(57)【要約】  第１レゾルバ１１０における一方の検出コイル１１２の出力部と第２レゾルバ１２０における一方の検出コイル１２２の出力部とを第１コイル間抵抗素子１５０で接続し、第１レゾルバ１１０における他方の検出コイル１１３の出力部と第２レゾルバ１２０における他方の検出コイル１２３の出力部とを第２コイル間抵抗素子１６０で接続する。第１励磁コイルまたは第２励磁コイルの一方に励磁用ｓｉｎ波信号を供給し、他方に前記励磁用ｓｉｎ波信号と同一の周波数で位相が９０°遅れた励磁用ｃｏｓ波信号を供給する。これにより、検出ラインが１本断線しても両レゾルバの回転角を計算することができる。
2012086045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１励磁コイルに励磁用交流信号が供給されてシャフトの第１軸方向位置における回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号を出力する第１ｓｉｎ相検出コイルと前記回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号を出力する第１ｃｏｓ相検出コイルを有する第１レゾルバと、第２励磁コイルに励磁用交流信号が供給されて前記シャフトの第２軸方向位置における回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号を出力する第２ｓｉｎ相検出コイルと前記回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号を出力する第２ｃｏｓ相検出コイルとを有する第２レゾルバを備えたレゾルバユニットと、
前記第１励磁コイルの励磁用交流信号入力部と前記第２励磁コイルの励磁用交流信号入力部とに対してそれぞれ独立した励磁ラインを介して励磁用交流信号を供給するとともに、前記第１ｓｉｎ相検出コイルの信号出力部と前記第１ｃｏｓ相検出コイルの信号出力部と前記第２ｓｉｎ相検出コイルの信号出力部と前記第２ｃｏｓ相検出コイルの信号出力部とからそれぞれ独立した検出ラインを介して前記電圧信号を入力して、前記電圧信号に基づいて前記シャフトの第１軸方向位置における第１回転角および第２軸方向位置における第２回転角を計算し、前記計算した第１回転角と第２回転角とに基づいて前記シャフトの軸回り方向に働くトルクを計算により求めるトルク演算部と
を備えたトルク検出装置において、
前記レゾルバユニットは、
前記第１レゾルバにおける前記第１ｓｉｎ相検出コイルと前記第１ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか一方の信号出力部と、前記第２レゾルバにおける前記第２ｓｉｎ相検出コイルと前記第２ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか一方の信号出力部とを電気的に接続する第１コイル間抵抗素子と、前記第１レゾルバにおける前記第１ｓｉｎ相検出コイルと前記第１ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか他方の信号出力部と、前記第２レゾルバにおける前記第２ｓｉｎ相検出コイルと前記第２ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか他方の信号出力部とを電気的に接続する第２コイル間抵抗素子とを備え、
前記トルク演算部は、
前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとのいずれか一方に励磁用ｓｉｎ波信号を供給し、前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとのいずれか他方に前記励磁用ｓｉｎ波信号と同一の周波数で位相が９０°遅れた励磁用ｃｏｓ波信号を供給するコイル駆動回路と、
前記各検出ラインを介して入力される前記第１レゾルバと前記第２レゾルバの出力する電圧信号が合成された合成信号から、前記励磁用ｓｉｎ波信号成分と前記励磁用ｃｏｓ波信号成分とを分離する分離手段と
を備えたことを特徴とするトルク検出装置。
【請求項２】
車両用電動パワーステアリング装置に設けられ、ステアリングシャフトに入力される操舵トルクを検出することを特徴とする請求項１記載のトルク検出装置。
【請求項３】
前記第１レゾルバと前記第２レゾルバは、前記シャフトにトルクが働いていない状態における前記第１レゾルバと前記第２レゾルバとの相対位置が電気角で９０°位相がずれるように前記シャフトに組み付けられていることを特徴とする請求項１または２記載のトルク検出装置。
【請求項４】
前記レゾルバユニットには、前記第１ｓｉｎ相検出コイルの信号出力部と前記第１ｃｏｓ相検出コイルの信号出力部と前記第２ｓｉｎ相検出コイルの信号出力部と前記第２ｃｏｓ相検出コイルの信号出力部に、前記第１コイル間抵抗素子あるいは前記第２コイル間抵抗素子との接続点よりも検出ライン側に、それぞれ地絡対応用抵抗素子が介装されていること特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載のトルク検出装置。
【請求項５】
前記分離手段は、前記第１コイル間抵抗素子あるいは前記第２コイル間抵抗素子を介して互いに電気的に接続されている２つの信号出力部から出力される前記合成信号の電圧値を加算し、前記加算された電圧値から前記励磁用ｓｉｎ波信号成分における検出コイルの出力電圧振幅相当値と前記励磁用ｃｏｓ波信号成分における検出コイルの出力電圧振幅相当値とを算出することを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか一項記載のトルク検出装置。
【請求項６】
前記トルク演算部は、前記各検出コイルにおける内部抵抗の温度特性と、前記各コイル間抵抗素子の温度特性との相違による回転角計算値に及ぼす影響を補償する温度補償手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか一項記載のトルク検出装置。
【請求項７】
前記温度補償手段は、前記各コイル間抵抗素子の材質を、前記各検出コイルの材質と同一にしたことにより、前記温度特性による回転角計算値に及ぼす影響を補償することを特徴とする請求項６記載のトルク検出装置。
【請求項８】
前記分離手段は、前記第１レゾルバあるいは前記第２レゾルバが前記トルク演算部に出力する２つの合成信号から、前記第１ｓｉｎ相検出コイルと前記第１ｃｏｓ相検出コイルと前記第２ｓｉｎ相検出コイルと前記第２ｃｏｓ相検出コイルの出力する各電圧信号成分を分離して抽出することにより前記温度特性の相違による回転角計算値に及ぼす影響を補償することを特徴とする請求項６記載のトルク検出装置。
【請求項９】
前記トルク演算部は、前記各検出コイルで発生する電圧信号と、前記トルク演算部に入力される合成信号との位相ずれを補償する位相ずれ補償手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れか一項記載のトルク検出装置。
【請求項１０】
