JP7163842B2 - 検出ユニット - Google Patents

Description

本発明は、検出ユニットに関する。

従来、モータの回転角度を検出するモータ回転角度検出装置が知られている。例えば特許文献１では、メイン回転角センサとサブ回転角センサの出力を比較して両センサの出力が所定値以上異なることで故障を検出した場合、冗長回転角センサの出力を用いてメイン回転角センサの出力とサブ回転角センサの出力とをそれぞれ比較し、差異が小さい方の回転角センサを正常な回転角センサと特定し、正常な回転角センサの出力を回転角度として用いることでアシストを継続する。

特許第６０９５８４５号

特許文献１では、メイン回転角センサおよびサブ回転角センサが同時に故障した場合、冗長回転角センサとの出力の差異が小さい方のセンサ出力値を正常なモータ角度として用いる。しかしながら、このような状況では、メイン回転角センサおよびサブ回転角センサが共通原因故障にて同時に異常になった場合、異常なセンサ出力値を正常と判定してしまう虞がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一部の検出素子に異常が生じた場合であっても、正常な出力を継続可能な検出ユニットを提供することにある。

本発明の検出ユニットは、センサ（３０～３２）と、制御部（７０、１７０、２７０）と、を備える。センサは、物理量の変化を検出する少なくとも３つの検出素子（１３５、１３６、２３５、２３６）を有し、検出素子の検出値のそれぞれに応じた検出信号を出力する。

制御部は、検出信号を監視し、正常な検出信号である正常信号、および、異常が生じている検出信号である異常信号を特定する異常監視部（７１）を有し、２以上の正常信号が特定された場合、少なくとも１つの正常信号に応じた値を出力し、２以上の正常信号が特定できなかった場合、検出信号に係る出力を停止する。
第１の態様では、異常監視部は、２つの検出信号を比較し、比較結果が正常か否かに応じて正常信号を特定するものであって、１組の比較実施ペアが予め設定されており、比較実施ペアの比較結果が正常である場合、その他のペアに係る比較を実施せずに当該比較実施ペアの検出信号を正常信号と特定し、記比較実施ペアの比較結果が異常である場合、比較結果が正常となる新たなペアをサーチし、比較結果が正常のペアがあった場合、比較結果が正常であったペアの検出信号を正常信号と特定するとともに、次回演算以降の比較実施ペアに設定し直す。
第２の態様では、異常監視部は、２つの検出信号を比較し、比較結果が正常か否かに応じて正常信号を特定し、比較結果が異常だった場合にリトライを行うものであって、検出信号の比較を行う各ペアには、出力用および異常監視用が設定されており、検出信号には、出力用としての優先順位が設定されており、優先順位に応じて出力用の検出信号が出力されるように、リトライ回数に応じた比較実施ペアがリトライテーブルとして予め設定されており、リトライ回数に応じて異常信号を特定する。
これにより、検出信号を適切に監視でき、一部の検出信号に異常が生じた場合であっても、正常な出力を継続することができる。

第１実施形態によるステアリングシステムの概略構成図である。 第１実施形態による駆動装置の断面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 第１実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。 第１実施形態による異常監視処理を説明する説明図である。 第１実施形態による異常監視処理を説明するフローチャートである。 第２実施形態による異常監視処理を説明する説明図である。 第２実施形態による異常監視処理を説明するフローチャートである。 第３実施形態による異常監視処理を説明する説明図である。 第３実施形態による異常監視処理を説明するフローチャートである。 第４実施形態による異常監視処理を説明するフローチャートである。 第５実施形態によるリトライテーブルを説明する説明図である。 第５実施形態による異常監視処理を説明するフローチャートである。 第６実施形態による異常監視処理を説明する説明図である。 第６実施形態による異常監視処理を説明するフローチャートである。 第７実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。 第８実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。

以下、本発明による検出ユニットを図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態による検出ユニットを図１～図６に示す。図１に示すように、検出ユニットとしてのＥＣＵ１０は、回転電機であるモータ８０とともに、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置８等を備える。

ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するトルクセンサ９４が設けられる。トルクセンサ９４は、第１トルク検出部１９４および第２トルク検出部２９４を有する。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。

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

電動パワーステアリング装置８は、モータ８０およびＥＣＵ１０を有する駆動装置４０、ならびに、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える動力伝達部としての減速ギア８９等を備える。本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、モータ８０の回転をラック軸９７に伝える所謂「ラックアシストタイプ」等としてもよい。本実施形態では、ステアリングシャフト９２が「駆動対象」に対応する。

図２および図３に示すように、モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、図示しないバッテリから電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。モータ８０は、３相ブラシレスモータであって、ロータ８６０およびステータ８４０を有する。

モータ８０は、巻線組としての第１モータ巻線１８０および第２モータ巻線２８０を有する。モータ巻線１８０、２８０は、電気的特性が同等であり、共通のステータ８４０に、互いに電気角３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされる。これに応じて、モータ巻線１８０、２８０には、位相φが３０［ｄｅｇ］ずれた相電流が通電されるように制御される。通電位相差を最適化することで、出力トルクが向上する。また、６次のトルクリプルを低減することができる。さらにまた、位相差通電により、電流が平均化されるため、騒音、振動のキャンセルメリットを最大化することができる。また、発熱についても平均化されるため、各センサの検出値やトルク等、温度依存の系統間誤差を低減可能であるとともに、通電可能な電流量を平均化できる。なお、モータ巻線１８０、２８０の電気的特性は異なっていてもよい。

以下、第１モータ巻線１８０の駆動制御に係る第１駆動回路１２０等の構成を第１系統Ｌ１、第２モータ巻線２８０の駆動制御に係る第２駆動回路２２０等の構成を第２系統Ｌ２とする。また、第１系統Ｌ１に係る構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２に係る構成を主に２００番台で付番する。また、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２において、同様の構成には、下２桁が同じとなるように付番する。以下適宜、「第１」を添え字の「１」、「第２」を添え字の「２」として記載する。

駆動装置４０は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが、モータ８０とＥＣＵ１０とは別途に設けられていてもよい。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸とは反対側において、シャフト８７０の軸線Ａｘに対して同軸に配置されている。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸側に設けられていてもよい。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。

モータ８０は、ステータ８４０、ロータ８６０、および、これらを収容するハウジング８３０等を備える。ステータ８４０は、ハウジング８３０に固定されており、モータ巻線１８０、２８０が巻回される。ロータ８６０は、ステータ８４０の径方向内側に設けられ、ステータ８４０に対して相対回転可能に設けられる。

シャフト８７０は、ロータ８６０に嵌入され、ロータ８６０と一体に回転する。シャフト８７０は、軸受８３５、８３６により、ハウジング８３０に回転可能に支持される。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ１０側に突出する。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部には、検出対象としてのマグネット８７５が設けられる。マグネット８７５の中心は、軸線Ａｘ上に配置される。

ハウジング８３０は、リアフレームエンド８３７を含む有底筒状のケース８３４、および、ケース８３４の開口側に設けられるフロントフレームエンド８３８を有する。ケース８３４とフロントフレームエンド８３８とは、ボルト等により互いに締結されている。リアフレームエンド８３７には、リード線挿通孔８３９が形成される。リード線挿通孔８３９には、モータ巻線１８０、２８０の各相と接続されるリード線１８５、２８５が挿通される。リード線１８５、２８５は、リード線挿通孔８３９からＥＣＵ１０側に取り出され、基板４７０に接続される。

