and the steer based on the rotation amount of the rotation shaft member.
  • a control device that outputs a signal used for by-wire control, wherein the control device includes a combination of the first sensor and the second sensor, a combination of the third sensor and the fourth sensor, and the fifth sensor.
  • a rotation amount generating unit that generates a rotation amount of the main gear based on a value detected from a sensor having a combination different from that of the sensor and the sixth sensor, the first sensor, the second sensor, the third sensor, and the above.
  • the first power supply circuit includes a first power supply circuit, a second power supply circuit, and a third power supply circuit that supply power to any of the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor.
  • a first power supply unit that supplies power to one of the first sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor, and the first. It has a second power supply unit that supplies power to a sensor that detects the amount of rotation of the driven gear, which is different from the sensor to which power is supplied and is different from the sensor to which power is supplied from the power supply unit.
  • the circuit includes a third power supply unit that supplies power to one of the first sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor.
  • the third power supply circuit includes the first sensor and the second sensor. Power is supplied from the fifth power supply unit that supplies power to one of the sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor, and the first power supply unit. It has a sixth power supply unit that supplies power to a sensor that detects the amount of rotation of the driven gear, which is different from the sensor to which power is supplied.
  • the power supply circuit can be a triple system, and 12 combinations of signals that can calculate the amount of rotation of the rotating shaft member can be used, robustness in the event of a failure is improved, and continuous control of steer-by-wire becomes possible.
  • control device comprises a first control device and a second control device, and the first power supply circuit or the first power supply circuit or the said is attached to at least one of the first control device and the second control device.
  • a second power supply circuit or one of the third power supply circuits is provided.
  • the rotation shaft member, the rotation angle detection unit, and the first control device are provided in the steering input device of the steer-by-wire, and the steering state amount is provided in the steering input device.
  • the amount of rotation of the steering wheel This makes it possible to provide a safe steering-by-wire system even in the event of multiple failures of the rotation angle detection device.
  • the rotation shaft member, the rotation angle detection unit, and the second control device are provided in the steering device of the steer-by-wire, and the steering state amount is the rolling of the tire connected to the steering device. It is an amount related to the amount of steering. This makes it possible to provide a safe steering-by-wire system even in the event of multiple failures of the rotation angle detection device.
  • the first power supply circuit is powered by a first battery provided in the vehicle and the second power supply circuit is powered by a second battery provided in the vehicle.
  • the third power supply circuit is powered by the first battery or the second battery. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of batteries.
  • the first driven gear, the second driven gear, and the third driven gear have two different odd numbers when the number of teeth of each gear is divided by the greatest common divisor. Is the ratio of natural numbers to one kind of even number. As a result, a wide amount of rotation can be detected.
  • the tooth ratio of each of the first driven gear, the second driven gear, and the third driven gear is a natural number multiple of 9:10:11. This makes it possible to detect a wide amount of rotation, which is highly practical as a steering-by-wire.
  • the number of teeth of each of the first driven gear, the second driven gear, and the third driven gear is 27, 30, 33 or 18, 20, 22. As a result, it can be used as a steering-by-wire in a more practical range.
  • the number of teeth of the main drive gear is at least twice the number of teeth of the driven gear having the smallest number of teeth among the first driven gear, the second driven gear, and the third driven gear. Is.
  • the steering hole can detect a maximum of 5 rotations (2.5 rotations to the left and right), and even if the number of rotations to be detected is small, it can be handled.
  • the first driven gear, the second driven gear, and the third driven gear mesh with the main driven gear.
  • the first driven gear meshes with the driven gear
  • the second driven gear meshes with the first driven gear
  • the third driven gear is the driven gear and the first driven gear. And any of the second driven gears. Thereby, the same amount of rotation as in the case where the first driven gear, the second driven gear, and the third driven gear mesh with the main driven gear can be detected.
  • control device comprises the first sensor, the second sensor, the third sensor, and the fourth sensor by comparing the rotation amounts generated by the rotation amount generation unit. It has a failure diagnosis unit that identifies any abnormality of the fifth sensor and the sixth sensor. As a result, 12 combinations of signals that can calculate the absolute angle of the rotating shaft member can be used, and the range of abnormality detection can be widened by a majority vote comparing two or more values.
  • the control device rotates the same driven gear of the first sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor.
  • the rotation amounts detected by the two sensors that detect the amount are compared with each other, and when the deviation of the rotation amount is equal to or more than a predetermined value, the rotation amount generation unit generates the rotation amount by a combination including one of the two sensors.
  • the rotation amount generation unit By comparing the amount of rotation of the main drive gear with the amount of rotation of the main drive gear generated by the rotation amount generator by a combination that does not include both of the two sensors, one of the two sensors is abnormal. It has a failure diagnosis unit to identify. As a result, since the rotation amounts corresponding to the same driven gear are first compared with each other, the failure detection accuracy can be improved. In addition, the influence of the accuracy of the driven gear and the meshing accuracy can be suppressed.
  • the failure diagnosis unit of the control device performs the first power supply circuit when one of the first power supply circuit, the second power supply circuit, and the third power supply circuit fails.
  • An abnormality of any one of the sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor is specified.