前記位相ずれ補償手段は、前記第１コイル間抵抗素子と前記第２コイル間抵抗素子に、それぞれインダクタを直列に接続したことにより前記位相ずれを補償することを特徴とする請求項９記載のトルク検出装置。
【請求項１１】
前記トルク演算部は、
前記検出ラインを介して入力した合成信号に基づいて前記各コイル間抵抗素子の抵抗値を算出する抵抗値算出手段と、
前記算出された抵抗値が正常範囲から外れている場合に、異常処理を行う異常処理手段と
を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項１０の何れか一項記載のトルク検出装置。
【請求項１２】
前記異常処理手段は、前記算出された抵抗値が正常範囲から外れた警告レベル範囲に入る場合に警告装置を作動させ、前記抵抗値が前記警告レベルよりも更に外れた検出不能レベルに入る場合にトルク検出不能信号を出力することを特徴とする請求項１１記載のトルク検出装置。
【請求項１３】
前記レゾルバユニットは、前記第１励磁コイルの励磁用交流信号入力部と前記第２励磁コイルの励磁用交流信号入力部とを電気的に接続する励磁コイル間抵抗素子を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項１２の何れか一項記載のトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのレゾルバを備え、各レゾルバで検出した回転角に基づいてシャフトに働くトルクを検出するトルク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転者の操舵操作に対して操舵アシストトルクを付与する電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに働いた操舵トルクをトルク検出装置で検出し、操舵トルクが大きくなるにしたがって増加する目標アシストトルクを算出し、算出した目標アシストトルクが得られるように、電動モータの通電量をフィードバック制御する。従って、電動パワーステアリング装置においては、特に、トルク検出装置の信頼性が要求される。【０００３】
操舵トルク検出装置は、ステアリングシャフトに設けたトーションバーの捩れ角度を検出することにより、この捩れ角度に比例した操舵トルクを算出する。例えば、特許文献１にて公開されているトルク検出装置は、２つのレゾルバを用いてトーションバーの捻れ角度を検出する構成を採用している。このトルク検出装置においては、トーションバーの一端側に第１レゾルバを、他端側に第２レゾルバを設け、第１レゾルバにて検出される回転角（θ１）と第２レゾルバにて検出される回転角（θ２）との差から、操舵トルクを検出する。【０００４】
各レゾルバは、励磁用交流信号が供給されてロータコイルに通電する励磁コイルと、トーションバーの周囲に固定されるｓｉｎ相検出コイルおよびｃｏｓ相検出コイルとを備えている。ｓｉｎ相検出コイルとｃｏｓ相検出コイルとは、互いに電気角で９０°（π／２）ずらして組み付けられる。ｓｉｎ相検出コイルは、ロータの回転角のｓｉｎ値に応じた振幅となる交流信号を出力し、ｃｏｓ相検出コイルは、ロータの回転角のｃｏｓ値に応じた振幅となる交流信号を出力する。【０００５】
２つのレゾルバは、トルク演算部を構成するＥＣＵに接続される。ＥＣＵは、第１レゾルバの励磁コイルと第２レゾルバの励磁コイルに共通の励磁ラインを介して励磁用交流信号を供給する。また、ＥＣＵは、第１レゾルバと第２レゾルバの各検出コイルの出力信号を、それぞれ独立した検出ラインを介して入力する。【０００６】
ＥＣＵは、各レゾルバにおけるｓｉｎ相検出コイルとｃｏｓ相検出コイルの出力信号から、各レゾルバの設けられた位置におけるトーションバーの回転角をそれぞれ演算する。そして、２つの回転角の差からトーションバーに働く操舵トルクを検出する。【０００７】
特許文献１にて公開されているトルク検出装置においては、一方のレゾルバにおける検出ラインの一つが断線した場合でも、検出ラインが断線していない側のレゾルバで検出された回転角が所定角度範囲に入っている場合には、検出ラインが断線しているレゾルバの正常な検出ラインの出力信号のみを使って回転角を推定する。例えば、第１レゾルバのｓｉｎ相検出ライン（ｓｉｎ相検出コイルが接続される検出ライン）が断線した場合には、第２レゾルバで検出された回転角が所定角度範囲に入っているという状況において、第１レゾルバのｃｏｓ相検出ライン（ｃｏｓ相検出コイルが接続される検出ライン）から入力した出力信号のみ使って回転角を推定する。これは、第１レゾルバにて検出される第１回転角（θ１）と第２レゾルバにて検出される第２回転角（θ２）との機械的な角度差が、常に一定値以下に制限されているという前提に基づくものである。従って、検出ラインの一つが断線した場合でも、検出ラインが断線していない側のレゾルバで検出された回転角が所定角度範囲に入っている状況においては、第１回転角θ１と第２回転角θ２との差から操舵トルクを検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３１５１８２号
【発明の概要】
【０００９】
しかしながら、第１回転角θ１と第２回転角θ２との機械的な角度差が一定値以下に制限されているという条件に基づいて、一本の検出ラインの出力信号から回転角を求める構成においては、一義的に回転角が求められる状況が限定される。この従来装置のものでは、レゾルバの回転角度範囲における約半分程度において、回転角を検出することができない。このため、正確な操舵トルクの検出値に基づいた操舵アシストを継続することができず、操舵フィーリングが低下してしまう。また、検出ラインの断線時の冗長性を確保するために配線を２重化するとワイヤハーネスの構成が複雑になってしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、ＥＣＵ（トルク演算部）と、第１レゾルバおよび第２レゾルバを接続する配線を複雑にすることなく、検出ラインの断線に対する冗長性を向上させることを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のトルク検出装置の特徴は、第１励磁コイル（１１１）に励磁用交流信号が供給されてシャフト（１２）の第１軸方向位置における回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号を出力する第１ｓｉｎ相検出コイル（１１２）と前記回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号を出力する第１ｃｏｓ相検出コイル（１１３）を有する第１レゾルバ（１１０）と、第２励磁コイル（１２１）に励磁用交流信号が供給されて前記シャフトの第２軸方向位置における回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号を出力する第２ｓｉｎ相検出コイル（１２２）と前記回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号を出力する第２ｃｏｓ相検出コイル（１２３）とを有する第２レゾルバ（１２０）を備えたレゾルバユニット（１００）と、前記第１励磁コイルの励磁用交流信号入力部と前記第２励磁コイルの励磁用交流信号入力部とに対してそれぞれ独立した励磁ライン（２１０ｂ，２２０ｂ）を介して励磁用交流信号を供給するとともに、前記第１ｓｉｎ相検出コイルの信号出力部（１００ps1，２１２ａ）と前記第１ｃｏｓ相検出コイルの信号出力部（１００pc1，２１３ａ）と前記第２ｓｉｎ相検出コイルの信号出力部（１００ps2，２２２ａ）と前記第２ｃｏｓ相検出コイルの信号出力部（１００pc2，２２３ａ）とからそれぞれ独立した検出ライン（２１２ｂ、２１３ｂ、２２２ｂ、２２３ｂ）を介して前記電圧信号を入力して、前記電圧信号に基づいて前記シャフトの第１軸方向位置における第１回転角（θ１）および第２軸方向位置における第２回転角（θ２）を計算し、前記計算した第１回転角と第２回転角とに基づいて前記シャフトの軸回り方向に働くトルクを計算により求めるトルク演算部（３２）とを備えたトルク検出装置において、