ＥＣＵ１０は、カバー４６０、カバー４６０に固定されているヒートシンク４６５、ヒートシンク４６５に固定されている基板４７０、および、基板４７０に実装される各種の電子部品等を備える。

カバー４６０は、外部の衝撃から電子部品を保護したり、ＥＣＵ１０の内部への埃や水等の浸入を防止したりする。カバー４６０は、カバー本体４６１、および、コネクタ部４６２が一体に形成される。なお、コネクタ部４６２は、カバー本体４６１と別体であってもよい。コネクタ部４６２の端子４６３は、図示しない配線等を経由して基板４７０と接続される。コネクタ数および端子数は、信号数等に応じて適宜変更可能である。コネクタ部４６２は、駆動装置４０の軸方向の端部に設けられ、モータ８０と反対側に開口する。

基板４７０は、例えばプリント基板であり、リアフレームエンド８３７と対向して設けられる。基板４７０には、２系統分の電子部品が系統ごとに領域を分けて実装されている。なお、制御部７０等、両系統で共通に用いる部品は、本実施形態では、１枚の基板４７０に電子部品が実装されているが、複数枚の基板に電子部品を実装するようにしてもよい。

基板４７０の２つの主面のうち、モータ８０側の面をモータ面４７１、モータ８０と反対側の面をカバー面４７２とする。図３に示すように、モータ面４７１には、駆動回路１２０を構成するスイッチング素子１２１、駆動回路２２０を構成するスイッチング素子２２１、検出装置である回転角センサ３０、カスタムＩＣ５９、および、制御部７０を構成するマイコン等が実装される。図３では、制御部７０を構成するマイコンについて、７０を付番した。また、以下適宜、制御部７０を「マイコン」と記載する。カスタムＩＣおよび制御部７０の少なくとも一方をカバー面４７２側に設けてもよい。回転角センサ３０は、マグネット８７５の回転に伴う磁界の変化を検出可能なように、マグネット８７５と対向する箇所に実装される。

カバー面４７２には、コンデンサ１２８、２２８、および、インダクタ１２９、２２９等が実装される。コンデンサ１２８、２２８は、バッテリから入力された電力を平滑化する。また、コンデンサ１２８、２２８は、電荷を蓄えることで、モータ８０への電力供給を補助する。コンデンサ１２８、２２８、および、インダクタ１２９、２２９は、フィルタ回路を構成し、バッテリを共用する他の装置から伝わるノイズを低減するとともに、駆動装置４０からバッテリを共用する他の装置に伝わるノイズを低減する。なお、図示しない電源リレー、モータリレー、および、電流センサ等についても、モータ面４７１またはカバー面４７２に実装される。

図４に示すように、ＥＣＵ１０は、駆動回路１２０、２２０、制御部７０、および、回転角センサ３０等を備える。図４中、駆動回路を「ＩＮＶ」と記載する。第１駆動回路１２０は、６つのスイッチング素子１２１を有する３相インバータであって、第１モータ巻線１８０へ供給される電力を変換する。第２駆動回路２２０は、６つのスイッチング素子２２１を有する３相インバータであって、第２モータ巻線２８０へ供給される電力を変換する。スイッチング素子１２１、２２１は、制御部７０から出力される制御信号に基づいてオンオフ作動が制御される。

回転角センサ３０は、第１センサ部１３０および第２センサ部２３０を有する。センサ部１３０、２３０は、制御部７０に検出値を出力する。センサ部１３０、２３０は、別々のパッケージであってもよいし、１つのパッケージであってもよい。以下適宜、第１センサ部１３０を系統Ｐ１、第２センサ部２３０を系統Ｐ２とする。センサ部１３０、２３０は、同様の構成であるので、第１センサ部１３０を中心に説明し、第２センサ部２３０に係る説明は適宜省略する。第７実施形態および第８実施形態も同様である。

第１センサ部１３０は、第１磁場検出部１３１、および、第１演算回路部１４０を有し、第１電源１９１から電力が供給される。第１電源１９１は、イグニッション電源またはレギュレータ電源である。第１電源１９１および後述の第２電源２９１は、共通のバッテリに接続されていてもよいし、電源１９１、２９１ごとに別途のバッテリに接続されていてもよい。

第１磁場検出部１３１は、検出素子１３５、１３６を有する。検出素子１３５、１３６は、モータ８０の回転に応じたマグネット８７５の磁界の変化を検出するものであって、例えば、ＡＭＲセンサ、ＴＭＲセンサ、ＧＭＲセンサ等の磁気抵抗効果素子や、ホール素子等である。検出素子１３５、１３６は、異なるセンサ特性を有するものを用いることが望ましく、例えば、検出素子１３５をＡＭＲ素子とし、検出素子１３６をＴＭＲ素子とする。ここで、素子の種類が同じでも、レイアウトや材料の割合、製造ロットやロット内のウェハ番号、ウェハ内のチップ位置の違いについても、「素子に関わる構成が異なる」とみなしてもよい。また、素子に限らず、素子に接続される検出回路、演算回路、供給される電源の種類や電圧が異なる場合についても、「素子に関わる構成が異なる」とみなしてもよい。センサ特性が異なるものを用いることで、例えば磁束密度異常等の共通原因の故障しにくくなり、機能安全面から好ましい。後述の実施形態の検出素子１３７、２３７も同様である。以下適宜、検出素子１３５および検出素子１３５の検出値に係る値を「１Ａ」、検出素子１３６および検出素子１３６の検出値に係る値を「１Ｂ」とする。

第１演算回路部１４０は、ＡＤ変換部１４１、１４２、角度演算部１４５、１４６、および、通信部１４８を有する。ＡＤ変換部１４１は、検出素子１３５の検出値をＡＤ変換し、角度演算部１４５に出力する。ＡＤ変換部１４２は、検出素子１３６の検出値をＡＤ変換し、角度演算部１４６に出力する。

角度演算部１４５は、検出素子１３５の検出値に応じた角度信号ＤＡ１を演算する。角度演算部１４６は、検出素子１３６の検出値に応じた角度信号ＤＢ１を演算する。角度信号ＤＡ１、ＤＢ１は、ロータ８６０の回転角度に応じた値であって、回転角度に換算可能などのような値であってもよい。

通信部１４８は、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１を制御部７０に送信する。本実施形態では、例えばＳＰＩ通信等のデジタル通信にて、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１を制御部７０に出力する。通信方式は例えばＳＰＩ通信であるが、その他の通信方式であってもよい。図４では、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１毎に通信線が設けられているが、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１を含む信号を生成し、１つの通信線にて角度信号ＤＡ１、ＤＢ１を制御部７０に送信するようにしてもよい。

第２センサ部２３０は、第２磁場検出部２３１、および、第２演算回路部２４０を有し、第２電源２９１から電力が供給される。第２磁場検出部２３１は、検出素子２３５、２３６を有する。本実施形態では、検出素子２３５、２３６の種類は異なっており、以下、検出素子２３５および検出素子２３５の検出値に係る値を「２Ａ」、検出素子２３６および検出素子２３６の検出値に係る値を「２Ｂ」とする。