  • the amount of rotation can be calculated in five combinations. Further, since two sensors of the same driven gear remain in one way and the rotation amounts corresponding to the same driven gear are first compared with each other, the failure detection accuracy can be improved.
  • the steer-by-wire includes an electric motor
  • the control device includes a rotation shaft member rotation angle generating unit that generates a rotation amount of the rotation shaft member according to the rotation amount of the electric motor, and the first.
  • the rotation amount generated by the rotation amount generation unit and the rotation angle generation unit of the rotation shaft member generate the rotation amount.
  • the abnormality of any one of the first sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, the fifth sensor, and the sixth sensor is specified. It has a failure diagnosis unit. Thereby, the reliability of the signal of the remaining sensor can be evaluated even when the power supply circuit fails by using the rotation angle of the electric motor.
  • the failure diagnosis unit is generated by the rotation amount generation unit when one of the first power supply circuit, the second power supply circuit, and the third power supply circuit fails.
  • the first sensor, the second sensor, the third sensor, the fourth sensor, and the fifth sensor are compared. And the abnormality of any of the sixth sensor. This makes it possible to evaluate the reliability of the sensor signal even if the two power supply circuits fail.

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Abstract

本発明に係る回転角検出装置は、ステアバイワイヤの操舵状態量を検出する回転角検出装置であって、回転軸部材の回転に伴って回転する主動歯車と、主動歯車に連動して回転し、互いに整数で割り切れない異なる歯数を有する第1-第3従動歯車と、第1-第3従動歯車それぞれに対をなして設けられる回転量のセンサと、異なる従動歯車の回転量を組み合わせて主動歯車の回転量を生成する回転量生成部と、異なる従動歯車の回転量を検出するセンサの組み合わせ毎に設けた電源回路と、を有する。これにより、センサ素子及び電源回路の故障に対するロバスト性を高くすることができる。

Description

回転角検出装置
 本発明は、ステアバイワイヤの操舵状態量を検出する回転角検出装置に関する。
 特許文献1の回転角度検出装置は、被検出回転体の回転に伴って回転する主動歯車と、主動歯車に連動して回転する複数の従動歯車と、複数の従動歯車のそれぞれに対応した複数のセンサと、複数のセンサからの出力信号に基づいて主動歯車の回転角度を算出する処理部と、を備え、従動歯車が第1従動歯車、第2従動歯車及び第3従動歯車を有し、センサが3つの従動歯車のそれぞれに対応した第1センサ、第2センサ及び第3センサを有し、第1センサ、第2センサ及び第3センサがそれぞれ異なる出力波形の出力信号を出力し、処理部が第1センサ、第2センサ及び第3センサからの3つの出力信号の組合せから主動歯車の回転角度を算出する。
特開2016-205948号公報
 ところで、ステアバイワイヤの操舵システムにおいては、操舵入力装置に設けられるステアリングホイールの回転角を検出し、また、操舵装置と繋がるタイヤ(換言すれば、転舵輪)の転舵量を回転角として検出し、係る回転角の検出結果に基づき操舵装置を駆動制御する。
 したがって、回転角を検出するセンサ素子の故障やセンサ素子に電力供給する電源回路の故障などによってステアリングホイールの回転量やタイヤの転舵量が検出できなくなると、操舵制御が不能となるという問題があった。
 本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサ素子及び電源回路の故障に対してロバスト性の高い、回転角検出装置を提供することにある。
 本発明に係る回転角検出装置によれば、その1つの態様において、ステアバイワイヤの操舵状態量を検出する回転角検出装置であって、回転軸を中心に回転する回転軸部材と、回転角検出部であって、前記回転軸部材の回転に伴って回転する主動歯車と、前記主動歯車に連動して回転し、互いに整数で割り切れない異なる歯数を有する第1従動歯車と第2従動歯車と第3従動歯車と、前記第1従動歯車に設けられる第1マグネットと、前記第2従動歯車に設けられる第2マグネットと、前記第3従動歯車に設けられる第3マグネットと、前記第1マグネットに対向して配置され、前記第1従動歯車の回転量を検出する第1センサと第2センサと、前記第2マグネットに対向して配置され、前記第2従動歯車の回転量を検出する第3センサと第4センサと、前記第3マグネットに対向して配置され、前記第3従動歯車の回転量を検出する第5センサと第6センサと、を備える前記回転角検出部と、前記回転軸部材の回転量に基づいて前記ステアバイワイヤの制御に使用する信号を出力する制御装置であって、前記制御装置は、前記第1センサと前記第2センサの組み合わせと、前記第3センサと前記第4センサの組み合わせと、前記第5センサと前記第6センサの組み合わせとは異なる組み合わせのセンサからの検出値によって前記主動歯車の回転量を生成する回転量生成部と、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのいずれかに電力を供給する第1電源回路と、第2電源回路と、第3電源回路と、を備え、前記第1電源回路は、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第1電源供給部と、前記第1電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第2電源供給部と、を有し、前記第2電源回路は、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第3電源供給部と、前記第3電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第4電源供給部と、を有し、前記第3電源回路は、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第5電源供給部と、前記第1電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第6電源供給部と、を有する、前記制御装置と、を有する。
 本発明によれば、センサ素子の故障や電源回路の故障に対するロバスト性を向上させることができる。
ステアバイワイヤ操舵システムの概略構成図である。 操舵装置の構成を示すブロック図である。 操舵入力装置の構成を示すブロック図である。 回転角検出装置のセンサの構成を示す図である。 主動歯車の回転角と第1従動歯車の回転角との相関を示す線図である。 主動歯車の回転角と第2従動歯車の回転角との相関を示す線図である。 主動歯車の回転角と第3従動歯車の回転角との相関を示す線図である。 第1従動歯車の回転角と第2従動歯車の回転角との相関を示す線図である。 第2従動歯車の回転角と第3従動歯車の回転角との相関を示す線図である。 第3従動歯車の回転角と第1従動歯車の回転角との相関を示す線図である。 角度信号の組み合わせによる絶対角度の検出範囲の違いを示す線図である。 第1回転角検出装置の電源供給経路及び検出信号の出力経路を示すブロック図である。 第2回転角検出装置の電源供給経路及び検出信号の出力経路を示すブロック図である。 センサ用電源回路が全て正常であるときに絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせを示す図である。 センサ用電源回路の失陥により角度信号θ30a及び角度信号θ33aが異常値になるときに絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせを示す図である。 センサ用電源回路の失陥により角度信号θ27b及び角度信号θ30bが異常値になるときに絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせを示す図である。 センサ用電源回路の失陥により角度信号θ27a及び角度信号θ33bが異常値になるときに絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせを示す図である。 MRセンサ素子の検出結果に基づくMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。 MRセンサ素子の検出結果に基づくMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。 MRセンサ素子の検出結果に基づくMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。 MRセンサ素子の検出結果に基づくMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。 MRセンサ素子の検出結果及びモータ回転センサの検出結果に基づくMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。 MRセンサ素子の検出結果及びモータ回転センサの検出結果に基づくMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。 MRセンサ素子の検出結果及びモータ回転センサの検出結果に基づくMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。 MRセンサ素子の検出結果及びモータ回転センサの検出結果に基づくMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。 モータ回転角のオフセット量θosmotの演算処理を示すフローチャートである。 モータ回転回数TCの算出処理を示すフローチャートである。
 以下、本発明に係る回転角検出装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
 図1は、自動車などの車両1に備えられるステアバイワイヤ操舵システム1000の一態様を示す構成図である。
 ステアバイワイヤ操舵システム1000は、車両1のフロントタイヤである転舵輪2L,2Rの舵角、換言すれば、転舵量を制御するシステムであって、ステアリングホイール500と転舵輪2L,2Rとが機械的に分離されている。
 ステアバイワイヤ操舵システム1000は、操舵装置2000と、操舵入力装置3000とを備える。
 操舵装置2000は、転舵輪2L,2Rに与える転舵力を発生させる転舵アクチュエータとしての電動モータ100と、電動モータ100を駆動制御する第1ECU(Electronic Control Unit)200と、転舵機構300と、転舵機構300の位置(例えば、ラック位置)を転舵輪2L,2Rの転舵量に関係する量として検出する第1回転角検出装置400(換言すれば、回転角検出部)と、を有する。
 転舵機構300は、電動モータ100の出力軸の回転運動を、ステアリングロッド310の直線運動に変換する機構であり、本実施形態では、ラック&ピニオンを用いている。
 電動モータ100の回転駆動力は、減速機320を介してピニオン軸330に伝達される。
 一方、ステアリングロッド310には、ピニオン軸330に設けたピニオン331と噛み合うラック311が設けられ、ピニオン331が回転すると、ステアリングロッド310が車両1の進行方向左右に水平移動することで、転舵輪2L,2Rの舵角が変化する。
 電動モータ100は、ブラシレスモータであり、ロータ位置を検出するモータ回転角センサ101を有する。
 なお、転舵機構300は、ラック&ピニオンに代えて、例えばボールねじを用いた機構とすることができる。
 操舵入力装置3000は、車両1の運転者が操作するステアリングホイール500と、ステアリングホイール500の回転に伴い回転するステアリングシャフト510と、操舵反力を発生する操舵反力アクチュエータとしての電動モータ600と、電動モータ600を駆動制御する第2ECU700と、ステアリングホイール500の操舵角を検出する第2回転角検出装置800(換言すれば、回転角検出部)と、を有する。
 そして、操舵装置2000の第1ECU200は、第2回転角検出装置800が検出したステアリングホイール500の操舵角の情報を取得し、係る操舵角の情報と第1回転角検出装置400が検出した転舵輪2L,2Rの転舵量の情報とを比較して電動モータ100の通電を制御する。
 また、操舵入力装置3000の第2ECU700は、転舵機構300に加わる外力の推定結果などに基づき生成した目標反力トルクの情報に基づき、電動モータ600の通電を制御し、操舵反力を発生させる。
 電動モータ600は、ブラシレスモータであり、ロータ位置を検出するモータ回転角センサ601を有する。
 なお、第1回転角検出装置400が検出する転舵機構300の位置(換言すれば、転舵量)、及び、第2回転角検出装置800が検出するステアリングホイール500の操舵角は、ステアバイワイヤ操舵システム1000における操舵状態量である。
 また、第1ECU200と第2ECU700との2つの制御装置によって、ステアバイワイヤ操舵システム1000において、ステアバイワイヤの制御に使用する信号を出力する制御装置1100が構成される。
 図2は、操舵装置2000の第1ECU200の構成を示すブロック図である。
 操舵装置2000において転舵力を発生する電動モータ100は、例えば3相ブラシレスモータであって、U相コイル、V相コイル及びW相コイルからなる巻線組を、第1巻線組100aと第2巻線組100bの2組有する。
 そして、第1ECU200は、各巻線組100a,100bを個別に駆動制御する2系統の駆動制御系210a,210bを有し、電動モータ100の駆動制御系を冗長化させてある。
 第1巻線組100aを駆動制御する第1駆動制御系210aは、第1電源回路211a、第1インバータ212a、第1プリドライバ213a、演算処理装置である第1MCU(Micro Control Unit)214a、第1CANトランシーバ215aなどを有する。
 第2巻線組100bを駆動制御する第2駆動制御系210bは、第2電源回路211b、第2インバータ212b、第2プリドライバ213b、演算処理装置である第2MCU214b、第2CANトランシーバ215bなどを有する。