前記レゾルバユニットは、前記第１レゾルバにおける前記第１ｓｉｎ相検出コイルと前記第１ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか一方の信号出力部と、前記第２レゾルバにおける前記第２ｓｉｎ相検出コイルと前記第２ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか一方の信号出力部とを電気的に接続する第１コイル間抵抗素子（１５０）と、前記第１レゾルバにおける前記第１ｓｉｎ相検出コイルと前記第１ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか他方の信号出力部と、前記第２レゾルバにおける前記第２ｓｉｎ相検出コイルと前記第２ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか他方の信号出力部とを電気的に接続する第２コイル間抵抗素子（１６０）とを備え、
前記トルク演算部は、前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとのいずれか一方に励磁用ｓｉｎ波信号を供給し、前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとのいずれか他方に前記励磁用ｓｉｎ波信号と同一の周波数で位相が９０°遅れた励磁用ｃｏｓ波信号を供給するコイル駆動回路（５２）と、前記各検出ラインを介して入力される前記第１レゾルバと前記第２レゾルバの出力する電圧信号が合成された合成信号（Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２）から、前記励磁用ｓｉｎ波信号成分（Ｓｓ１，Ｓｃ１）と前記励磁用ｃｏｓ波信号成分（Ｓｓ２，Ｓｃ２）とを分離する分離手段（Ｓ１２，Ｓ３２，Ｓ３６，Ｓ３９，Ｓ４２）とを備えたことにある。
【００１２】
本発明のトルク検出装置は、レゾルバユニットと、レゾルバユニットと電気配線により接続されるトルク演算部とを備える。レゾルバユニットは、シャフトの第１軸方向位置における回転角（第１回転角）を検出するための第１レゾルバと、シャフトの第２軸方向位置における回転角（第２回転角）を検出するための第２レゾルバとを備えている。
【００１３】
第１レゾルバは、第１励磁コイルと第１ｓｉｎ相検出コイルと第１ｃｏｓ相検出コイルとを備えている。第１励磁コイルには、トルク演算部から出力される励磁用交流信号が励磁ラインを介して供給される。これにより第１ｓｉｎ相検出コイルは、第１回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号を出力し、第１ｃｏｓ相検出コイルは、第１回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号を出力する。
【００１４】
第２レゾルバは、第２励磁コイルと第２ｓｉｎ相検出コイルと第２ｃｏｓ相検出コイルとを備えている。第２励磁コイルには、トルク演算部から出力される励磁用交流信号が励磁ラインを介して供給される。これにより第２ｓｉｎ相検出コイルは、第２回転角のｓｉｎ値に応じた振幅の電圧信号を出力し、第２ｃｏｓ相検出コイルは、第２回転角のｃｏｓ値に応じた振幅の電圧信号を出力する。
【００１５】
トルク演算部は、各コイルの信号出力部からそれぞれ検出ラインを介して電圧信号を入力し、入力した電圧信号に基づいてシャフトの第１回転角および第２回転角を計算し、その第１回転角と第２回転角とに基づいてシャフトの軸回り方向に働くトルクを計算により求める。回転角は、例えば、ｓｉｎ相検出コイルの出力する信号の電圧振幅相当値をｃｏｓ相検出コイルの出力する信号の電圧振幅相当値で除算した値の逆正接値に基づいて計算することができる。
【００１６】
このように構成されるトルク検出装置においては、検出ラインが１本でも断線した場合には、断線した検出ラインに対応する検出コイルの電圧信号がトルク演算部に入力されなくなるため、そのままでは、トルクを検出することができない。そこで、本発明においては、レゾルバユニットに第１コイル間抵抗素子と第２コイル間抵抗素子とが設けられている。第１コイル間抵抗素子は、第１レゾルバにおける第１ｓｉｎ相検出コイルと第１ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか一方の信号出力部と、第２レゾルバにおける第２ｓｉｎ相検出コイルと第２ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか一方の信号出力部とを電気的に接続する。第２コイル間抵抗素子は、第１レゾルバにおける第１ｓｉｎ相検出コイルと第１ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか他方の信号出力部と、第２レゾルバにおける第２ｓｉｎ相検出コイルと第２ｃｏｓ相検出コイルとのいずれか他方の信号出力部とを電気的に接続する。
【００１７】
従って、第１レゾルバの一方の検出コイルの電圧信号と第２レゾルバの一方の検出コイルの電圧信号とが合成された合成信号が２本の検出ラインを介してトルク演算部に入力され、第１レゾルバの他方の検出コイルの電圧信号と第２レゾルバの他方の検出コイルの電圧信号とが合成された合成信号が別の２本の検出ラインを介してトルク演算部に入力される。
【００１８】
トルク演算部は、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを独立して駆動するためのコイル駆動回路と、合成信号から各検出コイルの出力する電圧信号の電圧振幅相当値を取得するための分離手段とを備えている。コイル駆動回路は、第１励磁コイルと第２励磁コイルとのいずれか一方に励磁用ｓｉｎ波信号を供給し、第１励磁コイルと第２励磁コイルとのいずれか他方に励磁用ｓｉｎ波信号と同一の周波数で位相が９０°遅れた励磁用ｃｏｓ波信号を供給する。従って、各検出ラインを介してトルク演算部に入力される合成信号は、励磁用ｓｉｎ波信号により検出コイルで発生した信号成分である励磁用ｓｉｎ波信号成分と、励磁用ｃｏｓ波信号により検出コイルで発生した信号成分である励磁用ｃｏｓ波信号成分とが合成されたものとなる。