第２演算回路部２４０は、ＡＤ変換部２４１、２４２、角度演算部２４５、２４６、および、通信部２４８を有する。ＡＤ変換部２４１、２４２は、それぞれ、検出素子２３５、２３６の検出値をＡＤ変換し、角度演算部２４５、２４６に出力する。角度演算部２４５は検出素子２３５の検出値に応じた角度信号ＤＡ２を演算し、角度演算部２４６は検出素子２３６の検出値に応じた角度信号ＤＢ２を演算する。通信部２４８は、角度信号ＤＡ２、ＤＢ２を制御部７０に出力する。

制御部７０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部７０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。後述の実施形態に係る制御部１７０、２７０も同様である。

制御部７０は、異常監視部７１、制御演算部７２、および、通知部７３を有する。異常監視部７１は、センサ部１３０、２３０から角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を取得し、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２の異常監視を行い、正常である正常信号、および、異常である異常信号を特定する。

制御演算部７２は、２以上の角度信号が正常であると判定された場合、正常であると判定された角度信号の少なくとも１つ、および、図示しない電流センサの検出値等に基づき、モータ８０の駆動を制御する。また、正常である角度信号が１つ以下の場合、異常監視を継続できないので、モータ８０の駆動を停止する。

通知部７３は、回転角センサ３０の異常を外部装置５００に通知する。外部装置５００は、例えば車両の全体制御を司る上位ＥＣＵ等である。通知部７３は、角度信号のうちの少なくとも１つが異常である旨の情報である第１異常情報、または、正常である角度信号が１以下である旨の情報である第２異常情報を外部装置５００に通知する。外部装置５００では、例えば第１異常情報が通知された場合、ウォーニングランプ等により電動パワーステアリング装置８に異常が生じたことをユーザに報知することで、ディーラーや修理工場等への持ち込みを促す。音声等、ウォーニングランプの点灯以外の方法にてユーザに報知してもよい。また、第２異常情報が通知された場合、操舵のアシストが行われないので、例えば速やかに車両を停止させる。このように、異常情報に応じて、フェイルセーフ処置が異なっていてもよい。

以下、角度信号の異常監視について説明する。検出素子１３５、１３６、２３５、２３６に同じ種類の素子（例えばＴＭＲ素子）を用いた場合、磁束密度異常による共通原因故障が生じる虞がある。本実施形態では、系統Ｐ１において、検出素子１３５と検出素子１３６とで、異なる種類の素子を用いているので、磁束密度異常による共通原因故障が生じにくい。同様に、系統Ｐ２において、検出素子２３５と検出素子２３６とで、異なる種類の素子を用いているので、磁束密度異常による共通原因故障が生じにくい。

また、検出素子１３５、１３６は、同一の第１電源１９１に接続されているので、電源異常による共通原因故障が生じる虞がある。同様に、検出素子２３５、２３６は、同一の第２電源２９１に接続されているので、電源異常による共通原因故障が生じる虞がある。一方、検出素子１３５、１３６と、検出素子２３５、２３６とは、電源異常による共通原因故障が生じにくい。したがって、共通原因故障により検出素子１３５、１３６、２３５、２３６のうちの２つの検出素子が異常となっても、残りの２つの検出素子の検出値を相互監視することで、正常なセンサ出力を継続可能となる。

本実施形態の異常監視を図５および図６に示す。図５に示すように、本実施形態では、正常である検出素子の角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を集計して参照信号ＤＲを生成し、生成された参照信号ＤＲと角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を比較することで、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２の異常を判定する。角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２のうち２つが正常であれば、参照信号ＤＲを生成可能であるので、相互監視を継続可能である。本実施形態の参照信号ＤＲは、正常信号の中央値とする。また、参照信号ＤＲは、平均値や、カルマンフィルタやパーティクルフィルタ等の推定手法を用いた予測値であってもよい。

本実施形態の異常監視処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、制御部７０にて所定の周期で実行される。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を書略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップも同様である。

Ｓ１０１では、異常監視部７１は、異常履歴を確認し、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２から正常信号を抽出する。なお、初期異常はないものとし、初回演算は、全ての角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２が正常であるものとする。Ｓ１０２では、制御部７０は、正常信号を用いて参照信号ＤＲを生成する。

Ｓ１０３では、異常監視部７１は、参照信号ＤＲを用いて、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２の異常判定を行う。本実施形態では、角度信号ＤＡ１と参照信号ＤＲとの差が異常判定閾値ＴＨ１以下の場合、角度信号ＤＡ１が正常であると判定し、異常判定閾値ＴＨ１より大きい場合、角度信号ＤＡ１が異常であると判定する。角度信号ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２についても同様の判定を行う。また、制御部７０は、判定結果に応じ、異常履歴情報を更新する。

Ｓ１０４では、異常監視部７１は、正常信号が２つ以上あるか否かを判断する。ここで、制御継続に係る判定値を２としているが、センサ数やシステム構成に応じ、２以上の任意の数としてもよい。正常信号が２つ以上あると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。Ｓ１０５では、制御演算部７２は、任意の正常信号、もしくは、複数の正常信号の集計値を用いてモータ８０の駆動制御に係る演算を行う。駆動制御に用いる集計値は、参照信号ＤＲと同じものであってもよいし、参照信号ＤＲとは異なる演算で求めた値であってもよい。正常信号が１つ以下であると判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、回転角センサ３０が異常であると判定し、Ｓ１０６へ移行する。Ｓ１０６では、制御部７０は、角度信号の出力を停止し、モータ８０の駆動制御を停止する。

以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ１０は、回転角センサ３０と、制御部７０と、を備える。回転角センサ３０は、マグネット８７５の回転に応じて変化する物理量である磁界の変化を検出する少なくとも３つの検出素子１３５、１３６、２３５、２３６を有し、検出素子１３５、１３６、２３５、２３６の検出値に応じた角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を出力する。

制御部７０は、異常監視部７１を有する。異常監視部７１は、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を監視し、正常な角度信号である正常信号、および、異常が生じている角度信号である異常信号を特定する。制御部７０は、２以上の正常信号が特定された場合、少なくとも１つの正常信号に応じた値を出力し、２以上の正常信号が特定できなかった場合、角度信号に係る出力を停止する。ここで、「角度信号に係る出力」とは、制御部７０から外部への出力に限らず、例えば制御演算部７２への出力のように、制御部７０における内部的な出力も含む。

これにより、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を適切に監視でき、一部の検出信号に異常が生じた場合であっても、正常な出力を継続することができる。また、異常信号が出力されないので、正常な角度信号に基づく制御が可能であるとともに、異常な角度信号を用いて誤った制御が行われるのを防ぐことができる。

検出素子は、メイン検出素子１３５、２３５、および、サブ検出素子１３６、２３６を含む。メイン検出素子１３５、２３５と、サブ検出素子１３６、２３６との組み合わせを系統とする。詳細には、メイン検出素子１３５とサブ検出素子１３６との組み合わせを系統Ｐ１、メイン検出素子２３５とサブ検出素子２３６との組み合わせを系統Ｐ２とする。回転角センサ３０には、複数の系統が設けられている。