 第1電源回路211aは、車両1に設けられる第1バッテリ51aに接続され、第1バッテリ51aからの入力電源電圧を内部電源電圧に変換し、内部電源電圧を、第1駆動制御系210a内の第1プリドライバ213a、第1MCU214a、第1CANトランシーバ215aなどに供給する。
 第2電源回路211bは、車両1に設けられる第2バッテリ51bに接続され、第2バッテリ51bからの入力電源電圧を内部電源電圧に変換し、内部電源電圧を、第2駆動制御系210b内の第2プリドライバ213b、第2MCU214b、第2CANトランシーバ215bなどに供給する。
 つまり、第1駆動制御系210aと第2駆動制御系210bとは、相互の異なる電源(バッテリ)から電源供給を受ける。
 なお、第1バッテリ51a及び第2バッテリ51bからの入力電源電圧は、例えば12Vであり、第1電源回路211a及び第2電源回路211bが生成する内部電源電圧は、例えば5Vである。
 第1MCU214a及び第2MCU214bは、通信ライン220を介して相互に情報の送受信を行い、例えば、自系統における各種の異常情報や自系統でのインバータ制御に関する情報などを他系統に送信する。
 また、第1CANトランシーバ215a及び第2CANトランシーバ215bは、CAN(Controller Area Network)通信方式での通信線である車両CANバス52に接続される。
 第1MCU214a及び第2MCU214bは、それぞれ、第1回転角検出装置400が出力する転舵量に関する信号を取得し、また、車両CANバス52を介して第2ECU700からステアリングホイール500の操舵角の情報などを取得し、これらの情報に基づき巻線組100a,100bの通電を制御する。
 そして、第1MCU214a及び第2MCU214bは、巻線組100a,100bの通電制御によって、転舵輪2L,2Rの転舵量をステアリングホイール500の操舵角に応じた目標値に制御する。
 図3は、操舵入力装置3000の第2ECU700の構成を示すブロック図である。
 操舵入力装置3000における電動モータ600の駆動制御系も、操舵装置2000と同様に冗長化されている。
 操舵入力装置3000において操舵反力を発生させる電動モータ600は、例えば3相ブラシレスモータであって、U相コイル、V相コイル及びW相コイルからなる巻線組を、第1巻線組600aと第2巻線組600bの2組有する。
 そして、第2ECU700は、各巻線組600a,600bを個別に駆動制御する2系統の駆動制御系710a,710bを有し、電動モータ600の駆動制御系を冗長化させてある。
 第1巻線組600aを駆動制御する第1駆動制御系710aは、第1電源回路711a、第1インバータ712a、第1プリドライバ713a、第1MCU714a、第1CANトランシーバ715aなどを有する。
 第2巻線組600bを駆動制御する第2駆動制御系710bは、第2電源回路711b、第2インバータ712b、第2プリドライバ713b、第2MCU714b、第2CANトランシーバ715bなどを有する。
 第1電源回路711aは、車両1に設けられる第1バッテリ51aに接続され、第1バッテリ51aからの入力電源電圧を内部電源電圧に変換し、内部電源電圧を、第1駆動制御系710a内の第1プリドライバ713a、第1MCU714a、第1CANトランシーバ715aなどに供給する。
 第2電源回路711bは、車両1に設けられる第2バッテリ51bに接続され、第2バッテリ51bからの入力電源電圧を内部電源電圧に変換し、内部電源電圧を、第2駆動制御系710b内の第2プリドライバ713b、第2MCU714b、第2CANトランシーバ715bなどに供給する。
 つまり、第1バッテリ51aは、第1ECU200の第1駆動制御系210a及び第2ECU70の第1駆動制御系710aに電力を供給し、第2バッテリ51bは、第1ECU200の第2駆動制御系210b及び第2ECU700の第2駆動制御系710bに電力を供給する。
 第1MCU714a及び第2MCU714bは、通信ライン720を介して相互に情報の送受信を行い、例えば、自系統における各種の異常情報や自系統でのインバータ制御に関する情報などを他系統に送信する。
 また、第1CANトランシーバ715a及び第2CANトランシーバ715bは、車両CANバス52に接続される。
 第1MCU714a及び第2MCU714bは、それぞれ、第2回転角検出装置800が出力するステアリングホイール500の操舵角に関する信号を取得し、操舵角の情報を操舵装置2000の第1ECU200に車両CANバス52を介して送信する。
 また、第1MCU714a及び第2MCU714bは、それぞれ、車両CANバス52を介して操舵反力の目標値に関する情報を操舵装置2000から取得し、取得した情報に基づき巻線組600a,600bの通電を制御することで、電動モータ600が発生する操舵反力を制御する。
 次に、第1回転角検出装置400及び第2回転角検出装置800の構成を説明する。
 なお、回転角検出部としての第1回転角検出装置400及び第2回転角検出装置800は、同じ構成を有するので、個別の説明は省略する。
 図4は、第1回転角検出装置400及び第2回転角検出装置800の構成図である。
 第1回転角検出装置400及び第2回転角検出装置800は、ステアバイワイヤの操舵状態量に応じた回転量に回転される回転軸部材910に組み付けられ、回転軸部材910は回転軸ARを中心に回転する。
 なお、第1回転角検出装置400における回転軸部材910は、例えば、転舵機構300におけるピニオン軸330であり、第2回転角検出装置800における回転軸部材910は、例えば、ステアリングシャフト510である。
 ここで、回転軸部材910を、ピニオン軸330或いはステアリングシャフト510の回転に伴って回転する、ピニオン軸330或いはステアリングシャフト510とは別の回転軸部材とすることができる。
 回転軸部材910の外周には、回転軸部材910の回転に伴って回転する主動歯車920(大歯車)を設けてある。
 また、3個の従動歯車931,932,933は、それぞれが主動歯車920に噛み合って主動歯車920の回転に連動して回転する。
 3個の従動歯車931,932,933は相互に異なる歯数に設定され、一態様として、主動歯車920の歯数を60、第1従動歯車931の歯数を27、第2従動歯車932の歯数を30、第3従動歯車933の歯数を33に設定してある。
 係る歯数設定の場合、3個の従動歯車931,932,933の歯数比は、9:10:11であって、3個の従動歯車931,932,933の歯数27,30,33は、歯数比である9:10:11の自然数倍(3倍)になっている。
 なお、本実施形態では、3個の従動歯車931,932,933の歯数を、歯数比である9:10:11の3倍(27,30,33)としたが、これを2倍として、第1従動歯車931の歯数を18、第2従動歯車932の歯数を20、第3従動歯車933の歯数を22に設定することができる。
 換言すれば、3個の従動歯車931,932,933は、互いに整数で割り切れない異なる歯数を有し、また、3個の従動歯車931,932,933のそれぞれ歯数を最大公約数で除算したときに、2種類の異なる奇数と1種類の偶数とからなる自然数の比(9:10:11)になるようにしてある。
 また、主動歯車920の歯数は、3個の従動歯車931,932,933のうちで最も少ない歯数の2倍以上の歯数に設定してある。
 つまり、第1従動歯車931の歯数が27、第2従動歯車932の歯数が30、第3従動歯車933の歯数が33のとき、最も少ない歯数は27であり、主動歯車920の歯数を、この27の2倍である54以上に設定してある。
 主動歯車920及び従動歯車931,932,933の歯数の設定は、後述するように、各従動歯車931,932,933の回転角の検出信号の組み合わせから求まる主動歯車920の絶対角度の範囲が、ステアバイワイヤの操舵状態量の検出範囲を含むように適合される。
 例えば、ステアリングホイール500の操舵角を検出する第2回転角検出装置800の場合、ステアリングホイール500のロックトウロックの回転数(例えば、4-5回転)の範囲内で絶対角度を検出できるように歯数が設定される。
 なお、図4に示した歯車装置の一態様では、3個の従動歯車931,932,933はそれぞれ主動歯車920に噛み合うが、従動歯車931,932,933同士を噛み合わせることができる。
 例えば、主動歯車920に第1従動歯車931及び第3従動歯車933を噛み合わせ、第2従動歯車932を第1従動歯車931又は第3従動歯車933に噛合わせることができる。
 また、主動歯車920に第1従動歯車931を噛み合わせ、第2従動歯車932を第1従動歯車931に噛み合わせ、第3従動歯車933を第2従動歯車932に噛み合わせることもできる。
 更に、主動歯車920に第1従動歯車931を噛み合わせ、第2従動歯車932及び第3従動歯車933を第1従動歯車931に噛み合わせることができる。
 次に、3個の従動歯車931,932,933それぞれの回転量(詳細には、絶対角度)を検出する磁気式角度センサを説明する。
 各従動歯車931,932,933の軸心には、それぞれ、2極のマグネット941,942,943が取り付けられ、各マグネット941,942,943に対向する位置それぞれに角度センサ951,952,953を配してある。
 マグネット941,942,943は、従動歯車931,932,933の回転軸に直交する断面で、回転軸の中心を通る直線を境にN極とS極とに2分され、角度センサ951,952,953は、従動歯車931,932,933の軸方向において、マグネット941,942,943と対向するように配置される。
 角度センサ951,952,953は、マグネット941,942,943の回転に伴う磁界の変化を電気抵抗に変換し、更に、電気抵抗を電圧に変換してアナログ信号を出力する、磁気抵抗センサ素子(換言すれば、MRセンサ素子)を備えている。
 そして、第1角度センサ951は、第1従動歯車931の回転量を検出し、第2角度センサ952は、第2従動歯車932の回転量を検出し、第3角度センサ953は、第3従動歯車933の回転量を検出する。
 ここで、角度センサ951,952,953は、それぞれ、MRセンサ素子を2個備えたデュアルダイである。
 第1角度センサ951は、第1MRセンサ素子27aと第2MRセンサ素子27bとを一体的に有し、第2角度センサ952は、第1MRセンサ素子30aと第2MRセンサ素子30bとを一体的に有し、第3角度センサ953は、第1MRセンサ素子33aと第2MRセンサ素子33bとを一体的に有する。
 つまり、各角度センサ951,952,953は、それぞれ冗長化されている。
 そして、第1従動歯車931の回転量は、第1MRセンサ素子27a(第1センサ)及び第2MRセンサ素子27b(第2センサ)によって検出される。
 また、第2従動歯車932の回転量は、第1MRセンサ素子30a(第3センサ)及び第2MRセンサ素子30b(第4センサ)によって検出される。
 更に、第3従動歯車933の回転量は、第1MRセンサ素子33a(第5センサ)及び第2MRセンサ素子33b(第6センサ)によって検出される。
 なお、各MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bは、詳細な図示を省略するが、感磁方向が異なった4つのセンサ素子を組み合わせてなる。
 そして、各MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bは、4つのセンサ素子が出力する+sin、-sin、+cos、-cosの信号に基づき、各従動歯車931,932,933の絶対角度(0deg-360deg)を示す角度信号θ27a,θ27b,θ30a,θ30b,θ33a,θ33bを回転量信号として出力する。
 第1ECU200及び第2ECU700の各MCU214a,214b,714a,714bは、後述するように、角度信号θ27a,θ27b,θ30a,θ30b,θ33a,θ33bのうち、異なる従動歯車の角度信号を2つ組み合わせて回転軸部材910(主動歯車920)の回転量(絶対角度)を求める回転量生成部としての機能を有する。
 換言すれば、回転量生成部は、回転軸部材910の回転量を、第1MRセンサ素子27aと第2MRセンサ素子27bとの組み合わせと、第1MRセンサ素子30aと第2MRセンサ素子30bとの組み合わせと、第1MRセンサ素子33aと第2MRセンサ素子33bとの組み合わせとは異なる組み合わせのセンサからの検出値によって求める。
 そして、第1ECU200及び第2ECU700の各MCU214a,214b,714a,714bは、求めた回転軸部材910の回転量、つまり、ステアバイワイヤの操舵状態量に応じた回転量(転舵輪2L,2Rの転舵量、ステアリングホイール500の操舵角)に基づいて、モータ駆動信号などのステアバイワイヤの制御に使用する信号を出力する。
 つまり、制御装置1100は、ステアリングホイール500の操舵角の検出結果に基づき転舵量の目標値を定め、転舵輪2L,2Rの転舵量の検出値が目標値に近づくように、転舵アクチュエータとしての電動モータ100を制御する。
 図5は、横軸を主動歯車920の回転角[deg]、縦軸を第1従動歯車931の回転角[deg]として、第1従動歯車931の回転角を検出する第1角度センサ951における、第1MRセンサ素子27aの角度信号θ27a及び第2MRセンサ素子27bの角度信号θ27bの変化を示す図である。
 また、図6は、横軸を主動歯車920の回転角[deg]、縦軸を第2従動歯車932の回転角[deg]として、第2従動歯車932の回転角を検出する第2角度センサ952における、第1MRセンサ素子30aの角度信号θ30a及び第2MRセンサ素子30bの角度信号θ30bの変化を示す図である。
 更に、図7は、横軸を主動歯車920の回転角[deg]、縦軸を第3従動歯車933の回転角[deg]として、第3従動歯車933の回転角を検出する第3角度センサ953における、第1MRセンサ素子33aの角度信号θ33a及び第2MRセンサ素子33bの角度信号θ33bの変化を示す図である。
 なお、各角度センサ951,952,953をそれぞれ構成するMRセンサ素子が出力する角度信号は、従動歯車931,932,933の1回転を1周期とする信号であって、同じ従動歯車931,932,933の回転角を検出する2つのセンサの角度信号は、相互に位相が半周期だけずれて出力される。
 図8-図10は、従動歯車931,932,933の間における回転角の相関を示す図である。
 図8は、第1従動歯車931の回転角[deg]と第2従動歯車932の回転角[deg]との相関を示し、図9は、第2従動歯車932の回転角[deg]と第3従動歯車933の回転角[deg]との相関を示し、図10は、第1従動歯車931の回転角[deg]と第3従動歯車933の回転角[deg]との相関を示す。
 ここで、従動歯車931,932,933の歯数の違いによって、角度センサ951,952,953がそれぞれ出力する角度信号は周期が相互に異なる信号となる。
 そして、係る周期が異なる角度信号を組み合わせることで、主動歯車920の絶対角度、つまり、主動歯車920を設けた回転軸部材910(ピニオン軸330若しくはステアリングシャフト510)の絶対角度を求めることができる。
 図11は、角度センサ951,952,953が出力する角度信号の組み合わせによって算出される回転軸部材910の絶対角度を、代表例とする3つの組み合わせパターン毎に示す。
 第1の絶対角度検出値θA1は、第2従動歯車932の回転角を検出する第1MRセンサ素子30aの角度信号θ30aと第3従動歯車933の回転角を検出する第1MRセンサ素子33aの角度信号θ33aとを組み合わせて求められる、回転軸部材910の絶対角度である。
 第2の絶対角度検出値θA2は、第3従動歯車933の回転角を検出する第2MRセンサ素子33bの角度信号θ33bと第1従動歯車931の回転角を検出する第1MRセンサ素子27aの角度信号θ27aとを組み合わせて求められる、回転軸部材910の絶対角度である。
 第3の絶対角度検出値θA3は、第1従動歯車931の回転角を検出する第2MRセンサ素子27bの角度信号θ27bと第2従動歯車932の回転角を検出する第2MRセンサ素子30bの角度信号θ30bとを組み合わせて求められる、回転軸部材910の絶対角度である。
 次に、角度信号の組み合わせで検出可能な回転軸部材910の絶対角度の範囲を説明する。
 ここで、角度信号の組み合わせで検出可能な回転軸部材910の絶対角度の範囲は、従動歯車の歯数の違いによる周期の違いによって変化する。