【００１９】
分離手段は、第１レゾルバと第２レゾルバの出力する合成信号を各検出ラインを介して入力し、合成信号から励磁用ｓｉｎ波信号成分と励磁用ｃｏｓ波信号成分とを分離する。例えば、合成信号に対して、位相遅れ分を加味したｓｉｎ波信号で変調することにより励磁用ｓｉｎ波信号成分を取り出すことができ、逆に、位相遅れ分を加味したｃｏｓ波信号で変調することにより励磁用ｃｏｓ波信号成分を取り出すことができる。これにより、各検出ラインから、それぞれ２つの検出コイル（第１レゾルバの一方の検出コイルと第２レゾルバの一方の検出コイル、あるいは、第１レゾルバの他方の検出コイルと第２レゾルバの他方の検出コイル）の出力する信号成分を抽出することができる。以下、互いにコイル間抵抗素子で電気的に接続されている検出ラインをペアとなる関係の検出ラインと呼ぶ。
【００２０】
このため、トルク演算部は、任意の検出ラインが断線した場合であっても、ペアとなる他方の検出ラインから出力される合成信号を使って、断線した検出ラインに対応する検出コイルの出力信号成分を抽出することができる。
【００２１】
従って、本発明によれば、検出ラインが１本断線した場合であっても、第１レゾルバの回転角と第２レゾルバの回転角の計算が可能となりトルクを検出することができる。これにより、検出ラインの断線に対する信頼性を向上させることができる。また、検出ラインを二重化する必要がないため、レゾルバユニットとトルク演算部を接続する配線も複雑にならず、低コストにて実施することができる。
【００２２】
尚、断線した検出ラインが２本の場合でも、その検出ラインがペアとなる関係（コイル間抵抗素子で接続される関係）でなければ、正常な２本の検出ラインから出力される合成信号を使って、４つの検出コイルの出力する信号成分を分離して抽出することができる。従って、そうした場合においても、第１レゾルバの回転角と第２レゾルバの回転角を計算するようにしてもよい。
【００２３】
本発明の他の特徴は、車両用電動パワーステアリング装置に設けられ、ステアリングシャフト（１２）に入力される操舵トルクを検出することにある。
【００２４】
車両用電動パワーステアリング装置においては、ステアリングシャフトにレゾルバユニットが設けられ、ワイヤハーネスを介してレゾルバユニットとトルク演算部が相互に接続される。本発明によれば、ワイヤハーネスの一部を構成する検出ラインが断線した場合であっても、操舵トルクを検出することができる。このため、電動パワーステアリング装置による操舵アシストを継続することができる。従って、電動パワーステアリング装置の断線に対する冗長性を向上させることができる。
【００２５】
本発明の他の特徴は、前記第１レゾルバと前記第２レゾルバは、前記シャフトにトルクが働いていない状態における前記第１レゾルバと前記第２レゾルバとの相対位置が電気角で９０°位相がずれるように前記シャフトに組み付けられていることにある。
【００２６】
本発明によれば、第１レゾルバと第２レゾルバとを同位相にて組み付けた場合に比べて、検出ラインを介してトルク演算部に入力される合成信号の最大電圧が小さくなるため、トルク演算部におけるＡ／Ｄ変換時の分解能を上げることができる。これにより、精度の高いトルク検出を行うことができる。
【００２７】
本発明の他の特徴は、前記レゾルバユニットには、前記第１ｓｉｎ相検出コイルの信号出力部と前記第１ｃｏｓ相検出コイルの信号出力部と前記第２ｓｉｎ相検出コイルの信号出力部と前記第２ｃｏｓ相検出コイルの信号出力部に、前記第１コイル間抵抗素子あるいは前記第２コイル間抵抗素子との接続点（１５１，１５２，１６１，１６２）よりも検出ライン（２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂ）側に、それぞれ地絡対応用抵抗素子（１７１，１７２，１７３，１７４）が介装されていることにある。
【００２８】
本発明によれば、検出ラインが地絡した場合であっても、地絡した検出ラインに対応する検出コイル（地絡した検出ラインとコイル間抵抗を介さずに直接繋がっていた検出コイル）の出力信号部とコイル間抵抗素子との接続点における電位がゼロにならない。このため、ペアの関係となるもう一方の検出ラインからは、２つの検出コイルの電圧信号を合成した合成信号が出力される。従って、トルク演算部は、この検出ラインから出力される合成信号を使って、地絡した検出ラインに対応する検出コイルの信号成分を抽出することができる。これにより、本発明によれば、検出ラインの断線だけでなく地絡に対しても第１レゾルバの回転角と第２レゾルバの回転角の計算が可能となりトルクを検出することができる。従って、トルク検出装置のハーネス断線に対する冗長性を更に向上させることができる。
【００２９】
本発明の他の特徴は、前記分離手段は、前記第１コイル間抵抗素子あるいは前記第２コイル間抵抗素子を介して互いに電気的に接続されている２つの信号出力部から出力される前記合成信号の電圧値を加算し、前記加算された電圧値（（Ｅｓ１＋Ｅｓ２），（Ｅｃ１＋Ｅｃ２））から前記励磁用ｓｉｎ波信号成分における検出コイルの出力電圧振幅相当値（Ｓｓ１，Ｓｃ１）と前記励磁用ｃｏｓ波信号成分における検出コイルの出力電圧振幅相当値（Ｓｓ２，Ｓｃ２）とを算出することにある。
【００３０】
第１レゾルバと第２レゾルバとをコイル間抵抗素子で接続した場合には、各検出ラインから入力した合成信号に基づいて各検出コイルの出力信号の電圧振幅相当値を計算すると、コイル間抵抗素子を設けないものに比べて、電圧振幅相当値が低下する。このため、トルク演算部における分解能が低下する。そこで、本発明では、分離手段が、ペアの関係となる検出ラインから出力される合成信号の電圧値を加算し、その加算された電圧値から励磁用ｓｉｎ波信号成分における検出コイルの出力電圧振幅相当値と励磁用ｃｏｓ波信号成分における検出コイルの出力電圧振幅相当値とを算出する。このため、合成信号の電圧値を加算しない場合に比べて、算出された出力電圧振幅相当値、つまり、検出コイルの出力する信号の電圧振幅相当値が高くなるため、トルク演算部における分解能が向上して、良好なトルク検出精度が得られる。
【００３１】
本発明の他の特徴は、前記トルク演算部は、前記各検出コイルにおける内部抵抗の温度特性と、前記各コイル間抵抗素子の温度特性との相違による回転角計算値に及ぼす影響を補償する温度補償手段を備えたことにある。
【００３２】
検出コイルの内部抵抗の温度特性とコイル間抵抗素子の温度特性とが異なると、検出ラインが断線している状況においては、レゾルバユニット内の温度変化により、回転角の計算値が正確でなくなることがある。そこで、本発明では、温度補償手段が、各検出コイルにおける内部抵抗の温度特性と、各コイル間抵抗素子の温度特性との相違による回転角計算値に及ぼす影響を補償する。これにより、本発明によれば、レゾルバユニット内の温度変化に関わらず正確な回転角を計算することができる。
【００３３】
本発明の他の特徴は、前記温度補償手段は、前記各コイル間抵抗素子の材質を、前記各検出コイルの材質と同一にしたことにより、前記温度特性による回転角計算値に及ぼす影響を補償することにある。
【００３４】