また、メイン検出素子１３５、２３５とサブ検出素子１３６、２３６とは、素子に関わる構成が異なっている。ここで、「素子に関わる構成」とは、素子の種類が異なっている（例えば、ＴＭＲ素子、ＡＭＲ素子、ホール素子等）、素子の内部構成が異なっている（例えば、ウェハが異なる、ウェハ内の位置が異なる、レイアウトが異なる、材料が異なる、製造条件が異なる、製造ロットが異なる等）、素子に接続される回路構成が異なっている、または、素子に供給される電源の種類や電圧が異なっている、ということである。これにより、メイン検出素子１３５、２３５とサブ検出素子１３６、２３６との共通原因故障の発生確率を下げることができる。また、回転角センサ３０は、系統ごとに別途の電源１９１、２９１に接続されている。これにより、系統Ｐ１、Ｐ２の共通原因故障の発生確率を下げることができる。

異常監視部７１は、少なくとも２つの角度信号を用いた参照信号ＤＲを演算し、それぞれの角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２と参照信号ＤＲとを比較することで、正常信号を特定する。これにより、正常信号を適切に特定することができる。

制御部７０は、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２の異常に係る異常情報を外部装置５００に通知する通知部７３を有する。通知部７３は、少なくとも１つの角度信号が異常である旨の異常情報である第１異常情報、および、正常である角度信号が１以下である旨の異常情報である第２情報を、異常発生状況に応じて外部装置５００に通知する。これにより、回転角センサ３０の異常状態に応じた適切な処置を行うことができる。

本実施形態の検出対象は、モータ８０のロータ８６０と一体に回転するものであって、検出信号は、ロータ８６０の回転角度に応じた角度信号である。これにより、ロータ８６０の回転角度を適切に検出し、正常信号を用いてモータ８０を適切に駆動制御することができる。電動パワーステアリング装置８は、ＥＣＵ１０と、モータ８０と、を備える。これにより、正常信号を用いて操舵のアシストを適切に制御することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図７および図８に示す。第２実施形態～第６実施形態は、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２の異常監視処理が異なっているので、この点を中心に説明し、その他の点についての説明は省略する。

図７に示すように、本実施形態では、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２のうち２つを選ぶ全組み合わせにて信号比較を行い、正常ペアの信号を正常なセンサ出力とする。２以上の正常信号があれば、正常なセンサ出力を継続可能となる。ここで、２つの角度信号の出力差ΔＤが異常判定閾値以下であれば「比較結果が正常」、異常判定閾値より大きければ「比較結果が異常」とする。後述の実施形態も同様とする。異常判定閾値は、適宜設定される。

本実施形態の異常監視処理を図８のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２０１の処理は、図６中のＳ１０１と同様である。Ｓ２０２では、制御部７０は、正常信号を用い、全通りのペアでの信号比較を行う。

Ｓ２０３では、制御部７０は、比較ペアの異常判定を行う。比較した２つの信号の出力差ΔＤが異常判定閾値ＴＨ２以下の場合、比較結果を正常とし、当該ペアを正常ペアと判定する。また、比較した２つの信号の出力差ΔＤが、異常判定閾値ＴＨ２より大きい場合、比較結果を異常とし、当該ペアを異常ペアと判定する。

Ｓ２０４では、制御部７０は、異常信号を特定し、異常履歴情報を更新する。本実施形態では、Ｓ２０２で用いた正常センサ数をｎとすると、（ｎ－１）回、異常ペア判定された角度信号を異常信号と特定する。Ｓ２０５～Ｓ２０７の処理は、図６中のＳ１０４～Ｓ１０６の処理と同様である。

本実施形態では、異常監視部７１は、２つの角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を比較し、比較結果が正常か否かに応じて正常信号を特定する。異常監視部７１は、全ての組み合わせで角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を比較し、異常信号を特定する。これにより、２つ以上の正常信号があれば、角度信号に係る出力を継続することができる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態、第４実施形態）
第３実施形態を図９および図１０、第４実施形態を図１１に示す。図９の上段に示すように、本実施形態では、任意の信号比較ペアをデフォルトペアとして予め設定しておき、当該比較ペアにて信号比較を行う。また、デフォルトペアでの比較結果が異常の場合、図９の下段に示すように、新規のペアをサーチし、出力差ΔＤが異常判定閾値ＴＨ３以下のペアを新たな信号比較ペアに設定する。異常発生時のみ正常センサの組み合わせをサーチすることで、毎回異常センサを探す場合と比較し、演算負荷を低減可能である。新規の比較ペアをサーチする際、第３実施形態では第１実施形態の手法にて正常信号を特定し、第４実施形態では第２実施形態の手法にて正常信号を特定する。

第３実施形態の異常監視処理を図１０のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ３０１では、制御部７０は、信号比較を行う比較ペアの角度信号を抽出する。ここでは、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１が比較ペアとしてデフォルト設定されているものとする。また、角度信号ＤＡ１とＤＢ１、角度信号ＤＡ２とＤＢ２といった具合に、２組以上をデフォルト設定しておいてもよい。

Ｓ３０２では、制御部７０は、比較ペアの角度信号の差である出力差ΔＤが異常判定閾値ＴＨ３より大きいか否かを判断する。出力差ΔＤが異常判定閾値ＴＨ３以下であると判断された場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、比較ペアの角度信号が正常であると判定し、Ｓ３０８へ移行する。出力差ΔＤが異常判定閾値ＴＨ３より大きいと判断された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０３へ移行する。

Ｓ３０３～Ｓ３０７の処理は、正常信号を特定するための新規ペアをサーチする処理であって、図６中のＳ１０１～Ｓ１０４の処理と同様である。Ｓ３０６にて、正常信号が２つ以上あると判断された場合（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、Ｓ３０７へ移行し、正常信号のうちの任意の２つを新規の比較ペアに設定する。正常信号が１つ以下であると判断された場合（３０６：ＮＯ）、Ｓ３０９へ移行する。Ｓ３０８およびＳ３０９の処理は、図６中のＳ１０５およびＳ１０６の処理と同様である。

第４実施形態の異常監視処理を図１１のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ４０１およびＳ４０２の処理は、図１０中のＳ３０１およびＳ３０２の処理と同様である。Ｓ４０２にて肯定判断された場合、Ｓ４０３へ移行し、否定判断された場合、Ｓ４０９へ移行する。

Ｓ４０３～Ｓ４０７の処理は、正常信号を特定するための新規ペアをサーチする処理であって、図８中のＳ２０１～Ｓ２０５の処理と同様である。Ｓ４０７にて、正常信号が２つ以上あると判断された場合（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、Ｓ４０８へ移行し、図１０中のＳ３０７と同様、正常信号のうちの任意の２つを新規の比較ペアに設定する。正常信号が１つ以下であると判断された場合（Ｓ４０７：ＮＯ）、Ｓ４１０へ移行する。Ｓ４０９およびＳ４１０の処理は、図６中のＳ１０５およびＳ１０６の処理と同様である。