 例えば、歯数が33である第3従動歯車933が1回転する間で、主動歯車920は33/60回転、つまり、198degだけ回転するのに対し、歯数が30である第2従動歯車932が1回転する間で、主動歯車920は30/60回転、つまり、180degだけ回転する。
 このため、第2従動歯車932の回転角を検出する第1MRセンサ素子30aの角度信号θ30aと第3従動歯車933の回転角を検出する第1MRセンサ素子33aの角度信号θ33aとの位相が、主動歯車920の絶対角度が0degであるときの位相と再度同じになるのは、主動歯車920の絶対角度が1980degのときである。
 したがって、第2従動歯車932の回転角を検出する第1MRセンサ素子30aの角度信号θ30aと第3従動歯車933の回転角を検出する第1MRセンサ素子33aの角度信号θ33aとの組み合わせから求められる主動歯車920の絶対角度θA1は、0degから1980degまでの範囲となる。
 同様にして、絶対角度θA2、絶対角度θA3の範囲が定まり、絶対角度θA2は、0degから1782degまでの範囲となり、絶対角度θA3は、0degから1620degまでの範囲になる。
 このように、従動歯車931,932,933の角度信号の組み合わせから求めることができる主動歯車920の絶対角度の範囲は、組み合わせる回転角信号の周期の違い、換言すれば、従動歯車931,932,933の歯数の違いに依存する。
 そこで、ステアバイワイヤ操舵システム1000において要求される回転軸部材910の絶対角度の検出範囲、換言すれば、回転軸部材910について検出が要求される回転回数を検出できるように、従動歯車931,932,933の歯数及び絶対角度の検出に用いる角度信号の組み合わせが設定される。
 図12は、第1回転角検出装置400における、各MRセンサ素子への電源供給経路、及び、各MRセンサ素子の検出信号の出力経路の一態様を示すブロック図である。
 第1ECU200の第1駆動制御系210aに、第1バッテリ51aから電源供給される第1センサ用電源回路217aを設け、第1ECU200の第2駆動制御系210bに、第2バッテリ51bから電源供給される第2センサ用電源回路217bを設けてある。
 また、第2ECU700の第2駆動制御系710bには、第2バッテリ51bから電源供給される第4センサ用電源回路717bを設けてある。
 そして、第1センサ用電源回路217aから第1MRセンサ素子30aに電源供給するための第1電源供給ライン217a1(第1電源供給部)、及び、第1センサ用電源回路217aから第1MRセンサ素子33aに電源供給するための第2電源供給ライン217a2(第2電源供給部)を設けてある。
 また、第2センサ用電源回路217bから第2MRセンサ素子27bに電源供給するための第3電源供給ライン217b3(第3電源供給部)、及び、第2センサ用電源回路217bから第2MRセンサ素子30bに電源供給するための第4電源供給ライン217b4(第4電源供給部)を設けてある。
 更に、第4センサ用電源回路717bから第2MRセンサ素子33bに電源供給するための第5電源供給ライン717b5(第5電源供給部)、及び、第4センサ用電源回路717bから第1MRセンサ素子27aに電源供給するための第6電源供給ライン717b6(第6電源供給部)を設けてある。
 つまり、第1回転角検出装置400の各MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bに電源供給するセンサ用電源回路として、制御装置1100は、第1センサ用電源回路217a(第1電源回路)、第2センサ用電源回路217b(第2電源回路)及び第4センサ用電源回路717b(第3電源回路)の3つのセンサ用電源回路を備える。
 そして、相互に異なる従動歯車の回転量を検出するMRセンサ素子の組み合わせである3種類の組み合わせパターンに、MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bを組み分けし、各組み合わせパターンに3つのセンサ用電源回路217a,217b,717bのうちのいずれか1つを割り振ってある。
 これにより、3つのセンサ用電源回路217a,217b,717bのそれぞれが2つのMRセンサ素子に電源供給し、かつ、MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bは、3つのセンサ用電源回路217a,217b,717bのうちのいずれか1つから電源供給される。
 また、第1回転角検出装置400の各MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bに電力を供給する3つのセンサ用電源回路217a,217b,717bを、各駆動制御系210a,210b,710bに分散して設けてあり、第1ECU200は、2つのセンサ用電源回路217a,217bを備え、第2ECU700は、1つのセンサ用電源回路717bを備える。
 上記のように、センサ用電源回路を3重系とすることで、センサ用電源回路の失陥に対するロバスト性が向上し、また、3つのセンサ用電源回路217a,217b,717bを複数の制御装置(換言すれば、複数の駆動制御系)に分散して設けたことによっても、センサ用電源回路の失陥に対するロバスト性が向上する。
 また、第1センサ用電源回路217aは第1バッテリ51aから電力供給され、第2センサ用電源回路217b及び第4センサ用電源回路717bは第2バッテリ51bから電力供給されるから、第1バッテリ51aと第2バッテリ51bとのいずれか一方が失陥しても、少なくとも1つのセンサ用電源回路は電源供給を継続できる。
 しかも、同じセンサ用電源回路から電源供給される2つのMRセンサ素子の組み合わせは、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能な組み合わせであり、更に、後述するように、各駆動制御系は、MCUなどに電源供給する電源回路とセンサ用電源回路とに同じバッテリから電源供給され、かつ、後述するように、自身が備えるセンサ用電源回路から電源供給を受けるMRセンサ素子の出力を取得する。
 例えば、図12に示したシステムにおいて第2バッテリ51bが失陥し、2つのセンサ用電源回路217b,717bがMRセンサ素子への電源供給を停止した場合でも、第1駆動制御系210aへの第1バッテリ51aからの電源供給は継続される。
 したがって、第1センサ用電源回路217aからMRセンサ素子30a及びMRセンサ素子33aへの電源供給は継続され、かつ、第1MCU214aは、角度信号θ30a及び角度信号θ33aを取得して回転軸部材910の絶対角度(転舵量)を算出し、電動モータ100の第1巻線組100aの通電制御(換言すれば、操舵制御)を行える。
 このとき、第2ECU700の第1駆動制御系710aも第1バッテリ51aからの電源供給を受けるから、ステアリングシャフト510の絶対角度の検出を行なって、検出した絶対角度の情報を第1ECU200に送信することが可能であり、更に、反力トルクの制御も継続できる。
 なお、例えば第1ECU200が3重の駆動制御系を備える場合、各駆動制御系にセンサ用電源回路をそれぞれ設けることで、第1ECU200が3つのセンサ用電源回路を備えるシステムとすることができる。
 また、第2ECU700の第1駆動制御系710aに設けたセンサ用電源回路(第1電源回路)と、第2ECU700の第2駆動制御系710bに設けたセンサ用電源回路(第2電源回路)と、第1ECU200の第2駆動制御系210bに設けたセンサ用電源回路(第3電源回路)とから、第1回転角検出装置400の各MRセンサ素子に電源供給するシステムとすることができる。
 次に、図12に示したシステムにおける、MRセンサ素子からの角度信号(検出信号)の出力経路について説明する。
 第1ECU200の第1MCU214a及び第2MCU214bは、それぞれ、第1回転角検出装置400を構成する第1MRセンサ素子30a、第1MRセンサ素子33a、第2MRセンサ素子27b、及び第2MRセンサ素子30bと接続されていて、第1MRセンサ素子30aからの角度信号θ30a、第1MRセンサ素子33aからの角度信号θ33a、第2MRセンサ素子27bからの角度信号θ27b、及び第2MRセンサ素子30bからの角度信号θ30bを取得する。
 また、第2ECU700の第2MCU714bは、第1回転角検出装置400を構成する第2MRセンサ素子33b及び第1MRセンサ素子27aと接続され、第2MRセンサ素子33bからの角度信号θ33b及び第1MRセンサ素子27aからの角度信号θ27aを取得する。
 そして、第1MCU214a、第2MCU214b及び第2MCU714bは、取得した角度信号のうち相互に異なる従動歯車についての検出結果を組み合わせて、主動歯車920を設けた回転軸部材910(ピニオン軸330)の絶対角度、つまり、転舵輪2L,2Rの転舵量に関係する量(回転量)を検出する回転量生成部としての機能を備えている。
 なお、第1MCU214a、第2MCU214b及び第2MCU714bそれぞれが取得した第1回転角検出装置400からの角度信号、及び、第1MCU214a、第2MCU214b及び第2MCU714bそれぞれが求めた回転軸部材910(ピニオン軸330)の絶対角度の情報は、車両CANバス52やMCU間の通信ライン220,720を介した通信によって、各MCU214a,214b,714a,714bが情報共有することができる。
 また、第2MCU714bに代えて、第1MCU714aが、第2MRセンサ素子33b及び第1MRセンサ素子27aへの電源供給、及び、第2MRセンサ素子33b及び第1MRセンサ素子27aからの角度信号の取得を行うシステムとすることができる。
 図12に示したシステムでは、ステアバイワイヤを制御する機能を有した第1ECU200及び第2ECU700、つまり、制御装置1100が、第1回転角検出装置400の各MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bが出力する角度信号を取得して、回転軸部材910(ピニオン軸330)の絶対角度(回転量)を求める演算処理を実施する。
 係るシステムに対し、第1回転角検出装置400がMCUやMPUなどの演算処理装置を備え、第1回転角検出装置400の演算処理装置において、角度信号を組み合わせて回転軸部材910(ピニオン軸330)の絶対角度(回転量)を求める演算処理を実施するシステムとすることができる。
 図13は、第2回転角検出装置800における、各MRセンサ素子への電源供給経路、及び、各MRセンサ素子の出力信号ラインの一態様を示すブロック図である。
 なお、図13の構成は、図12に対し、第1ECU200と第2ECU700とが入れ替わっているが、電源供給経路及び出力信号ラインは同様に構成される。
 第2ECU700の第1駆動制御系710aに、第1バッテリ51aに接続される第3センサ用電源回路717a(第1電源回路)を設けてある。
 そして、第3センサ用電源回路717aから第1MRセンサ素子30aに電源供給するための第1電源供給ライン717a1(第1電源供給部)と、第3センサ用電源回路717aから第1MRセンサ素子33aに電源供給するための第2電源供給ライン717a2(第2電源供給部)とを設けてある。
 また、第2ECU700の第4センサ用電源回路717b(第2電源回路)から第2MRセンサ素子27bに電源供給するための第3電源供給ライン717b3(第3電源供給部)と、第4センサ用電源回路717bから第2MRセンサ素子30bに電源供給するための第4電源供給ライン717b4(第4電源供給部)とを設けてある。
 更に、第1ECU200の第2センサ用電源回路217b(第3電源回路)から第2MRセンサ素子33bに電源供給するための第5電源供給ライン217b5(第5電源供給部)と、第2センサ用電源回路217bから第1MRセンサ素子27aに電源供給するための第6電源供給ライン217b6(第6電源供給部)とを設けてある。
 ここで、第2ECU700の第1MCU714a及び第2MCU714bは、第2回転角検出装置800を構成する第1MRセンサ素子30a、第1MRセンサ素子33a、第2MRセンサ素子27b、及び第2MRセンサ素子30bと接続され、第1MRセンサ素子30aからの角度信号θ30a、第1MRセンサ素子33aからの角度信号θ33a、第2MRセンサ素子27bからの角度信号θ27b、及び第2MRセンサ素子30bからの角度信号θ30bを取得する。
 また、第1ECU200の第2MCU214bは、第2回転角検出装置800を構成する第2MRセンサ素子33b及び第1MRセンサ素子27aと接続され、第2MRセンサ素子33bからの角度信号θ33b及び第1MRセンサ素子27aからの角度信号θ27aを取得する。
 そして、第1MCU714a、第2MCU714b、及び第2MCU214bは、取得した角度信号のうち、相互に異なる従動歯車についての検出結果を組み合わせて主動歯車920を設けた回転軸部材910(ステアリングシャフト510)の絶対角度、つまり、ステアリングホイール500の回転量を検出する機能(回転角度生成部)を備えている。
 なお、第2回転角検出装置800においても、第1回転角検出装置400と同様に、各MRセンサ素子の角度信号、及び、回転軸部材910(ステアリングシャフト510)の絶対角度の情報は、車両CANバス52やMCU間の通信ライン220,720を介した通信によって、各MCU214a,214b,714a,714bが情報共有することができる。
 また、第2MCU214bに代えて、第1MCU214aが、第2MRセンサ素子33b及び第1MRセンサ素子27aへの電源供給、及び、第2MRセンサ素子33b及び第1MRセンサ素子27aからの角度信号の取得を行うシステムとすることができる。
 また、第2回転角検出装置800がMCUやMPUなどの演算処理装置を備え、第2回転角検出装置800の演算処理装置において、角度信号を組み合わせて回転軸部材910(ステアリングシャフト510)の絶対角度(回転量)を求める演算処理を実施するシステムとすることができる。
 図14-図17は、センサ用電源の失陥の有無による、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせの違いを示す。
 図14は、図12又は図13に示した3つセンサ用電源回路、つまり、第1回転角検出装置400を構成するMRセンサ素子に電源供給する3つのセンサ用電源回路217a,217b,717b、若しくは、第2回転角検出装置800を構成するMRセンサ素子に電源供給する3つのセンサ用電源回路717a,717b,217bが全て正常であるときに、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせを示す。
 3つセンサ用電源回路が全て正常であるとき、角度信号θ27aと、角度信号θ30a、角度信号θ30b、角度信号θ33a、角度信号θ33bのいずれかとの組み合わせ、角度信号θ27bと、角度信号θ30a、角度信号θ30b、角度信号θ33a、角度信号θ33bのいずれかとの組み合わせ、角度信号θ30aと、角度信号θ33a又は角度信号θ33bとの組み合わせ、又は、角度信号θ30bと、角度信号θ33a又は角度信号θ33bとの組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 つまり、3つセンサ用電源回路が全て正常であるとき、回転軸部材910の絶対角度を算出できる角度信号の組み合わせは12通りとなる。
 一方、図15は、第1MRセンサ素子30a及び第1MRセンサ素子33aに電源供給するセンサ用電源回路、つまり、図12では第1センサ用電源回路217a、図13では第3センサ用電源回路717aが故障し、第1MRセンサ素子30a及び第1MRセンサ素子33aへの電源供給が正常に行われず、第1MRセンサ素子30a及び第1MRセンサ素子33aが正常に動作しないときに、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせを示す。