本発明によれば、検出コイルの内部抵抗の温度特性とコイル間抵抗素子の温度特性とが同じになるため、レゾルバユニット内の温度変化に関わらず正確な回転角を計算することができる。
【００３５】
本発明の他の特徴は、前記分離手段は、前記第１レゾルバあるいは前記第２レゾルバが前記トルク演算部に出力する２つの合成信号から、前記第１ｓｉｎ相検出コイルと前記第１ｃｏｓ相検出コイルと前記第２ｓｉｎ相検出コイルと前記第２ｃｏｓ相検出コイルの出力する各電圧信号成分を分離して抽出すること（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ８２，Ｓ８３，Ｓ８６，Ｓ８７，Ｓ８９，Ｓ９０，Ｓ９１，Ｓ９２）により前記温度特性の相違による回転角計算値に及ぼす影響を補償することにある。
【００３６】
本発明によれば、検出ラインが断線した場合には、検出ラインが断線していない方のレゾルバの出力する２つの合成信号から、第１ｓｉｎ相検出コイルと第１ｃｏｓ相検出コイルと第２ｓｉｎ相検出コイルと第２ｃｏｓ相検出コイルの各出力信号成分を分離して抽出する。このようにすることで、回転角の計算には、検出コイルの内部抵抗（Ｒａ）とコイル間抵抗素子の抵抗（Ｒ０）とが影響しなくなる。従って、レゾルバユニット内の温度変化に関わらず正確な回転角を計算することができる。
【００３７】
本発明の他の特徴は、前記トルク演算部は、前記各検出コイルで発生する電圧信号と、前記トルク演算部に入力される合成信号との位相ずれを補償する位相ずれ補償手段を備えたことにある。
【００３８】
レゾルバユニットにおいては、検出コイルのインダクタンスの影響により検出コイルで発生する電圧信号とトルク演算部に入力される合成信号との位相ずれを生じる場合があり、その場合には、回転角の計算値が正確でなくなる。そこで、本発明では、位相ずれ補償手段が、各検出コイルで発生する電圧信号と、トルク演算部に入力される合成信号との位相ずれを補償する。これにより、本発明によれば、正確な回転角を計算することができる。
【００３９】
本発明の他の特徴は、前記位相ずれ補償手段は、前記第１コイル間抵抗素子と前記第２コイル間抵抗素子に、それぞれインダクタ（１８０，１９０）を直列に接続したことにより前記位相ずれを補償することにある。
【００４０】
本発明においては、各コイル間抵抗素子に、インダクタが直列に接続されている。このため、インダクタのインダクタンスを位相ずれ補償用の値に設定しておくことで、位相ずれを抑制することができる。これにより、正確な回転角を計算することができる。
【００４１】
本発明の他の特徴は、前記トルク演算部は、前記検出ラインを介して入力した合成信号に基づいて前記各コイル間抵抗素子の抵抗値を算出する抵抗値算出手段（Ｓ１１１）と、前記算出された抵抗値が正常範囲から外れている場合に、異常処理を行う異常処理手段（Ｓ１１２，Ｓ１１３，Ｓ１１４，Ｓ１１５）とを備えたことにある。
【００４２】
この場合、前記異常処理手段は、前記算出された抵抗値が正常範囲から外れた警告レベル範囲に入る場合に警告装置を作動させ（Ｓ１１４）、前記抵抗値が前記警告レベルよりも更に外れた検出不能レベルに入る場合にトルク検出不能信号を出力する（Ｓ１１５）とよい。
【００４３】
コイル間抵抗素子が断線や劣化等により抵抗値が変動すると、合成信号に基づいて正確な回転角を計算することができなくなる。そこで、本発明においては、抵抗値算出手段が、検出ラインを介して入力した合成信号に基づいて各コイル間抵抗素子の抵抗値を算出する。そして、算出された抵抗値が正常範囲から外れている場合に、異常処理手段が異常処理を行う。例えば、異常処理手段は、算出された抵抗値が正常範囲から外れた警告レベル範囲に入る場合に警告装置を作動させ、抵抗値が警告レベルよりも更に外れた検出不能レベルに入る場合にトルク検出不能信号を出力する。
【００４４】
これにより、経年によるコイル間抵抗素子の抵抗値の変化に対しては、早い段階で使用者に部品交換を促すことができる。また、突然発生したコイル間抵抗素子の断線や短絡といった異常に対しては、トルク検出が不能であることを表す信号を出力するため、検出トルクに基づいて作動する機器を速やかに停止させることができる。
【００４５】
本発明の他の特徴は、前記レゾルバユニットは、前記第１励磁コイルの励磁用交流信号入力部と前記第２励磁コイルの励磁用交流信号入力部とを電気的に接続する励磁コイル間抵抗素子（２３０）を備えたことにある。
【００４６】
本発明においては、コイル駆動回路から２本の励磁ラインを介してレゾルバユニットの２つの励磁コイルにそれぞれ励磁用交流信号が供給される。励磁ラインの片方が断線した場合には、断線した励磁ラインに対応する励磁コイルには、励磁コイル間抵抗素子を介して励磁用交流信号が供給される。従って、励磁ラインの片方が断線した場合であっても、２つの励磁コイルに励磁用交流信号が供給される。
【００４７】
これにより、本発明によれば、励磁ラインの片方が断線しても、各レゾルバにおいて回転角を計算することができトルク検出が可能となる。尚、励磁ラインの片方が断線している状況においては、２つの励磁コイルには共通の励磁用交流信号が供給されることになるため、その状況から更に検出ラインの断線異常が発生した場合には、トルク検出ができなくなる。そのため、例えば、トルク演算部に、励磁ラインの断線を検出する励磁ライン断線検出手段と、励磁ラインの断線が検出された場合に警告装置を作動させる警告手段とを設けて、検出ラインの断線異常が発生する前に使用者に部品交換を促すようにするとよい。
【００４８】
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件を前記符号によって規定される実施形態に限定させるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態に係るトルク検出装置を備えた電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】レゾルバユニット、および、レゾルバユニットとアシストＥＣＵとの接続を表す概略構成図である。
【図３】レゾルバユニットの電気回路図である。
【図４】サンプリングタイミングを説明するグラフである。
【図５】ユニット外第１ｓｉｎ相検出ラインが断線した場合の検出信号の流れを説明する図である。
【図６】操舵トルク検出ルーチンを表すフローチャートである。
【図７】断線時回転角計算ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】２線断線時回転角計算ルーチンを表すフローチャートである。
【図９】第１レゾルバと第２レゾルバとの組み付けを表す説明図である（第１変形例）。
【図１０】第１レゾルバと第２レゾルバとの組み付け位相を同一にした場合における、検出信号の取り得る範囲を表すグラフである（第１変形例）。
【図１１】第１レゾルバと第２レゾルバとの組み付け位相を９０°ずらした場合における、検出信号の取り得る範囲を表すグラフである（第１変形例）。
【図１２】レゾルバユニット、および、レゾルバユニットとアシストＥＣＵとの接続を表す概略構成図である（第２変形例）。
【図１３】レゾルバユニットの電気回路図である（第２変形例）。