本実施形態では、異常監視部７１は、２つの角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を比較し、比較結果が正常か否かに応じて正常信号を特定するものであって、少なくとも１組の比較実施ペアが予め設定されている。比較実施ペアの比較結果が正常である場合、当該比較実施ペアの角度信号を正常信号と特定する。また、比較実施ペアの比較結果が異常であった場合、比較結果が正常となる新たなペアをサーチする、比較結果が正常のペアがあった場合、比較結果が正常であったペアの角度信号を正常信号と特定するとともに、次回演算以降の比較実施ペアに設定し直す。これにより、正常信号を適切に特定することができる。また、毎回異常センサを探す場合と比較し、演算負荷を低減することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第５実施形態）
第５実施形態を図１２および図１３に示す。本実施形態の異常監視処理では、全通りの比較や全センサの出力値の集計等を行わず、不揮発性メモリ等である図示しない記憶部に予め記憶されたペアでの信号比較を行う。各ペアには、出力用および異常監視用が設定されており、比較結果が正常であれば、出力用に設定された信号を制御に用いる。比較結果が異常であれば、リトライ回数に応じて、予め指定された比較ペアに変更する。

図１２に基づいてリトライテーブルを説明する。リトライテーブルは、図示しない記憶部に記憶されている。本実施形態では、系統Ｐ１、系統Ｐ２の２系統を設定し、各系統の出力用の信号を制御演算部７２での制御演算に用いる。本実施形態では、系統Ｐ１、Ｐ２は、上述の系統Ｌ１、Ｌ２と対応させ、系統Ｐ１の出力用の値を第１モータ巻線１８０の通電制御に用い、系統Ｐ２の出力用の値を第２モータ巻線２８０の通電制御に用いる。また、系統Ｐ１、Ｐ２の一方、或いは、集計値をモータ巻線１８０、２８０の通電制御に用いてもよい。

まず系統Ｐ１について説明する。系統Ｐ１では、第１センサ部１３０の検出値を優先する。系統Ｐ１の出力用としての優先順位は、ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２である。リトライ回数Ｎ１が０のとき、出力用が角度信号ＤＡ１、異常監視用が角度信号ＤＢ１の比較ペアとする。比較結果が正常であれば角度信号ＤＡ１を出力し、異常であればリトライ回数Ｎ１を１とする。

リトライ回数Ｎ１が１のとき、出力用が角度信号ＤＡ１、異常監視用が角度信号ＤＡ２の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＡ１を出力し、角度信号ＤＢ１の異常確定として異常履歴情報を更新する。比較結果が異常であれば、リトライ回数Ｎ１を２とする。

リトライ回数Ｎ１が２のとき、出力用が角度信号ＤＡ１、異常監視用が角度信号ＤＢ２の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＡ１を出力し、角度信号ＤＢ１、ＤＡ２の異常確定として異常履歴情報を更新する。比較結果が異常であれば、リトライ回数Ｎ１を３とする。

リトライ回数Ｎ１が３のとき、出力用が角度信号ＤＢ１、異常監視用が角度信号ＤＡ２の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＢ１を出力し、角度信号ＤＡ１の異常確定として異常履歴情報を更新する。比較結果が異常であれば、リトライ回数Ｎ１を４とする。

リトライ回数Ｎ１が４のとき、出力用が角度信号ＤＢ１、異常監視用が角度信号ＤＢ２の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＢ１を出力し、角度信号ＤＡ１、ＤＡ２の異常確定として異常履歴情報を更新する。比較結果が異常であれば、リトライ回数Ｎ１を４とする。

リトライ回数Ｎ１が５のとき、出力用が角度信号ＤＡ２、異常監視用が角度信号ＤＢ２の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＡ２を出力し、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１の異常確定として異常履歴情報を更新する。

次に系統Ｐ２について説明する。系統Ｐ２にでは、第２センサ部２３０の検出値を優先する。系統Ｐ２の出力用としての優先順位は、ＤＡ２、ＤＢ２、ＤＡ１である。リトライ回数Ｎ２が０のとき、出力用が角度信号ＤＡ２、異常監視用が角度信号ＤＢ２の比較ペアとする。比較結果が正常であれば角度信号ＤＡ２を出力し、異常であればリトライ回数Ｎ２を１とする。

リトライ回数Ｎ２が１のとき、出力用が角度信号ＤＡ２、異常監視用が角度信号ＤＡ１の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＡ２を出力し、角度信号ＤＢ２の異常確定として異常履歴情報を更新する。比較結果が異常であれば、リトライ回数Ｎ２を２とする。

リトライ回数Ｎ２が２のとき、出力用が角度信号ＤＡ２、異常監視用が角度信号ＤＢ１の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＡ２を出力し、角度信号ＤＢ２、ＤＡ１の異常確定として異常履歴情報を更新する。比較結果が異常であれば、リトライ回数Ｎ２を３とする。

リトライ回数Ｎ２が３のとき、出力用が角度信号ＤＢ２、異常監視用が角度信号ＤＡ１の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＢ２を出力し、角度信号ＤＡ２の異常確定として異常履歴情報を更新する。比較結果が異常であれば、リトライ回数Ｎ２を４とする。

リトライ回数Ｎ２が４のとき、出力用が角度信号ＤＢ２、異常監視用が角度信号ＤＢ１の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＢ２を出力し、角度信号ＤＡ２、ＤＡ１の異常確定として異常履歴情報を更新する。比較結果が異常であれば、リトライ回数Ｎ２を５とする。

リトライ回数Ｎ２が５のとき、出力用が角度信号ＤＡ１、異常監視用が角度信号ＤＢ１の比較ペアとする。比較結果が正常であれば、角度信号ＤＡ１を出力し、角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の異常確定として履歴情報を更新する。

本実施形態の異常監視処理を図１３のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ５０１では、異常監視部７１は、第１系統のリトライ回数Ｎ１および第２系統のリトライ回数Ｎ２から、各系統の比較ペアを選択する。換言すると、本実施形態では、デフォルトペアが系統ごとに設定されている、と捉えることもできる。

Ｓ５０２では、異常監視部７１は、Ｓ５０１で選択された比較ペアの比較結果が異常か否かを判断する。少なくとも１つの比較ペアの比較結果が異常であると判断された場合（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、Ｓ５０５へ移行する。全ての比較ペアの比較結果が正常であると判断された場合（Ｓ５０２：ＮＯ）、Ｓ５０３へ移行する。

Ｓ５０３では、異常監視部７１は、リトライテーブルを参照し、リトライ回数に応じて異常履歴情報を更新する。Ｓ５０４では、制御演算部７２は、任意の出力用の角度信号または出力用の角度信号の集計値を用いてモータ８０の駆動制御に係る演算を行う。

選択された比較ペアの比較結果が異常であった場合（Ｓ５０２：ＹＥＳ）に移行するＳ５０５では、異常監視部７１は、異常系統に係るリトライ回数Ｎ１、Ｎ２をインクリメントする。例えば、系統Ｐ１の比較結果が異常、系統Ｐ２の比較結果が正常であれば、系統Ｐ１に係るリトライ回数Ｎ１をインクリメントし、系統Ｐ２に係るリトライ回数Ｎ２はインクリメントされない。

Ｓ５０６では、異常監視部７１は、全系統のリトライ回数Ｎ１、Ｎ２がリトライ最大値Ｎｍａｘ（本実施形態では５）より大きい、または、正常信号が２未満か否かを判断する。少なくとも一部の系統のリトライ回数Ｎ１、Ｎ２が最大値Ｎｍａｘ未満、かつ、正常信号が２以上であると判断された場合（Ｓ５０６：ＮＯ）、Ｓ５０１に戻って、リトライする。なお、Ｓ５０６における処理では、異常が確定されていない信号については正常信号とみなして正常信号数をカウントする。全系統のリトライ回数Ｎ１、Ｎ２がリトライ最大値Ｎｍａｘより大きい、または、正常信号が２未満であると判断された場合（Ｓ５０６：ＹＥＳ）に移行するＳ５０７では、回転角センサ３０が異常であると判定し、図６中のＳ１０６と同様、モータ８０の駆動制御を停止する。