 第1MRセンサ素子30a及び第1MRセンサ素子33aに電源供給するセンサ用電源回路が故障すると、回転軸部材910の絶対角度の算出に、角度信号θ30a及び角度信号θ33aを用いることができなくなるが、角度信号θ30a及び/又は角度信号θ33aを用いる組み合わせを除く組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 詳細には、角度信号θ27aと、角度信号θ30b又は角度信号θ33bとの組み合わせ、角度信号θ27bと、角度信号θ30b又は角度信号θ33bとの組み合わせ、又は、角度信号θ30bと角度信号θ33bとの組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 つまり、第1MRセンサ素子30a及び第1MRセンサ素子33aに電源供給するセンサ用電源回路が故障しても、5通りの組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 また、図16は、第2MRセンサ素子27b及び第2MRセンサ素子30bに電源供給するセンサ用電源回路(図12では第2センサ用電源回路217b、図13では第4センサ用電源回路717b)が故障したときに、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせを示す。
 第2MRセンサ素子27b及び第2MRセンサ素子30bに電源供給するセンサ用電源回路が故障すると、回転軸部材910の絶対角度の算出に、角度信号θ27b及び角度信号θ30bを用いることができなくなるが、角度信号θ27b及び/又は角度信号θ30bを用いる組み合わせを除く組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 詳細には、角度信号θ27aと、角度信号θ30a、角度信号θ33a、角度信号θ33bのいずれかとの組み合わせ、又は、角度信号θ30aと、角度信号θ33a又は角度信号θ33bとの組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 つまり、第2MRセンサ素子27b及び第2MRセンサ素子30bに電源供給するセンサ用電源回路が故障しても、5通りの組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 また、図17は、第1MRセンサ素子33a及び第2MRセンサ素子27bに電源供給するセンサ用電源回路(図12では第4センサ用電源回路717b、図13では第2センサ用電源回路217b)が故障したときに、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能な角度信号の組み合わせを示す。
 第1MRセンサ素子33a及び第2MRセンサ素子27bに電源供給するセンサ用電源回路が故障すると、回転軸部材910の絶対角度の算出に、角度信号θ27a及び角度信号θ33bを用いることができなくなるが、角度信号θ27a及び/又は角度信号θ33bを用いる組み合わせを除く組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度θの算出が可能である。
 詳細には、角度信号θ27bと、角度信号θ30a、角度信号θ30b、角度信号θ33aのいずれかとの組み合わせ、角度信号θ30aと角度信号θ33aとの組み合わせ、又は、角度信号θ30bと角度信号θ33aとの組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 つまり、第1MRセンサ素子33a及び第2MRセンサ素子27bに電源供給するセンサ用電源回路が故障しても、5通りの組み合わせで、回転軸部材910の絶対角度の算出が可能である。
 以上のように、3つセンサ用電源回路のうちのいずれか1つが故障しても、5通りの組み合わせでの回転軸部材910の絶対角度の算出が可能であり、回転軸部材910の絶対角度の算出処理及び算出結果に基づくステアバイワイヤの制御を継続できる。
 また、制御装置1100は、回転軸部材910の絶対角度の算出結果を比較して、換言すれば、回転量生成部によって生成された回転量同士を比較することによって、MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bのいずれかの異常を特定する故障診断部としての機能を備える。
 なお、制御装置1100の故障診断部は、3つセンサ用電源回路が全て正常であれば、最大で12通りの組み合わせで算出された回転軸部材910の絶対角度同士を比較することが可能であり、また、3つセンサ用電源回路のうちのいずれか1つが故障しても、最大で5通りの組み合わせで算出された回転軸部材910の絶対角度同士を比較することが可能である。
 また、制御装置1100の故障診断部は、同じ従動歯車の回転量(絶対角)を検出するMRセンサ素子の検出結果同士を比較することによっても、MRセンサ素子の異常有無を診断することができる。
 したがって、制御装置1100の故障診断部は、MRセンサ素子の異常を幅広くかつ高精度に検知することができる。
 次に、制御装置1100の故障診断部によるMRセンサ素子の故障診断処理を詳細説明する。
 なお、各MCU214a,214b,714a,714bは、MCU間の通信ラインや車両CANバス52を介して、第1回転角検出装置400の全てのMRセンサ素子の出力信号、及び/又は、第2回転角検出装置800の全てのMRセンサ素子の出力信号を取得し、同様な処理によって、第1回転角検出装置400或いは第2回転角検出装置800を構成するMRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bの故障検出処理を実施することが可能である。
 図18-図21は、第1回転角検出装置400若しくは第2回転角検出装置800を構成するMRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bの故障診断処理を示すフローチャートである。
 なお、MCU214a,214b,714a,714bのうちの少なくとも1つが、MRセンサ素子の故障診断を実施する故障診断部としての機能を備えるが、以下では、制御装置1100による診断機能として説明する。
 まず、制御装置1100は、ステップS5001-ステップS5006で、MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bそれぞれの角度信号θ27a,θ27b,θ30a,θ30b,θ33a,θ33bを取得する。
 次いで、制御装置1100は、ステップS5007で、角度信号θ27aに基づく第1従動歯車931の回転角データと角度信号θ27bに基づく第1従動歯車931の回転角データとを比較する。
 そして、角度信号θ27aに基づく第1従動歯車931の回転角データと角度信号θ27bに基づく第1従動歯車931の回転角データとの偏差Δθ27の絶対値が閾値THθ1(THθ1>0)以上である場合、制御装置1100は、ステップS5008に進み、第1角度センサ951の故障の有無を示す第1センサ故障フラグF-27に、第1角度センサ951について故障発生を検出したことを示す「1」をセットする。
 一方、前記偏差Δθ27の絶対値が閾値THθ1未満である場合、制御装置1100は、ステップS5008を迂回してステップS5009に進む。
 なお、第1センサ故障フラグF-27の初期値は、第1角度センサ951について故障を検出していないことを示す「0」であり、後述する、第2角度センサ952の第2センサ故障フラグF-30、第3角度センサ953の第3センサ故障フラグF-33も同様である。
 制御装置1100は、ステップS5009で、角度信号θ30aに基づく第2従動歯車932の回転角データと角度信号θ30bに基づく第2従動歯車932の回転角データとを比較する。
 そして、角度信号θ30aに基づく第2従動歯車932の回転角データと角度信号θ30bに基づく第2従動歯車932の回転角データとの偏差Δθ30の絶対値が閾値THθ1以上である場合、制御装置1100は、ステップS5010に進み、第2角度センサ952の故障の有無を示す第2センサ故障フラグF-30に、故障発生を検出したことを示す「1」をセットする。
 一方、前記偏差Δθ30の絶対値が閾値THθ1未満である場合、制御装置1100は、ステップS5010を迂回してステップS5011に進む。
 制御装置1100は、ステップS5011で、角度信号θ33aに基づく第3従動歯車933の回転角データと角度信号θ33bに基づく第3従動歯車933の回転角データとを比較する。
 そして、角度信号θ33aに基づく第3従動歯車933の回転角データと角度信号θ33bに基づく第3従動歯車933の回転角データとの偏差Δθ33の絶対値が閾値THθ1以上である場合、制御装置1100は、ステップS5012に進み、第3角度センサ953の故障の有無を示す第3センサ故障フラグF-33に、故障発生を検出したことを示す「1」をセットする。
 一方、前記偏差Δθ33の絶対値が閾値THθ1未満である場合、制御装置1100は、ステップS5012を迂回してステップS5013に進む。
 制御装置1100は、上記のステップS5007、ステップS5009、及びステップS5011で、同じ従動歯車931,932,933の回転角を検出するMRセンサ素子の検出結果同士を比較するから、角度センサ951-953の故障診断において、従動歯車931,932,933の精度や噛み合い精度の影響を受けて診断精度が低下することが抑止される。
 次いで、制御装置1100は、ステップS5013-ステップS5018(回転量生成部)で、回転軸部材910の絶対角度θ1-θ6の算出処理を実施する。
 まず、制御装置1100は、ステップS5013で、角度信号θ30aと角度信号θ33aとに基づき絶対角度θ1を算出し、次のステップS5014では、角度信号θ33bと角度信号θ27aとに基づき絶対角度θ2を算出する。
 次いで、制御装置1100は、ステップS5015で、角度信号θ27bと角度信号θ30bとに基づき絶対角度θ3を算出する。
 なお、制御装置1100は、上記のステップS5013-5015で、同じセンサ用電源回路から電源供給される2つのMRセンサ素子の出力の組み合わせに基づき、絶対角度θ1-θ3を求める。
 更に、制御装置1100は、ステップS5016で、角度信号θ30bと角度信号θ33bとに基づき絶対角度θ4を算出し、次のステップS5017では、角度信号θ33aと角度信号θ27bとに基づき絶対角度θ5を算出する。
 次いで、制御装置1100は、ステップS5018で、角度信号θ27aと角度信号θ30aとに基づき絶対角度θ6を算出する。
 なお、制御装置1100は、上記のステップS5016-5018で、相互に異なるセンサ用電源回路から電源供給される2つのMRセンサ素子の出力の組み合わせに基づき、絶対角度θ4-θ6を求める。
 次いで、制御装置1100は、ステップS5019に進み、第1センサ故障フラグF-27に「1」がセットされているか否かを判断する。
 前述したように、第1MRセンサ素子27aの検出結果と第2MRセンサ素子27bの検出結果とに不一致が生じたときに、第1センサ故障フラグF-27に「1」がセットされる。
 第1センサ故障フラグF-27に「1」がセットされている場合、制御装置1100は、ステップS5020に進む。
 制御装置1100は、ステップS5020で、絶対角度θ1と絶対角度θ2との偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第1条件、又は、絶対角度θ1と絶対角度θ3との偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第2条件が成立しているか否かを判断する。
 そして、上記の第1条件(|θ1-θ2|≧THθ2)又は第2条件(|θ1-θ3|≧THθ2)が成立している場合、制御装置1100はステップS5021に進み、それ以外のとき、制御装置1100はステップS5022に進む。
 制御装置1100は、ステップS5021で、絶対角度θ1と絶対角度θ2との偏差の絶対値が、絶対角度θ1と絶対角度θ3との偏差の絶対値よりも大きいか否かを判断する。
 そして、絶対角度θ1と絶対角度θ2との偏差の絶対値が絶対角度θ1と絶対角度θ3との偏差の絶対値よりも大きい場合、つまり、|θ1-θ2|>|θ1-θ3|が成立する場合、制御装置1100は、ステップS5024に進む。
 制御装置1100は、ステップS5024で、第1角度センサ951を構成する2つのMRセンサ素子27a,27bのうちの第1MRセンサ素子27aの故障、換言すれば、角度信号θ27aの異常による絶対角度θ2の異常を判定する。
 制御装置1100は、第1MRセンサ素子27aの故障を判定すると、第1MRセンサ素子27aの故障を診断した履歴を不揮発性メモリに保存し、また、第1MRセンサ素子27aの検出結果をステアバイワイヤの制御に用いないように設定する。
 なお、制御装置1100は、他のMRセンサ素子について故障を判定した場合も同様な処理を実施する。
 一方、絶対角度θ1と絶対角度θ2との偏差の絶対値が、絶対角度θ1と絶対角度θ3との偏差の絶対値よりも大きいという条件が成立しない場合、つまり、|θ1-θ2|≦|θ1-θ3|が成立する場合、制御装置1100は、ステップS5025に進む。
 制御装置1100は、ステップS5025で、第1角度センサ951を構成する2つのMRセンサ素子27a,27bのうちの第2MRセンサ素子27bの故障、換言すれば、角度信号θ27bの異常による絶対角度θ3の異常を判定する。
 また、制御装置1100は、ステップS5022に進むと、絶対角度θ4と絶対角度θ5との偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第1条件、又は、絶対角度θ4と絶対角度θ6との偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第2条件が成立しているか否かを判断する。
 そして、上記の第1条件(|θ4-θ5|≧THθ2)又は第2条件(|θ4-θ6|≧THθ2)が成立している場合、制御装置1100はステップS5023に進み、それ以外のとき、制御装置1100は本ルーチンを終了する。
 制御装置1100は、ステップS5023で、絶対角度θ4と絶対角度θ5との偏差の絶対値が、絶対角度θ4と絶対角度θ6との偏差の絶対値よりも大きいか否かを判断する。
 そして、絶対角度θ4と絶対角度θ5との偏差の絶対値が絶対角度θ4と絶対角度θ6との偏差の絶対値よりも大きい場合、つまり、|θ4-θ5|>|θ4-θ6|が成立する場合、制御装置1100は、ステップS5025に進み、第2MRセンサ素子27bの故障を判定する。
 一方、絶対角度θ4と絶対角度θ5との偏差の絶対値が絶対角度θ4と絶対角度θ6との偏差の絶対値よりも大きいという条件が成立しない場合、つまり、|θ4-θ5|≦|θ4-θ6|が成立する場合、制御装置1100は、ステップS5024に進み、第1MRセンサ素子27aの故障を判定する。
 また、制御装置1100は、ステップS5019で、第1センサ故障フラグF-27に「1」がセットされていないと判断した場合、つまり、第1MRセンサ素子27aの検出結果と第2MRセンサ素子27bの検出結果とが略一致している場合、ステップS5026に進む。
 制御装置1100は、ステップS5026で、第2センサ故障フラグF-30に「1」がセットされているか否かを判断する。
 そして、第2センサ故障フラグF-30に「1」がセットされている場合、つまり、第1MRセンサ素子30aの検出結果と第2MRセンサ素子30bの検出結果とが不一致になっている場合、制御装置1100は、ステップS5027-ステップS5032の処理を実施することで、第2角度センサ952を構成する第1MRセンサ素子30aと第2MRセンサ素子30bとのいずれが故障しているかを判別する。
 なお、ステップS5027-ステップS5032では、ステップS5020-ステップS5025と略同様な処理によって、第1MRセンサ素子30aと第2MRセンサ素子30bとのいずれが故障しているかが判別される。
 まず、制御装置1100は、ステップS5027で、第1条件(|θ1-θ2|≧THθ2)又は第2条件(|θ2-θ3|≧THθ2)が成立しているか否かを判断する。
 第1条件(|θ1-θ2|≧THθ2)又は第2条件(|θ2-θ3|≧THθ2)が成立している場合、制御装置1100は、ステップS5028に進み、|θ1-θ2|>|θ2-θ3|が成立しているか否かを判断する。
 そして、制御装置1100は、|θ1-θ2|>|θ2-θ3|が成立している場合、ステップS5031に進んで第1MRセンサ素子30aの故障を判定し、|θ1-θ2|>|θ2-θ3|が成立していない場合、ステップS5032に進んで第2MRセンサ素子30bの故障を判定する。