【図１４】ユニット外第２ｓｉｎ相検出ラインが地絡した状態を表す図である。
【図１５】レゾルバユニット、および、レゾルバユニットとアシストＥＣＵとの接続を表す概略構成図である（第３変形例）。
【図１６】レゾルバユニットの電気回路図である（第３変形例）。
【図１７】操舵トルク検出ルーチンを表すフローチャートである（第３変形例）。
【図１８】地絡時回転角計算ルーチンを表すフローチャートである（第３変形例）。
【図１９】断線時回転角計算ルーチンを表すフローチャートである（第５変形例２）。
【図２０】位相ずれ量を説明するグラフである（第６変形例１）。
【図２１】レゾルバユニットの電気回路図である（第６変形例２）。
【図２２】操舵トルク検出ルーチンを表すフローチャートである（第７変形例）。
【図２３】レゾルバユニット、および、レゾルバユニットとアシストＥＣＵとの接続を表す概略構成図である（第８変形例）。
【図２４】レゾルバユニットの電気回路図である（第８変形例）。
【図２５】第１励磁ラインが断線した場合の励磁信号の流れを説明する図である。
【図２６】第２励磁ラインが断線した場合の励磁信号の流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態としてのトルク検出装置を備えた車両用電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【００５１】
車両用電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドル１１の操舵により転舵輪である左右前輪ＦＷ１，ＦＷを転舵する転舵機構１０と、転舵機構１０に設けられ操舵アシストトルクを発生するパワーアシスト部２０と、パワーアシスト部２０の電動モータ２１を駆動制御するアシスト制御装置５０（以下、アシストＥＣＵ５０と呼ぶ）と、車速センサ６０と、レゾルバユニット１００とを備えている。
【００５２】
転舵機構１０は、操舵ハンドル１１に上端を一体回転するように接続したステアリングシャフト１２を備え、ステアリングシャフト１２の下端にはピニオンギヤ１３が一体回転するように接続されている。ピニオンギヤ１３は、ラックバー１４に形成されたラック歯と噛み合ってラックアンドピニオン機構を構成する。ラックバー１４の両端には、図示しないタイロッドおよびナックルアームを介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵可能に接続されている。左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、ステアリングシャフト１２の軸線回りの回転に伴うラックバー１４の軸線方向の変位に応じて左右に転舵される。
【００５３】
ラックバー１４には、パワーアシスト部２０が組み付けられている。パワーアシスト部２０は、操舵アシスト用の電動モータ２１（例えば、３相ＤＣブラシレスモータ）とボールねじ機構２２とからなる。電動モータ２１の回転軸は、ボールねじ機構２２を介してラックバー１４に動力伝達可能に接続されていて、その回転により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵をアシストする。ボールねじ機構２２は、減速器および回転−直線変換器として機能するもので、電動モータ２１の回転を減速するとともに直線運動に変換してラックバー１４に伝達する。
【００５４】
電動モータ２１には、その回転軸の回転角を検出するための回転角センサ６１が設けられている。回転角センサ６１は、アシストＥＣＵ５０に接続されている。
【００５５】
ステアリングシャフト１２は、その軸方向の中間位置にトーションバー１２ａが設けられる。ステアリングシャフト１２において、トーションバー１２ａの上端と操舵ハンドル１１とを連結する部分を入力シャフト１２inと呼び、トーションバー１２ａの下端とピニオンギヤ１３とを連結する部分を出力シャフト１２outと呼ぶ。
【００５６】
ステアリングシャフト１２には、レゾルバユニット１００が設けられる。レゾルバユニット１００は、トーションバー１２ａと、入力シャフト１２inに組み付けられた第１レゾルバ１１０と、出力シャフト１２outに組み付けられた第２レゾルバ１２０とから構成される。第１レゾルバ１１０は、入力シャフト１２inの回転角（トーションバー１２ａの一方端位置における回転角であって本発明の第１軸方向位置における第１回転角に相当する）に応じた信号を出力し、第２レゾルバ１２０は、出力シャフト１２outの回転角（トーションバー１２ａの他方端位置における回転角であって本発明の第２軸方向位置における第２回転角に相当する）に応じた信号を出力する。操舵ハンドル１１が回動操作されると、ステアリングシャフト１２にトルクが働いてトーションバー１２ａが捩れる。トーションバー１２ａの捩れ角度は、ステアリングシャフト１２に働く操舵トルクに比例する。従って、第１レゾルバ１１０で検出される回転角θ１と、第２レゾルバ１２０で検出される回転角θ２との差を求めることでステアリングシャフト１２に働く操舵トルクを検出することができる。第１レゾルバ１１０、第２レゾルバ１２０は、アシストＥＣＵ５０に接続されている。
【００５７】
アシストＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータおよび信号処理回路等を備えた演算部３０と、スイッチング回路で構成されるモータ駆動回路４０（例えば、３相インバータ回路）とを備えている。演算部３０は、アシスト演算部３１と、トルク演算部３２とから構成される。トルク演算部３２は、レゾルバユニット１００と接続されて、ステアリングシャフト１２に働く操舵トルクを演算により検出する。レゾルバユニット１００とトルク演算部３２からなる構成が本発明のトルク検出装置に相当する。レゾルバユニット１００とトルク演算部３２については後述する。
【００５８】
モータ駆動回路４０は、アシスト演算部３１からのＰＷＭ制御信号を入力して、内部のスイッチング素子のデューティ比を制御することにより電動モータ２１への通電量を調整する。モータ駆動回路４０には、電動モータ２１に流れる電流を検出する電流センサ４１が設けられる。
【００５９】
アシスト演算部３１は、電流センサ４１、車速センサ６０、回転角センサ６１を接続している。車速センサ６０は、車速ｖｘを表す車速検出信号を出力する。また、アシスト演算部３１は、トルク演算部３２により算出した操舵トルクの計算結果を入力する。また、トルク演算部３２は、運転者に異常を報知するための警告ランプ６５を接続しており、断線等の異常検出時に警告ランプ６５を点灯する。
【００６０】