本実施形態では、異常監視部７１は、２つの角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２を比較し、比較結果が正常か否かに応じて正常信号を特定するものであって、リトライ回数に応じた比較実施ペアが予め設定されている。また、異常監視部７１は、リトライ回数に応じて異常信号を特定する。これにより、正常信号を適切に特定することができる。また、異常センサの特定に係る演算負荷を低減することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第６実施形態）
第６実施形態を図１４および図１５に示す。本実施形態では、図１４に示すように、正常時の出力用を角度信号ＤＡ１、ＤＡ２、異常監視用を角度信号ＤＢ１、ＤＢ２とし、出力用の角度信号ＤＡ１、ＤＡ２は２信号との比較を行い、異常監視用の角度信号ＤＢ１、ＤＢ２は１信号との比較を行う。具体的には、角度信号ＤＡ１は角度信号ＤＢ１、ＤＡ２との比較を行い、角度信号ＤＡ２は角度信号ＤＢ２、ＤＡ１との比較を行う。角度信号ＤＢ１は角度信号ＤＡ１との比較を行い、角度信号ＤＢ２は角度信号ＤＡ２との比較を行い、角度信号ＤＢ１と角度信号ＤＢ２との比較を行わない。以下適宜、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１の比較を「比較Ｘ」、角度信号ＤＡ１、ＤＡ２の比較を「比較Ｙ」、角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較を「比較Ｚ」とする。なお、図１５のフローチャート中にて、比較Ｘ、Ｙ、Ｚを括弧書きで記載した。

ここで、出力用の検出素子２３５、２３５と、異常監視用の検出素子２３６、２３６とは、異なる特性のものが用いられており、同時故障がないものとする。また、検出素子１３５、１３６は、電源異常による同時故障が考えられるが、例えば、電源異常については、別途で検出しておき、電源正常である場合に、当該処理を行うようにしてもよい。

本実施形態の異常監視処理を図１５のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態において、２つの信号情報の出力差ΔＤが異常判定閾値ＴＨ４以下であって、比較結果が正常である場合を「ＤＡ１＝ＤＢ１」と記載する。また、信号比較ステップにおいて、前回処理以前にて比較に用いる信号の少なくとも一方にて異常が生じている旨の情報が異常履歴情報に記憶されている場合、比較処理を行わずに「比較結果異常」とする。すなわち、信号比較ステップにおいて、異常履歴がなく、出力差ΔＤが異常判定閾値ＴＨ４以下の場合を「比較結果正常」、異常履歴がある、または、出力差ΔＤが異常判定閾値ＴＨ４より大きい場合を「比較結果異常」とする。

Ｓ６０１では、異常監視部７１は、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１の比較結果が正常か否か判断する。角度信号ＤＡ１、ＤＢ１の比較結果が異常であると判断された場合（Ｓ６０１：ＮＯ）、Ｓ６０７へ移行する。角度信号ＤＡ１、ＤＢ１の比較結果が正常であると判断された場合（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、Ｓ６０２へ移行する。

Ｓ６０２では、異常監視部７１は、角度信号ＤＡ１、ＤＡ２の比較結果が正常か否か判断する。角度信号ＤＡ１、ＤＡ２の比較結果が異常であると判断された場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、Ｓ６０５へ移行する。角度信号ＤＡ１、ＤＡ２の比較結果が正常であると判断された場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、Ｓ６０３へ移行する。

Ｓ６０３では、異常監視部７１は、角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が正常か否か判断する。角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が正常であると判断された場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、すなわち比較Ｘ、Ｙ、Ｚがいずれも正常の場合、全ての角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２が正常であると特定し、Ｓ６１４へ移行する。角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が異常であると判断された場合（Ｓ６０３：ＮＯ）、すなわち比較Ｘ、Ｙが正常、比較Ｚが異常の場合、Ｓ６０４へ移行し、角度信号ＤＢ２が異常であると特定し、角度信号ＤＢ２が異常である旨の情報を角度履歴情報に記憶する。そして、Ｓ６１４へ移行する。

Ｓ６０２にて否定判断された場合に移行するＳ６０５では、異常監視部７１は、角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が正常か否か判断する。角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が正常であると判断された場合（Ｓ６０５：ＹＥＳ）、すなわち比較Ｘ、Ｚが正常、比較Ｙが異常の場合、Ｓ６１４へ移行する。角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が異常であると判断された場合（Ｓ６０５：ＮＯ）、すなわち比較Ｘが正常、比較Ｙ、Ｚが異常の場合、Ｓ６０６へ移行し、角度信号ＤＡ２が異常であると特定し、角度信号ＤＡ２が異常である旨の情報を角度履歴情報に記憶する。そして、Ｓ６１４へ移行する。

Ｓ６０１にて否定判断された場合に移行するＳ６０７では、異常監視部７１は、角度信号ＤＡ１、ＤＡ２の比較結果が正常か否か判断する。角度信号ＤＡ１、ＤＡ２の比較結果が異常であると判断された場合（Ｓ６０７：ＮＯ）、Ｓ６１１へ移行する。角度信号ＤＡ１、ＤＡ２の比較結果が正常であると判断された場合（Ｓ６０７：ＹＥＳ）、Ｓ６０８へ移行する。

Ｓ６０８では、異常監視部７１は、角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が正常か否か判断する。角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が正常であると判断された場合（Ｓ６０８：ＹＥＳ）、すなわち比較Ｙ、Ｚが正常、比較Ｘが異常の場合、Ｓ６０９へ移行し、角度信号ＤＢ１が異常であると特定し、角度信号ＤＢ１が異常である旨の情報を角度履歴情報に記憶する。そして、Ｓ６１４へ移行する。角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が異常であると判断された場合（Ｓ６０８：ＮＯ）、すなわち比較Ｙが正常、比較Ｘ、Ｚが異常の場合、Ｓ６１０へ移行し、角度信号ＤＢ１、ＤＢ２が異常であると特定し、角度信号ＤＢ１、ＤＢ２が異常である旨の情報を角度履歴情報に記憶する。そして、Ｓ６１４へ移行する。

Ｓ６０７にて否定判断された場合に移行するＳ６１１では、異常監視部７１は、角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が正常か否か判断する。角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が正常であると判断された場合（Ｓ６１１：ＹＥＳ）、すなわち比較Ｚが正常、比較Ｘ、Ｙが異常の場合、Ｓ６１２へ移行し、角度信号ＤＡ１が異常であると特定し、角度信号ＤＡ１が異常である旨の情報を角度履歴情報に記憶する。そして、Ｓ６１４へ移行する。角度信号ＤＡ２、ＤＢ２の比較結果が異常であると判断された場合（Ｓ６１１：ＮＯ）、すなわち比較Ｘ、Ｙ、Ｚが異常の場合、Ｓ６１３へ移行し、角度信号ＤＡ１、ＤＡ２が異常であると特定し、角度信号ＤＡ１、ＤＡ２が異常である旨の情報を角度履歴情報に記憶する。そしてＳ６１４へ移行する。