 また、制御装置1100は、ステップS5027で、第1条件(|θ1-θ2|≧THθ2)と第2条件(|θ2-θ3|≧THθ2)との双方が成立していないと判断すると、ステップS5029に進む。
 制御装置1100は、ステップS5029で、第1条件(|θ4-θ5|≧THθ2)又は第2条件(|θ5-θ6|≧THθ2)が成立しているか否かを判断する。
 そして、上記の第1条件(|θ4-θ5|≧THθ2)又は第2条件(|θ5-θ6|≧THθ2)が成立している場合、制御装置1100はステップS5030に進み、それ以外のとき、制御装置1100は本ルーチンを終了する。
 制御装置1100は、ステップS5030で、|θ5-θ6|>|θ4-θ5|が成立しているか否かを判断する。
 ここで、|θ5-θ6|>|θ4-θ5|が成立する場合、制御装置1100は、ステップS5032に進んで、第2MRセンサ素子30bの故障を判定し、|θ5-θ6|>|θ4-θ5|が成立しない場合、制御装置1100は、ステップS5031に進んで、第1MRセンサ素子30aの故障を判定する。
 一方、制御装置1100は、ステップS5026で、第2センサ故障フラグF-30に「1」がセットされていないと判断した場合、つまり、第1MRセンサ素子30aの検出結果と第2MRセンサ素子30bの検出結果とが略一致している場合、ステップS5033に進む。
 制御装置1100は、ステップS5033で、第3センサ故障フラグF-33に「1」がセットされているか否かを判断する。
 そして、第3センサ故障フラグF-33に「1」がセットされている場合、つまり、第1MRセンサ素子33aの検出結果と第2MRセンサ素子33bの検出結果とが不一致になっている場合、制御装置1100は、ステップS5034-ステップS5039の処理を実施することで、第3角度センサ953を構成する第1MRセンサ素子33aと第2MRセンサ素子33bとのいずれが故障しているかを判別する。
 なお、ステップS5034-ステップS5039でも、ステップS5020-ステップS5025と略同様な処理で、第1MRセンサ素子33aと第2MRセンサ素子33bとのいずれが故障しているかが判別される。
 まず、制御装置1100は、ステップS5034で、第1条件(|θ1-θ3|≧THθ2)又は第2条件(|θ2-θ3|≧THθ2)が成立しているか否かを判断する。
 第1条件(|θ1-θ3|≧THθ2)又は第2条件(|θ2-θ3|≧THθ2)が成立している場合、制御装置1100は、ステップS5035に進み、|θ1-θ3|>|θ2-θ3|が成立しているか否かを判断する。
 そして、制御装置1100は、|θ1-θ3|>|θ2-θ3|が成立している場合、ステップS5038に進んで第1MRセンサ素子33aの故障を判定し、|θ1-θ3|>|θ2-θ3|が成立していない場合、ステップS5039に進んで第2MRセンサ素子33bの故障を判定する。
 また、制御装置1100は、ステップS5034で、第1条件(|θ1-θ3|≧THθ2)と第2条件(|θ2-θ3|≧THθ2)との双方が成立していない場合、ステップS5036に進む。
 制御装置1100は、ステップS5036で、第1条件(|θ4-θ6|≧THθ2)又は第2条件(|θ5-θ6|≧THθ2)が成立しているか否かを判断する。
 そして、上記の第1条件(|θ4-θ6|≧THθ2)又は第2条件(|θ5-θ6|≧THθ2)が成立している場合、制御装置1100はステップS5037に進み、それ以外のとき、制御装置1100は本ルーチンを終了する。
 制御装置1100は、ステップS5037で、|θ5-θ6|>|θ4-θ6|が成立しているか否かを判断する。
 ここで、|θ5-θ6|>|θ4-θ6|が成立する場合、制御装置1100は、ステップS5039に進んで、第2MRセンサ素子33bの故障を判定し、|θ5-θ6|>|θ4-θ6|が成立しない場合、制御装置1100は、ステップS5038に進んで、第1MRセンサ素子33aの故障を判定する。
 一方、制御装置1100は、ステップS5033で、第3センサ故障フラグF-33に「1」がセットされていないと判断した場合、つまり、第1MRセンサ素子33aの検出結果と第2MRセンサ素子33bの検出結果とが略一致している場合、本ルーチンを終了する。
 図18-図21のフローチャートに示した故障診断処理において、制御装置1100(故障診断部)は、MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bのうちの同じ従動歯車の絶対角度(回転量)を検出する2つのMRセンサ素子が検出した絶対角度同士を比較する。
 そして、制御装置1100は、同じ従動歯車の絶対角度の偏差が所定値以上のとき、絶対角度の比較を行った2つのMRセンサ素子のうちの一方を含む組み合わせによって生成した主動歯車920の絶対角度(回転量)と、前記2つのMRセンサ素子の双方を含まない組み合わせによって生成した主動歯車920の絶対角度とを比較することにより、前記2つのMRセンサ素子のうちのいずれかの異常を特定する。
 以下では、図18-図21のフローチャートに示したMRセンサ素子の故障診断における診断特性を概説する。
 例えば、第1角度センサ951を構成するMRセンサ素子27a,27bの診断を代表例とすると、これらMRセンサ素子27a,27bの検出結果を用いずに算出される絶対角度θ1或いは絶対角度θ4に対し、MRセンサ素子27a,27bのうちで異常が発生しているセンサ素子の検出結果を用いて算出された絶対角度θ2,θ3,θ5乃至θ6は偏差を生じることになる。
 ここで、MRセンサ素子27bが正常で、MRセンサ素子27aに異常が生じたと仮定する。
 この場合、角度信号θ27aを用いて算出される絶対角度θ2が異常値となる結果、|θ1-θ2|≧THθ2が成立する一方で、正常な角度信号θ27bを用いて算出される絶対角度θ3は正常値となって|θ1-θ3|≧THθ2が不成立となる。
 この結果、|θ1-θ2|>|θ1-θ3|が成立して、制御装置1100は、第1MRセンサ素子27aの故障を判定することになる。
 なお、第1回転角検出装置400或いは第2回転角検出装置800に電源供給する3つのセンサ用電源回路のうち1つが失陥しても、制御装置1100は、図15-図17に示したように、5通りでの絶対角度θの算出が可能である。
 また、第1回転角検出装置400或いは第2回転角検出装置800に電源供給する3つのセンサ用電源回路のうち1つが失陥しても、制御装置1100は、同じ従動歯車の絶対角(回転量)を検出するMRセンサ素子の3つの組み合わせ(MRセンサ素子27aとMRセンサ素子27b、MRセンサ素子30aとMRセンサ素子30b、MRセンサ素子33aとMRセンサ素子33b)のうちの1つについては検出結果の比較を行える。
 例えば、図12に示した第1回転角検出装置400への電源供給システムにおいて、第4センサ用電源回路717bが失陥しても、第1MRセンサ素子30a及び第2MRセンサ素子30bへの電源供給は継続される。
 したがって、制御装置1100は、第1MRセンサ素子30aの検出結果と第2MRセンサ素子30bの検出結果とを比較することで、第2角度センサ952の故障の有無を、第2従動歯車932の精度や噛み合い精度の影響を抑止して、高い精度で診断できる。
 また、例えば、図12に示した第1回転角検出装置400への電源供給システムにおいて第4センサ用電源回路717bが失陥しても、第1センサ用電源回路217a及び第2センサ用電源回路217bが正常であれば、制御装置1100は、角度信号θ33b及び角度信号θ27aを用いない5通りの組み合わせでの絶対角度の算出が可能である(図17参照)。
 したがって、制御装置1100は、角度信号θ33b及び角度信号θ27aを用いないで算出した主動歯車920の絶対角度同士を比較することで、第2MRセンサ素子33b及び第1MRセンサ素子27a以外のMRセンサ素子の故障診断が可能である。
 例えば、制御装置1100は、角度信号θ27bを含む組み合わせで求めた絶対角度と、角度信号θ27bを含まない組み合わせ、つまり、角度信号θ33aと角度信号θ30aとの組み合わせ、又は、角度信号θ33aと角度信号θ30bとの組み合わせで求めた絶対角度との偏差の絶対値が閾値以上で、角度信号θ33aと角度信号θ30aとの組み合わせで求めた絶対角度と、角度信号θ33aと角度信号θ30bとの組み合わせで求めた絶対角度との偏差の絶対値が閾値を下回るとき、第2MRセンサ素子27bの故障(角度信号θ27bの異常)を診断できる。
 なお、制御装置1100は、センサ用電源回路の失陥を、例えば出力電圧を監視することで検出することができる。
 次に、モータ回転角センサ101,601の検出結果を用いたMRセンサ素子の故障診断を説明する。
 なお、MCU214a,214b,714a,714bのうちの少なくとも1つが、モータ回転角センサ101,601の検出結果を用いてMRセンサ素子の故障診断を実施する故障診断部としての機能を備えるが、以下では、制御装置1100による診断機能として説明する。
 図22-図25は、モータ回転角センサ101,601の検出結果を用いるMRセンサ素子の故障診断処理を示すフローチャートである。
 ステップS6001で車両1のイグニッションスイッチ(換言すれば、起動スイッチ乃至電源スイッチ)がオンされると、制御装置1100は、ステップS6002-ステップS6007で、MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bそれぞれの角度信号θ27a,θ27b,θ30a,θ30b,θ33a,θ33bを取得する。
 次いで、制御装置1100は、ステップS6008に進み、第1回転角検出装置400の診断であれば電動モータ100が備えるモータ回転角センサ101が検出したモータ回転角度θmotの情報、第2回転角検出装置800の診断であれば電動モータ600が備えるモータ回転角センサ601が検出したモータ回転角度θmotの情報を取得する。
 なお、モータ回転センサ101,601は、例えばレゾルバで構成され、回転子の回転位置に対応する位置信号としてのアナログ信号を出力する。
 次に、制御装置1100は、ステップS6009-ステップS6014(回転量生成部)で、回転軸部材910の絶対角度θ1-θ6の算出処理を実施する。
 制御装置1100は、ステップS6009で、角度信号θ30aと角度信号θ33aとに基づき絶対角度θ1を算出し、次のステップS6010では、角度信号θ33bと角度信号θ27aとに基づき絶対角度θ2を算出する。
 更に、制御装置1100は、ステップS6011で、角度信号θ27bと角度信号θ30bとに基づき絶対角度θ3を算出し、次のステップS6012では、角度信号θ30bと角度信号θ33bとに基づき絶対角度θ4を算出する。
 また、制御装置1100は、ステップS6013で、角度信号θ33aと角度信号θ27bとに基づき絶対角度θ5を算出し、次のステップS6014では、角度信号θ27aと角度信号θ30aとに基づき絶対角度θ6を算出する。
 次いで、制御装置1100は、ステップS6015に進み、イグニッションスイッチのオン後に初めてステップS6015に進んだか否かを判断する。
 そして、ステップS6015に初めて進んだ場合、制御装置1100は、ステップS6015からステップS6016に進み、モータ回転角のオフセット量θosmotの演算処理を実施する。
 図26は、ステップS6016でのオフセット量θosmotの演算処理の詳細を示すフローチャートである。
 制御装置1100は、ステップS6016-1で、ステップS6009-ステップS6014で求めた回転軸部材910の絶対角度θ1-θ6の平均値θaa(θaa=(θ1+θ2+θ3+θ4+θ5+θ6)/6)を算出する。
 次に、制御装置1100は、ステップS6016-2に進み、ステップS6016-1で求めた平均値θaaと、モータ回転角度θmot(θmot:0deg-360deg)と、電動モータ100又は電動モータ600の回転を減速して回転軸部材910に伝える減速機のギア比Kgとに基づき、オフセット量θosを算出する。
 オフセット量θosは、絶対角度の平均値θaaに相当するモータ回転角の積算量と、モータ回転角度θmotとの差分に相当する値であり、オフセット量θosとモータ回転角度θmotとの加算値が、絶対角度の平均値θaaに相当するモータ回転角の積算量になる。
 つまり、下式(1)が成立する。
 θaa=(θmot+θos)×Kg…(1)
 したがって、オフセット量θosは、下式(2)で求めることができる。
 θos=θaa/Kg-θmot…(2)
 次に、制御装置1100は、ステップS6016-3に進み、オフセット量θosがモータの何回転分に相当するかを示すモータ回転回数TCosを、下式(3)に基づき算出する。
 TCos=|θos|/360…(3)
 なお、モータ回転回数TCosは、式(3)で求めた商とする。
 次に、制御装置1100は、ステップS6016-4に進み、モータ回転角に基づき回転軸部材910の絶対角度を求めるのに用いるオフセット量θosmot(換言すれば、校正用の補正値)を算出する。
 ここで、オフセット量θosmotは、式(3)での除算結果の剰余に相当し、下式(4)が成立する。
 θos=TCos×360+θosmot…(4)
 したがって、オフセット量θosmotは、下式(5)で求まる。
 θosmot=θos-TCos×360…(5)
 制御装置1100は、ステップS6016でオフセット量θosmotを求めた後、或いは、ステップS6015で初回ではないと判断したとき、ステップS6017に進む。
 そして、制御装置1100は、ステップS6017で、モータ回転角度θmotに基づき回転軸部材910の絶対角度を求めるのに用いる、モータ回転回数TCを算出する。
 図27は、ステップS6017におけるモータ回転回数TCの算出処理を示すフローチャートである。
 制御装置1100は、ステップS6017-1で、モータ回転角度θmotの前回値θmot(n-1)とハイ閾値θthHとを比較する。
 制御装置1100は、一定の時間周期毎にモータ回転角度θmotのデータを読み込み、読み込んだモータ回転角度θmotのデータをメモリに時系列に記憶する。
 ここで、前回値θmot(n-1)とは、今回読み込んだモータ回転角度θmot(今回値θmot(n))に対して時系列的に1回だけ前の読み込みタイミングでの値である。
 制御装置1100は、ステップS6017-1で、前回値θmot(n-1)がハイ閾値θthH以上であると判断すると、ステップS6017-2に進み、今回値θmot(n)と、ロー閾値θthL(0deg<θthL<θthH<360deg)とを比較する。
 そして、制御装置1100は、今回値θmot(n)がロー閾値θthL以下である場合、モータ回転角が360degの回転位置を跨いて増大したと判断し、ステップS6017-3に進んでモータ回転回数TCを前回値から1だけ増大させて更新する。
 一方、制御装置1100は、今回値θmot(n)がロー閾値θthLを超えていると判断すると、ステップS6017-3を迂回して本ルーチンを終了させる。
 また、制御装置1100は、ステップS6017-1で、前回値θmot(n-1)がハイ閾値θthH未満であると判断すると、ステップS6017-4に進む。
 制御装置1100は、ステップS6017-4で、前回値θmot(n-1)とロー閾値θthLとを比較する。
 そして、前回値θmot(n-1)がロー閾値θthL以下である場合、制御装置1100は、ステップS6017-5に進み、今回値θmot(n)とハイ閾値θthHとを比較する。
 ここで、今回値θmot(n)がハイ閾値θthH以上であると、制御装置1100は、モータ回転角が360degの回転位置を跨いて減少したと判断し、ステップS6017-6に進んでモータ回転回数TCを前回値から1だけ減少させて更新する。
 一方、制御装置1100は、ステップS6017-4で前回値θmot(n-1)とロー閾値θthLを超えていると判断すると本ルーチンを終了させ、また、ステップS6017-5で今回値θmot(n)がハイ閾値θthHを下回っていると判断すると本ルーチンを終了させる。
 制御装置1100は、ステップS6017でモータ回転回数TCの更新処理を実施した後、ステップS6018(回転軸部材回転角度生成部)に進み、回転軸部材910の絶対角度θamotを、モータ回転角度θmot、モータ回転回数TC、及びオフセット量θosmotに基づき、下式(6)にしたがって算出する。