次に、アシスト演算部３１の実施する操舵アシスト制御について簡単に説明する。アシスト演算部３１は、車速センサ６０により検出される車速ｖｘと、トルク演算部３２により算出された操舵トルクＴｒとを取得し、取得した車速ｖｘと操舵トルクＴｒに基づいて、目標アシストトルクを算出する。目標アシストトルクは、図示しないアシストマップ等を参照して、操舵トルクＴｒが大きくなるにしたがって増加し、かつ、車速ｖｘが増加するにしたがって減少するように設定される。アシスト演算部３１、この目標アシストトルクを発生させるために必要な目標電流を計算し、電流センサ４１により検出された実電流と目標電流との偏差に基づいてＰＩ制御（比例積分制御）式等を使って目標指令電圧を計算し、目標指令電圧に応じたＰＷＭ制御信号をモータ駆動回路４０に出力する。アシスト演算部３１は、回転角センサ６１により検出される電動モータ２１の回転角（電気角）を取得して、回転角に応じた３相（Ｕ相、Ｖ相，Ｗ相）のＰＷＭ制御信号を生成することにより、電動モータ２１に３相駆動電圧を印加する。こうして、電動モータ２１には、電流フィードバック制御により運転者の操舵方向と同じ方向に回転する向きの目標電流が流れる。これにより、運転者の操舵操作が、電動モータ２１で発生するトルクにより適切にアシストされる。
【００６１】
こうした操舵アシスト制御を適切に実施するためには、信頼性の高い操舵トルクＴｒの検出を行う必要がある。そこで、本実施形態においては、以下の構成にて操舵トルクＴｒを検出する。
【００６２】
まず、レゾルバユニット１００から説明する。図２は、レゾルバユニット１００の概略回路構成を表す。第１レゾルバ１１０は、入力シャフト１２inをロータとして備える。入力シャフト１２inの外周側のステータには、ロータの周方向に沿って巻かれた第１励磁コイル１１１が固定して設けられている。ロータとなる入力シャフト１２inには、第１ロータコイル１１４が固定して設けられている。第１ロータコイル１１４は、ロータの回転に伴って回転する。第１ロータコイル１１４は、ロータ内に設けた変圧器（図示略）を介して第１励磁コイル１１１と非接触にて電気的に接続され、第１励磁コイル１１１に印加される交流電圧によって通電される。
【００６３】
第１レゾルバ１１０は、入力シャフト１２inの外周側のステータに第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３とを備えている。第１ｓｉｎ相検出コイル１１２と第１ｃｏｓ相検出コイル１１３とは、互いに電気角が９０°ずれる位置に配置される。
【００６４】
第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３は、第１ロータコイル１１４の回転平面上に配置され、第１ロータコイル１１４で発生する磁束により交流電圧信号を出力する。第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３で発生する交流電圧信号の振幅値は、第１ロータコイル１１４に対する第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３の回転位置に応じて変化する。つまり、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２は、入力シャフト１２inの回転角のｓｉｎ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力し、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３は、入力シャフト１２inの回転角のｃｏｓ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力する。
【００６５】
第１励磁コイル１１１の一端は、第１励磁ライン２１０を介してアシストＥＣＵ５０の第１励磁信号出力ポート５０pe1に接続されている。尚、第１励磁ライン２１０に関して、レゾルバユニット１００内に設けられる部分と、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に配線されるハーネス部分とに区別して説明するには、レゾルバユニット１００内に設けられる部分をユニット内第１励磁ライン２１０ａと呼び、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に設けられるハーネス部分をユニット外第１励磁ライン２１０ｂと呼ぶ。ユニット内第１励磁ライン２１０ａとユニット外第１励磁ライン２１０ｂとは、第１励磁信号入力ポート１００pe1にて接続される。
【００６６】
第１ｓｉｎ相検出コイル１１２の一端は、第１ｓｉｎ相検出ライン２１２を介してアシストＥＣＵ５０の第１ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs1に接続されている。また、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３の一端は、第１ｃｏｓ相検出ライン２１３を介してアシストＥＣＵ５０の第１ｃｏｓ相信号入力ポート５０ｐc1に接続されている。尚、第１ｓｉｎ相検出ライン２１２，第１ｃｏｓ相検出ライン２１３に関して、レゾルバユニット１００内に設けられる部分と、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に配線されるハーネス部分とに区別して説明するには、レゾルバユニット１００内に設けられる部分をユニット内第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ａ，ユニット内第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ａと呼び、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に設けられるハーネス部分をユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂ，ユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂと呼ぶ。ユニット内第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ａとユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂとは、第１ｓｉｎ相信号出力ポート１００ｐs1にて接続される。また、ユニット内第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ａとユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂとは、第１ｃｏｓ相信号出力ポート１００ｐc1にて接続される。
【００６７】
第２レゾルバ１２０は、出力シャフト１２outをロータとして備える。出力シャフト１２outの外周側のステータには、ロータの周方向に沿って巻かれた第２励磁コイル１２１が固定して設けられている。ロータとなる出力シャフト１２outには、第２ロータコイル１２４が固定して設けられている。第２ロータコイル１２４は、ロータの回転に伴って回転する。第２ロータコイル１２４は、ロータ内に設けた変圧器（図示略）を介して第２励磁コイル１２１と非接触にて電気的に接続され、第２励磁コイル１２１に印加される交流電圧によって通電される。
【００６８】
第２レゾルバ１２０は、出力シャフト１２outの外周側のステータに第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３とを備えている。第２ｓｉｎ相検出コイル１２２と第２ｃｏｓ相検出コイル１２３とは、互いに電気角が９０°ずれる位置に配置される。