Ｓ６１４、Ｓ６１６の処理は、図６中のＳ１０４、Ｓ１０６の処理と同様である。Ｓ６１４にて肯定判断されて移行するＳ６１５では、制御演算部７２は、正常であると特定された角度信号を用いてモータ８０の駆動制御に係る演算を行う。本実施形態では、系統Ｐ１において、出力用の角度信号ＤＡ１が正常であれば角度信号ＤＡ１を制御演算に用い、角度信号ＤＡ１が異常の場合、出力用に角度信号ＤＡ１に替えて、異常監視用の角度信号ＤＢ１を用いる。系統Ｐ２において、出力用の角度信号ＤＡ２が正常であれば角度信号ＤＡ２を制御演算に用い、角度信号ＤＡ２が異常の場合、出力用の角度信号ＤＡ１に替えて、異常監視用の角度信号ＤＢ１を用いる。

本実施形態では、いずれの角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２が正常か異常かによらず、正常センサおよび異常センサの特定、異常履歴の記録、並びに、正常な値の出力を、一連の演算処理にて実施している。これにより、異常が検出された素子に応じて処理フローを変更する場合と比較し、異常監視に係る処理を簡素化することができる。

本実施形態では、メイン検出素子１３５、２３５に係る角度信号ＤＡ１、ＤＡ２であるメイン信号は、優先的に出力される信号であり、サブ検出素子１３６、２３６に係る角度信号ＤＢ１、ＤＢ２であるサブ信号は、メイン信号の異常監視に用いられるとともに、メイン信号が異常となった場合、メイン信号に替えて出力可能な信号である。

異常監視部７１は、メイン信号について、自系統のサブ信号、および、他系統のメイン信号との比較を行う。また、異常監視部７１は、自系統のメイン信号との比較を行い、他系統の角度信号との比較を行わない。これにより、正常信号を適切に特定することができる。また、メイン信号を優先して異常監視を行うことで、異常監視に係る演算負荷を低減することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（第７実施形態、第８実施形態）
第７実施形態を図１６、第８実施形態を図１７に示す。本実施形態では、ＥＣＵの構成が上記実施形態と異なる。図１６に示すように、第７実施形態のＥＣＵ１１は、駆動回路１２０、２２０、制御部１７０、２７０、および、回転角センサ３１等を備える。制御部１７０、２７０は、上記実施形態の制御部７０と同様、異常監視部７１、制御演算部７２および通知部７３を有しており、通知部７３は外部装置５００と通信可能に構成されているが、図１６および図１７では記載を省略した。

第１制御部１７０は、第１駆動回路１２０のスイッチング素子１２１のオンオフ作動を制御することで、第１モータ巻線１８０の通電を制御する。第２制御部２７０は、第２駆動回路２２０のスイッチング素子２２１のオンオフ作動を制御することで、第２モータ巻線２８０の通電を制御する。制御部１７０、２７０は、マイコン間通信等にて情報を送受信する。制御部１７０、２７０は、マイコン間通信等にて角度信号を共有し、角度信号の異常監視を行う。異常監視処理は、どの実施形態のものとしてもよい。

回転角センサ３１は、第１センサ部１５０および第２センサ部２５０を有する。第１センサ部１５０は、第１磁場検出部１５１、および、第１演算回路部１５２を有し、第１電源１９１から電力が供給される。第１磁場検出部１５１は、３つの検出素子１３５、１３６、１３７を有する。第２磁場検出部２５１は、３つの検出素子２３５、２３６、２３７を有する。検出素子１３７、２３７は、ロータ８６０の１回転を複数（例えば４）の領域に分け、領域の変化を検出する。図中、回転回数検出用の検出素子１３７を「１Ｃ」、検出素子２３７を「２Ｃ」とする。

第１演算回路部１５２は、ＡＤ変換部１４１、１４２、１４３、角度演算部１４５、１４６、１４７、および、通信部１４８を有する。第１演算回路部１５２は、検出素子１３７の検出値をＡＤ変換するＡＤ変換部１４３、および、検出素子１３７の検出値に応じたカウント信号を演算する角度演算部１４７が、上記実施形態の第１演算回路部１４０に追加されている。

第２演算回路部２５２は、ＡＤ変換部２４１、２４２、２４３、角度演算部２４５、２４６、２４７、および、通信部２４８を有する。第２演算回路部２５２は、検出素子２３７の検出値をＡＤ変換するＡＤ変換部２４３、および、検出素子２３７の検出値に応じたカウント信号を演算する角度演算部２４７が、上記実施形態の第２演算回路部２４０に追加されている。

カウント信号は、ロータ８６０の回転回数に応じた値であって、例えばロータ８６０の１回転を分割した領域が変化するごとに、ロータ８６０の回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンされるターンカウント値ＴＣ１、ＴＣ２に応じた信号である。ターンカウント値ＴＣ１、ＴＣ２は、基準位置からの回転角度であって、複数回転情報を含む絶対角演算に用いられる。角度演算部１４７、２４７にて絶対角演算を行う場合、演算された絶対角またはギア比等で換算して得られる舵角θｓ１、θｓ２をカウント信号として制御部１７０、２７０に出力する。また、絶対角演算を制御部１７０、２７０で行う場合、ターンカウント値ＴＣ１、ＴＣ２をカウント信号として制御部１７０、２７０に出力する。絶対角または舵角を用いて、上記実施形態の異常監視を行ってもよい。また、検出素子１３７、２３７の検出値に応じた信号と角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２との比較による異常監視が可能であれば、検出素子１３７、２３７を「検出素子」とみなしてもよい。

本実施形態では、カウント信号の演算用に、角度演算用の検出素子とは別途の検出素子を設けているが、角度演算用の検出素子をカウント信号の演算に共用してもよい。また、上記実施形態の回転角センサ３０においてもカウント信号を出力するようにしてもよい。舵角は、イグニッションスイッチ等の車両の始動スイッチがオフされている期間であっても、ユーザによりステアリングホイール９１が操作されることで変化する可能性があるため、始動スイッチがオフされている間も、カウント信号の演算を継続する。これにより、舵角を適切に演算することができる。なお、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２は、始動スイッチがオンされたときの値を用いればよく、始動スイッチがオフされている間、演算を継続する必要はない。

本実施形態では、第１制御部１７０が第１センサ部１５０の検出値に基づいて第１モータ巻線１８０の通電を制御し、第２制御部２７０が第２センサ部２５０の検出値に基づいて第２モータ巻線２８０の通電を制御する。すなわち本実施形態は、センサ部１５０、２５０および制御部１７０、２７０が系統ごとに設けられる完全冗長となっている。

図１６に示すように、第８実施形態のＥＣＵ１２は、駆動回路１２０、２２０、制御部１７０、２７０、および、回転角センサ３２等を備える。回転角センサ３２は、第１センサ部１５５および第２センサ部２５５を有する。

第１センサ部１５５は、磁場検出部１５１、および、第１演算回路部１５６を有する。第１演算回路部１５６は、通信部１５７、１５８、１５９が、検出素子１３５、１３６、１３７ごとに設けられている点を除き、第７実施形態と同様である。