 θamot=(θmot+TC×360+θosmot)×Kg…(6)
 次いで、制御装置1100は、ステップS6019に進み、角度信号θ27aに基づく第1従動歯車931の回転角データと角度信号θ27bに基づく第1従動歯車931の回転角データとを比較する。
 そして、角度信号θ27aに基づく第1従動歯車931の回転角データと角度信号θ27bに基づく第1従動歯車931の回転角データとの偏差Δθ27の絶対値が閾値THθ1以上である場合、制御装置1100は、ステップS6020以降に進み、第1角度センサ951の故障が、第1MRセンサ素子27aの故障に因るものであるのか、或いは、第2MRセンサ素子27bの故障に因るものであるのかを判別する。
 制御装置1100は、ステップS6020で、角度信号θ33bと角度信号θ27aとに基づき算出した絶対角度θ2と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第1条件、又は、角度信号θ27aと角度信号θ30aとに基づき算出した絶対角度θ6と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第2条件が成立しているか否かを判断する。
 そして、前記第1条件(|θ2-θamot|≧THθ2)又は第2条件(|θ6-θamot|≧THθ2)が成立する場合、制御装置1100は、ステップS6021に進み、第1MRセンサ素子27aの故障を判定する。
 一方、前記第1条件(|θ2-θamot|≧THθ2)と第2条件(|θ6-θamot|≧THθ2)とのいずれもが成立しない場合、制御装置1100は、ステップS6022に進む。
 制御装置1100は、ステップS6022で、角度信号θ27bと角度信号θ30bとに基づき算出した絶対角度θ3と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第1条件、又は、角度信号θ33aと角度信号θ27bとに基づき算出した絶対角度θ5と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第2条件が成立しているか否かを判断する。
 そして、前記第1条件(|θ3-θamot|≧THθ2)又は第2条件(|θ5-θamot|≧THθ2)が成立する場合、制御装置1100は、ステップS6023に進み、第2MRセンサ素子27bの故障を判定する。
 一方、制御装置1100は、ステップS6019で、前記偏差Δθ27の絶対値が閾値THθ1未満であると判断したとき、換言すれば、第1角度センサ951の故障を検出しなかった場合は、ステップS6020-ステップS6023を迂回して、ステップS6024に進む。
 また、制御装置1100は、ステップS6022で、前記第1条件(|θ3-θamot|≧THθ2)と第2条件(|θ5-θamot|≧THθ2)とのいずれもが成立しないと判断した場合、ステップS6023を迂回してステップS6024に進む。
 制御装置1100は、ステップS6024で、角度信号θ30aに基づく第2従動歯車932の回転角データと角度信号θ30bに基づく第2従動歯車932の回転角データとを比較する。
 そして、角度信号θ30aに基づく第2従動歯車932の回転角データと角度信号θ30bに基づく第2従動歯車932の回転角データとの偏差Δθ30の絶対値が閾値THθ1以上である場合、制御装置1100は、ステップS6025以降に進み、第2角度センサ952の故障が、第1MRセンサ素子30aの故障に因るものであるのか、或いは、第2MRセンサ素子30bの故障に因るものであるのかを判別する。
 制御装置1100は、ステップS6025で、角度信号θ30aと角度信号θ33aとに基づき算出した絶対角度θ1と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第1条件、又は、角度信号θ27aと角度信号θ30aとに基づき算出した絶対角度θ6と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第2条件が成立しているか否かを判断する。
 そして、前記第1条件(|θ1-θamot|≧THθ2)又は第2条件(|θ6-θamot|≧THθ2)が成立する場合、制御装置1100は、ステップS6026に進み、第1MRセンサ素子30aの故障を判定する。
 一方、前記第1条件(|θ1-θamot|≧THθ2)と第2条件(|θ6-θamot|≧THθ2)とのいずれもが成立しない場合、制御装置1100は、ステップS6027に進む。
 制御装置1100は、ステップS6027で、角度信号θ27bと角度信号θ30bとに基づき算出した絶対角度θ3と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第1条件、又は、角度信号θ30bと角度信号θ33bとに基づき算出した絶対角度θ4と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第2条件が成立しているか否かを判断する。
 そして、前記第1条件(|θ3-θamot|≧THθ2)又は第2条件(|θ4-θamot|≧THθ2)が成立する場合、制御装置1100は、ステップS6028に進み、第2MRセンサ素子30bの故障を判定する。
 一方、制御装置1100は、ステップS6024で、前記偏差Δθ30の絶対値が閾値THθ1未満であると判断したとき、換言すれば、第2角度センサ952の故障を検出しなかった場合は、ステップS6025-ステップS6028を迂回して、ステップS6029に進む。
 また、制御装置1100は、ステップS6027で、前記第1条件(|θ3-θamot|≧THθ2)と第2条件(|θ4-θamot|≧THθ2)とのいずれもが成立しないと判断した場合、ステップS6028を迂回してステップS6029に進む。
 制御装置1100は、ステップS6029で、角度信号θ33aに基づく第3従動歯車933の回転角データと角度信号θ33bに基づく第3従動歯車933の回転角データとを比較する。
 そして、角度信号θ33aに基づく第3従動歯車933の回転角データと角度信号θ33bに基づく第3従動歯車933の回転角データとの偏差Δθ33の絶対値が閾値THθ1以上である場合、制御装置1100は、ステップS6030以降に進み、第3角度センサ953の故障が、第1MRセンサ素子33aの故障に因るものであるのか、或いは、第2MRセンサ素子33bの故障に因るものであるのかを判別する。
 制御装置1100は、ステップS6030で、角度信号θ30aと角度信号θ33aとに基づき算出した絶対角度θ1と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第1条件、又は、角度信号θ33aと角度信号θ27bとに基づき算出した絶対角度θ5と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第2条件が成立しているか否かを判断する。
 そして、前記第1条件(|θ1-θamot|≧THθ2)又は第2条件(|θ5-θamot|≧THθ2)が成立する場合、制御装置1100は、ステップS6031に進み、第1MRセンサ素子33aの故障を判定する。
 一方、前記第1条件(|θ1-θamot|≧THθ2)と第2条件(|θ5-θamot|≧THθ2)とのいずれもが成立しない場合、制御装置1100は、ステップS6032に進む。
 制御装置1100は、ステップS6032で、角度信号θ33bと角度信号θ27aとに基づき算出した絶対角度θ2と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第1条件、又は、角度信号θ30bと角度信号θ33bとに基づき算出した絶対角度θ4と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとの偏差の絶対値が閾値THθ2以上であるという第2条件が成立しているか否かを判断する。
 そして、前記第1条件(|θ2-θamot|≧THθ2)又は第2条件(|θ4-θamot|≧THθ2)が成立する場合、制御装置1100は、ステップS6033に進み、第2MRセンサ素子33bの故障を判定する。
 一方、制御装置1100は、ステップS6029で、前記偏差Δθ33の絶対値が閾値THθ1未満であると判断したとき、換言すれば、第3角度センサ953の故障を検出しなかった場合は、ステップS6030-ステップS6033を迂回して、ステップS6034に進む。
 また、制御装置1100は、ステップS6032で、前記第1条件(|θ2-θamot|≧THθ2)と第2条件(|θ4-θamot|≧THθ2)とのいずれもが成立しないと判断した場合、ステップS6033を迂回してステップS6034に進む。
 制御装置1100は、ステップS6034で、イグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に切り換えられたか否かを判断する。
 そして、イグニッションスイッチがオン状態に維持されている場合、制御装置1100は、ステップS6002に戻って、故障診断処理を繰り返す。
 一方、イグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に切り換えられた場合、制御装置1100は、本ルーチンを終了させる。
 図22-図25のフローチャートに示した、モータ回転角センサ101,601の検出結果を用いるMRセンサ素子の故障診断処理(故障診断部)によれば、MRセンサ素子の検出結果の組み合わせから求められた回転軸部材910の絶対角度と、モータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとを比較することにより、MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bのいずれかの異常を特定する。
 換言すれば、制御装置1100は、回転量生成部によって生成された回転量(絶対角度θ1-θ6)と、回転軸部材回転角度生成部によって生成された回転量(絶対角度θamot)とを比較することにより、MRセンサ素子27a,27b,30a,30b,33a,33bのいずれかの異常を特定する。
 したがって、第1回転角検出装置400或いは第2回転角検出装置800に電源供給する3つのセンサ用電源回路のうち1つが失陥しても、制御装置1100は、電源供給が継続されるMRセンサ素子の検出結果を用いて求めた絶対角度の異常の有無を判断でき、引いては、電源供給が継続されるMRセンサ素子個々の信頼性を評価することができる。
 また、第1回転角検出装置400或いは第2回転角検出装置800に電源供給する3つのセンサ用電源回路のうち1つが失陥しても、電源供給が継続される2つのMRセンサ素子の検出結果を組み合わせて求めた絶対角度とモータ回転角度θmotから求めた絶対角度θamotとを比較することにより、電源供給が継続される2つのMRセンサ素子の信頼性を評価することができる。
 上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
 また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
 例えば、ステアバイワイヤ操舵システム1000は、ステアリングホイール500と転舵輪2L,2Rとをクラッチなどで機械的に結合するバックアップ機構を備えるシステムとすることができる。
 また、第1回転角検出装置400と第2回転角検出装置800とのいずれか一方のみを、第1センサ-第6センサを有し、かつ、3つの電源回路から電源供給される装置とすることができる。
 また、制御装置1100は、第1ECU200と第2ECU700とを1つの筐体内に一体的に備えることができる。
 また、角度センサ951,952,953は、それぞれ、MRセンサ素子を2個備えたデュアルダイである実施形態を説明したが、MRセンサ素子が1個(シングルダイ)である角度センサを6個備えるものであってもよい。
 回転角検出装置の好ましい態様では、ステアバイワイヤの操舵状態量を検出する回転角検出装置であって、回転軸を中心に回転する回転軸部材と、回転角検出部であって、前記回転軸部材の回転に伴って回転する主動歯車と、前記主動歯車に連動して回転し、互いに整数で割り切れない異なる歯数を有する第1従動歯車と第2従動歯車と第3従動歯車と、前記第1従動歯車に設けられる第1マグネットと、前記第2従動歯車に設けられる第2マグネットと、前記第3従動歯車に設けられる第3マグネットと、前記第1マグネットに対向して配置され、前記第1従動歯車の回転量を検出する第1センサと第2センサと、前記第2マグネットに対向して配置され、前記第2従動歯車の回転量を検出する第3センサと第4センサと、前記第3マグネットに対向して配置され、前記第3従動歯車の回転量を検出する第5センサと第6センサと、を備える前記回転角検出部と、前記回転軸部材の回転量に基づいて前記ステアバイワイヤの制御に使用する信号を出力する制御装置であって、前記制御装置は、前記第1センサと前記第2センサの組み合わせと、前記第3センサと前記第4センサの組み合わせと、前記第5センサと前記第6センサの組み合わせとは異なる組み合わせのセンサからの検出値によって前記主動歯車の回転量を生成する回転量生成部と、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのいずれかに電力を供給する第1電源回路と、第2電源回路と、第3電源回路と、を備え、前記第1電源回路は、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第1電源供給部と、前記第1電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第2電源供給部と、を有し、前記第2電源回路は、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第3電源供給部と、前記第3電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第4電源供給部と、を有し、前記第3電源回路は、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第5電源供給部と、前記第1電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第6電源供給部と、を有する。
 これにより、電源回路を3重系、回転軸部材の回転量を算出できる信号の組み合わせを12通りとすることができ、故障時におけるロバスト性が向上し、ステアバイワイヤの継続制御が可能になる。
 さらに別の好ましい態様では、前記制御装置は、第1制御装置と第2制御装置とからなり、前記第1制御装置または前記第2制御装置の少なくともいずれか一方に、前記第1電源回路または前記第2電源回路または前記第3電源回路のうちの一つが設けられる。
 これにより、回転角検出装置の電源が複数の制御装置から供給されるため、電源故障におけるロバスト性が向上する。
 さらに別の好ましい態様では、前記回転軸部材と前記回転角検出部と前記第1制御装置とは、前記ステアバイワイヤの操舵入力装置に設けられ、前記操舵状態量は、前記操舵入力装置に設けられるステアリングホイールの回転量である。
 これにより、回転角検出装置の多重故障時でも、安全なステアバイワイヤシステムを提供できる。
 さらに別の好ましい態様では、前記回転軸部材と前記回転角検出部と前記第2制御装置とは、前記ステアバイワイヤの操舵装置に設けられ、前記操舵状態量は、前記操舵装置と繋がるタイヤの転舵量に関係する量である。
 これにより、回転角検出装置の多重故障時でも、安全なステアバイワイヤシステムを提供できる。
 さらに別の好ましい態様では、前記第1電源回路は、車両に設けられる第1バッテリから電源を供給され、前記第2電源回路は、前記車両に設けられる第2バッテリから電源を供給される。
 これにより、2つのバッテリのうちの1つが失陥しても、継続して絶対角が検出可能となる。
 さらに別の好ましい態様では、前記第3電源回路は、前記第1バッテリもしくは前記第2バッテリから電源を供給される。
 これにより、バッテリの数が増加することを抑制できる。
 さらに別の好ましい態様では、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とは、それぞれの歯車の歯数が、最大公約数で割られたときに、2種類の異なる奇数と1種類の偶数との自然数の比である。