第２センサ部２５５は、磁場検出部２５１、および、第２演算回路部２５６を有する。第２演算回路部２５６は、通信部２５７、２５８、２５９が、検出素子２３５、２３６、２３７ごとに設けられている。その他の点については第７実施形態と同様である。なお、第７実施形態または第８実施形態の回転角センサ３１、３２が、１つの制御部７０に検出値を出力するようにしてもよい。また、第１実施形態の制御部７０を、第７実施形態および第８実施形態のように、系統ごとの制御部１７０、２７０としてもよい。

回転角センサ３１、３２は、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２に加え、ロータ８６０の回転回数に係るカウント信号を出力する。これにより、カウント信号および角度信号を用いて、舵角を演算することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

上記実施形態において、ＥＣＵ１０～１２が「検出ユニット」、回転角センサ３０～３２が「センサ」、メイン検出素子１３５、２３５およびサブ検出素子１３６、２３６が「検出素子」、マグネット８７５が「検出対象」、マグネット８７５の回転に応じて変化する磁界が「検出対象の回転に応じて変化する物理量」、角度信号ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ２、ＤＢ２が「検出信号」に対応する。

（他の実施形態）
他の実施形態では、センサに設けられる検出素子の数は、３以上であればいくつであってもよい。また、上記実施形態では、回転角センサの系統数が２である。他の実施形態では、系統数は、１、または、３以上であってもよい。また、系統分けやメイン、サブの区分けをせずに検出信号を用いてもよい。上記実施形態では、系統ごとに別途の電源から電力が供給される。他の実施形態では、各系統が共通の電源から電力が供給されるように構成してもよい。

上記実施形態では、センサはモータの回転を検出する回転角センサであって、検出対象はロータと一体に回転するマグネットである。他の実施形態では、センサは、回転に応じて変化する物理量を検出するものであれば、どのようなものであってもよく、例えば回転磁場を検出するツインレゾルバのトルクセンサや、磁場高度を検出するトルクセンサ等、回転角センサに限らない。すなわち、検出対象は、モータに限らず、例えばステアリングシャフト等であってもよい。また、ギアを用いてストローク位置を回転系に変換すれば、ストロークセンサにも適用可能である。さらにまた、電流センサ、トルクセンサ、圧力センサ、温度センサ、または、レーザ変位計のような距離センサ等、物理量を測定するセンサに適用可能である。

上記実施形態では、モータは三相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータは、三相ブラシレスモータに限らず、どのようなモータであってもよい。また、モータは、モータ（電動機）に限らず、発電機であってもよいし、電動機および発電機の機能を併せ持つ所謂モータジェネレータであってもよい。上記実施形態では、インバータおよびモータ巻線は２系統である。他の実施形態では、インバータおよびモータ巻線の系統数は１系統または３系統以上であってもよい。また、インバータおよびモータ巻線の数が異なっていてもよい。上記実施形態では、検出ユニットを備える駆動装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、駆動装置を電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

８・・・電動パワーステアリング装置
１０～１２・・・ＥＣＵ（検出ユニット）
３０～３２・・・回転角センサ（センサ）
７０、１７０、２７０・・・制御部
７１・・・異常監視部 ７３・・・通知部
８０・・・モータ
８６０・・・ロータ ８７５・・・マグネット（検出対象）
１３５、２３５・・・メイン検出素子（検出素子）
１３６、２３６・・・サブ検出素子（検出素子）
５００・・・外部装置

Claims (8)

1. 物理量の変化を検出する少なくとも３つの検出素子（１３５、１３６、２３５、２３６）を有し、前記検出素子の検出値のそれぞれに応じた検出信号を出力するセンサ（３０～３２）と、
   前記検出信号を監視し、正常な前記検出信号である正常信号、および、異常が生じている前記検出信号である異常信号を特定する異常監視部（７１）を有し、２以上の前記正常信号が特定された場合、少なくとも１つの前記正常信号に応じた値を出力し、２以上の前記正常信号が特定できなかった場合、前記検出信号に係る出力を停止する制御部（７０、１７０、２７０）と、
   を備え、
   前記異常監視部は、
   ２つの前記検出信号を比較し、比較結果が正常か否かに応じて前記正常信号を特定するものであって、１組の比較実施ペアが予め設定されており、
   前記比較実施ペアの比較結果が正常である場合、その他のペアに係る比較を実施せずに当該比較実施ペアの前記検出信号を前記正常信号と特定し、
   前記比較実施ペアの比較結果が異常である場合、比較結果が正常となる新たなペアをサーチし、比較結果が正常のペアがあった場合、比較結果が正常であったペアの前記検出信号を前記正常信号と特定するとともに、次回演算以降の前記比較実施ペアに設定し直す検出ユニット。
2. 物理量の変化を検出する少なくとも３つの検出素子（１３５、１３６、２３５、２３６）を有し、前記検出素子の検出値のそれぞれに応じた検出信号を出力するセンサ（３０～３２）と、
   前記検出信号を監視し、正常な前記検出信号である正常信号、および、異常が生じている前記検出信号である異常信号を特定する異常監視部（７１）を有し、２以上の前記正常信号が特定された場合、少なくとも１つの前記正常信号に応じた値を出力し、２以上の前記正常信号が特定できなかった場合、前記検出信号に係る出力を停止する制御部（７０、１７０、２７０）と、
   を備え、
   前記異常監視部は、
   ２つの前記検出信号を比較し、比較結果が正常か否かに応じて前記正常信号を特定し、比較結果が異常だった場合にリトライを行うものであって、
   前記検出信号の比較を行う各ペアには、出力用および異常監視用が設定されており、
   前記検出信号には、出力用としての優先順位が設定されており、優先順位に応じて出力用の前記検出信号が出力されるように、リトライ回数に応じた比較実施ペアがリトライテーブルとして予め設定されており、
   前記リトライ回数に応じて前記異常信号を特定する検出ユニット。
3. 前記検出素子は、メイン検出素子（１３５、２３５）およびサブ検出素子（１３６、２３６）を含み、
   前記メイン検出素子および前記サブ検出素子の組み合わせを系統とし、
   前記センサには、複数の前記系統が設けられている請求項１または２に記載の検出ユニット。
4. 前記メイン検出素子と前記サブ検出素子とは、素子に関わる構成が異なっている請求項３に記載の検出ユニット。
5. 前記センサは、前記系統ごとに別途の電源（１９１、２９１）に接続されている請求項３または４に記載の検出ユニット。
6. 前記メイン検出素子に係る前記検出信号であるメイン信号は、優先的に出力される信号であり、
   前記サブ検出素子に係る前記検出信号であるサブ信号は、前記メイン信号の監視に用いられるとともに、前記メイン信号が異常となった場合、前記メイン信号に替えて出力可能な信号である請求項３～５のいずれか一項に記載の検出ユニット。
7. 前記制御部は、前記検出信号の異常に係る異常情報を外部装置（５００）に通知する通知部（７３）を有する請求項１～６のいずれか一項に記載の検出ユニット。
8. 前記通知部は、少なくとも１つの前記検出信号が異常である旨の前記異常情報である第１異常情報、および、正常である前記検出信号が１以下である旨の前記異常情報である第２異常情報を、異常発生状況に応じて前記外部装置に通知する請求項７に記載の検出ユニット。

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