 これにより、幅の広い回転量が検出可能である。
 さらに別の好ましい態様では、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とのぞれぞれの歯数比は、9:10:11の自然数倍である。
 これにより、ステアバイワイヤとして、実用性が高く、幅の広い回転量の検出が可能となる。
 さらに別の好ましい態様では、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とのぞれぞれの歯数は、27,30,33または18,20,22である。
 これにより、ステアバイワイヤとして、より実用性の高い範囲で使用可能となる。
 さらに別の好ましい態様では、前記主動歯車の歯数は、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とのうちで最も歯数の少ない従動歯車の歯数の2倍以上である。
 これにより、ステアリングホールが最大5回転(左右2.5回転)の回転量を検出可能とし、被検出回転回数が少なくても対応可能である。
 さらに別の好ましい態様では、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とは、前記主動歯車と噛み合う。
 これにより、全ての従動歯車が主動歯車と噛み合っているため、回転量が精度良く検出できる。
 さらに別の好ましい態様では、前記第1従動歯車は、前記主動歯車と噛み合い、前記第2従動歯車は、前記第1従動歯車と噛み合い、前記第3従動歯車は、前記主動歯車と第1従動歯車と前記第2従動歯車とのいずれかと噛み合う。
 これにより、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とが、前記主動歯車に噛み合う、場合と同等の回転量を検出できる。
 さらに別の好ましい態様では、前記制御装置は、前記回転量生成部によって生成された回転量同士を比較することにより、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのいずれかの異常を特定する故障診断部を有する。
 これにより、回転軸部材の絶対角度を算出できる信号の組み合わせを12通りとすることができ、2つ以上の値を比較する多数決により、異常検知の幅を広くすることができる。
 さらに別の好ましい態様では、前記制御装置は、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうちの同じ従動歯車の回転量を検出する2つのセンサが検出した回転量同士を比較し、前記回転量の偏差が所定値以上のとき、前記2つのセンサのうちの一方を含む組み合わせによって前記回転量生成部が生成した前記主動歯車の回転量と、前記2つのセンサの双方を含まない組み合わせによって前記回転量生成部が生成した前記主動歯車の回転量とを比較することにより、前記2つのセンサのうちのいずれかの異常を特定する故障診断部を有する。
 これにより、同じ従動歯車に対応した回転量同士を先ず比較するため、故障検出精度を高くすることができる。また、従動歯車の精度や噛み合い精度による影響を抑制できる。
 さらに別の好ましい態様では、前記制御装置の前記故障診断部は、前記第1電源回路と前記第2電源回路と前記第3電源回路とのうちの一つの電源回路が故障したとき、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのいずれかの異常を特定する。
 これにより、電源回路のうち1つが失陥しても、5通りの組み合わせで回転量が算出できる。また、同じ従動歯車の2つのセンサが1通り残り、同じ従動歯車に対応した回転量同士を先ず比較するため、故障検出精度を高くすることができる。
 さらに別の好ましい態様では、前記ステアバイワイヤは電動モータを含み、前記制御装置は、前記電動モータの回転量により前記回転軸部材の回転量を生成する回転軸部材回転角度生成部と、前記第1電源回路と前記第2電源回路と前記第3電源回路とのうちの一つの電源回路が故障したとき、前記回転量生成部によって生成された回転量と前記回転軸部材回転角度生成部によって生成された回転量とを比較することにより、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとの何れかのセンサの異常を特定する故障診断部と、を有する。
 これにより、電動モータの回転角を用い、電源回路の失陥時に於いても、残ったセンサの信号の信頼性を評価することができる。
 さらに別の好ましい態様では、前記故障診断部は、前記第1電源回路と前記第2電源回路と前記第3電源回路とのうち更に一つの電源回路が故障したとき、前記回転量生成部によって生成された回転量と前記回転軸部材回転角度生成部によって生成された回転量とを比較することにより、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとの何れかのセンサの異常を特定する。
 これにより、2つの電源回路が失陥しても、センサの信号の信頼性を評価することができる。
 1…車両、2L,2R…転舵輪、100…電動モータ、200…第1ECU、214a,214b…MCU、217a,217b,717a,717b…センサ用電源回路、300…転舵機構、400…第1回転角検出装置(回転角検出部)、500…ステアリングホイール、600…電動モータ、700…第2ECU、714a,714b…MCU、800…第2回転角検出装置(回転角検出部)、910…回転軸部材、920…主動歯車、931,932,933…従動歯車、941,942,943…マグネット、951,952,953…角度センサ、27a,27b,30a,30b,33a,33b…MRセンサ素子、1000…ステアバイワイヤ操舵システム、1100…制御装置、2000…操舵装置、3000…操舵入力装置

Claims (17)

  1.  ステアバイワイヤの操舵状態量を検出する回転角検出装置であって、
     回転軸を中心に回転する回転軸部材と、
     回転角検出部であって、
     前記回転軸部材の回転に伴って回転する主動歯車と、
     前記主動歯車に連動して回転し、互いに整数で割り切れない異なる歯数を有する第1従動歯車と第2従動歯車と第3従動歯車と、
     前記第1従動歯車に設けられる第1マグネットと、
     前記第2従動歯車に設けられる第2マグネットと、
     前記第3従動歯車に設けられる第3マグネットと、
     前記第1マグネットに対向して配置され、前記第1従動歯車の回転量を検出する第1センサと第2センサと、
     前記第2マグネットに対向して配置され、前記第2従動歯車の回転量を検出する第3センサと第4センサと、
     前記第3マグネットに対向して配置され、前記第3従動歯車の回転量を検出する第5センサと第6センサと、
     を備える前記回転角検出部と、
     前記回転軸部材の回転量に基づいて前記ステアバイワイヤの制御に使用する信号を出力する制御装置であって、
     前記制御装置は、
     前記第1センサと前記第2センサの組み合わせと、前記第3センサと前記第4センサの組み合わせと、前記第5センサと前記第6センサの組み合わせとは異なる組み合わせのセンサからの検出値によって前記主動歯車の回転量を生成する回転量生成部と、
     前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのいずれかに電力を供給する第1電源回路と、第2電源回路と、第3電源回路と、を備え、
     前記第1電源回路は、
     前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第1電源供給部と、
     前記第1電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第2電源供給部と、
     を有し、
     前記第2電源回路は、
     前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第3電源供給部と、
     前記第3電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第4電源供給部と、
     を有し、
     前記第3電源回路は、
     前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうち一つのセンサに電力を供給する第5電源供給部と、
     前記第1電源供給部から電力が供給されるセンサ以外かつ電力が供給されるセンサとは異なる従動歯車の回転量を検出するセンサに電力を供給する第6電源供給部と、
     を有する、前記制御装置と、
     を有する、回転角検出装置。
  2.  請求項1に記載の回転角検出装置であって、
     前記制御装置は、第1制御装置と第2制御装置とからなり、
     前記第1制御装置または前記第2制御装置の少なくともいずれか一方に、前記第1電源回路または前記第2電源回路または前記第3電源回路のうちの一つが設けられる、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  3.  請求項2に記載の回転角検出装置であって、
     前記回転軸部材と前記回転角検出部と前記第1制御装置とは、前記ステアバイワイヤの操舵入力装置に設けられ、
     前記操舵状態量は、前記操舵入力装置に設けられるステアリングホイールの回転量である、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  4.  請求項2に記載の回転角検出装置であって、
     前記回転軸部材と前記回転角検出部と前記第2制御装置とは、前記ステアバイワイヤの操舵装置に設けられ、
     前記操舵状態量は、前記操舵装置と繋がるタイヤの転舵量に関係する量である、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  5.  請求項2に記載の回転角検出装置であって、
     前記第1電源回路は、車両に設けられる第1バッテリから電源を供給され、
     前記第2電源回路は、前記車両に設けられる第2バッテリから電源を供給される、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  6.  請求項5に記載の回転角検出装置であって、
     前記第3電源回路は、前記第1バッテリもしくは前記第2バッテリから電源を供給される、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  7.  請求項1に記載の回転角検出装置であって、
     前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とは、それぞれの歯車の歯数が、最大公約数で割られたときに、2種類の異なる奇数と1種類の偶数との自然数の比である、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  8.  請求項7に記載の回転角検出装置であって、
     前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とのぞれぞれの歯数比は、9:10:11の自然数倍である、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  9.  請求項8に記載の回転角検出装置であって、
     前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とのぞれぞれの歯数は、27,30,33または18,20,22である、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  10.  請求項1に記載の回転角検出装置であって、
     前記主動歯車の歯数は、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とのうちで最も歯数の少ない従動歯車の歯数の2倍以上である、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  11.  請求項1に記載の回転角検出装置であって、
     前記第1従動歯車と前記第2従動歯車と前記第3従動歯車とは、前記主動歯車と噛み合う、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  12.  請求項1に記載の回転角検出装置であって、
     前記第1従動歯車は、前記主動歯車と噛み合い、
     前記第2従動歯車は、前記第1従動歯車と噛み合い、
     前記第3従動歯車は、前記主動歯車と第1従動歯車と前記第2従動歯車とのいずれかと噛み合う、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  13.  請求項1に記載の回転角検出装置であって、
     前記制御装置は、
     前記回転量生成部によって生成された回転量同士を比較することにより、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのいずれかの異常を特定する故障診断部を有する、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  14.  請求項1に記載の回転角検出装置であって、
     前記制御装置は、
     前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのうちの同じ従動歯車の回転量を検出する2つのセンサが検出した回転量同士を比較し、前記回転量の偏差が所定値以上のとき、
     前記2つのセンサのうちの一方を含む組み合わせによって前記回転量生成部が生成した前記主動歯車の回転量と、前記2つのセンサの双方を含まない組み合わせによって前記回転量生成部が生成した前記主動歯車の回転量とを比較することにより、前記2つのセンサのうちのいずれかの異常を特定する故障診断部を有する、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  15.  請求項14に記載の回転角検出装置であって、
     前記制御装置の前記故障診断部は、
     前記第1電源回路と前記第2電源回路と前記第3電源回路とのうちの一つの電源回路が故障したとき、
     前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとのいずれかの異常を特定する、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  16.  請求項1に記載の回転角検出装置であって、
     前記ステアバイワイヤは電動モータを含み、
     前記制御装置は、
     前記電動モータの回転量により前記回転軸部材の回転量を生成する回転軸部材回転角度生成部と、
     前記第1電源回路と前記第2電源回路と前記第3電源回路とのうちの一つの電源回路が故障したとき、前記回転量生成部によって生成された回転量と前記回転軸部材回転角度生成部によって生成された回転量とを比較することにより、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとの何れかのセンサの異常を特定する故障診断部と、を有する、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
  17.  請求項16に記載の回転角検出装置であって、
     前記故障診断部は、
     前記第1電源回路と前記第2電源回路と前記第3電源回路とのうち更に一つの電源回路が故障したとき、
     前記回転量生成部によって生成された回転量と前記回転軸部材回転角度生成部によって生成された回転量とを比較することにより、前記第1センサと前記第2センサと前記第3センサと前記第4センサと前記第5センサと前記第6センサとの何れかのセンサの異常を特定する、
     ことを特徴とする回転角検出装置。
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