【００６９】
第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３は、第２ロータコイル１２４の回転平面上に配置され、第２ロータコイル１２４で発生する磁束により交流電圧信号を出力する。第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３で発生する交流電圧信号の振幅値は、第２ロータコイル１２４に対する第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３の回転位置に応じて変化する。つまり、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２は、出力シャフト１２outの回転角のｓｉｎ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力し、第２ｃｏｓ相検出コイル１２３は、出力シャフト１２outの回転角のｃｏｓ値に応じた振幅となる交流電圧信号を出力する。
【００７０】
第２励磁コイル１２１の一端は、第２励磁ライン２２０を介してアシストＥＣＵ５０の第２励磁信号出力ポート５０pe2に接続されている。尚、第２励磁ライン２２０に関して、レゾルバユニット１００内に設けられる部分と、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に配線されるハーネス部分とに区別して説明するには、レゾルバユニット１００内に設けられる部分をユニット内第２励磁ライン２２０ａと呼び、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に設けられるハーネス部分をユニット外第２励磁ライン２２０ｂと呼ぶ。ユニット内第２励磁ライン２２０ａとユニット外第２励磁ライン２２０ｂとは、第２励磁信号入力ポート１００pe2にて接続される。
【００７１】
第２ｓｉｎ相検出コイル１２２の一端は、第２ｓｉｎ相検出ライン２２２を介してアシストＥＣＵ５０の第２ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs2に接続されている。また、第２ｃｏｓ相検出コイル１２３の一端は、第２ｃｏｓ相検出ライン２２３を介してアシストＥＣＵ５０の第２ｃｏｓ相信号入力ポート５０ｐc2に接続されている。尚、第２ｓｉｎ相検出ライン２２２，第２ｃｏｓ相検出ライン２２３に関して、レゾルバユニット１００内に設けられる部分と、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に配線されるハーネス部分とに区別して説明するには、レゾルバユニット１００内に設けられる部分をユニット内第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ａ，ユニット内第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ａと呼び、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に設けられるハーネス部分をユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂ，ユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂと呼ぶ。ユニット内第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ａとユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂとは、第２ｓｉｎ相信号出力ポート１００ｐs2にて接続される。また、ユニット内第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ａとユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂとは、第２ｃｏｓ相信号出力ポート１００ｐc2にて接続される。
【００７２】
また、ユニット内第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ａとユニット内第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ａとは、電気抵抗素子１５０を介して電気的に接続されている。つまり、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２の一端（信号出力側）と第２ｓｉｎ相検出コイル１２２の一端（信号出力側）とがレゾルバユニット１００のケーシング内において電気抵抗素子１５０により電気的に接続されている。以下、電気抵抗素子１５０をコイル間抵抗１５０と呼ぶ。また、ユニット内第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ａとコイル間抵抗１５０との接続点を接続点１５１と呼び、ユニット内第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ａとコイル間抵抗１５０との接続点を接続点１５２と呼ぶ。
【００７３】
また、ユニット内第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ａとユニット内第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ａとは、電気抵抗素子１６０を介して電気的に接続されている。つまり、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３の一端（信号出力側）と第２ｃｏｓ相検出コイル１２３の一端（信号出力側）とがレゾルバユニット１００のケーシング内において電気抵抗素子１６０により電気的に接続されている。以下、電気抵抗素子１６０をコイル間抵抗１６０と呼ぶ。また、ユニット内第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ａとコイル間抵抗１６０との接続点を接続点１６１と呼び、ユニット内第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ａとコイル間抵抗１６０との接続点を接続点１６２と呼ぶ。
【００７４】
尚、コイル間抵抗１５０，１６０の一方が本発明の第１コイル間抵抗に相当し、他方が本発明の第２コイル間抵抗に相当する。
【００７５】
また、第１励磁コイル１１１の他端、第２励磁コイル１２１の他端、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２の他端、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３の他端、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２の他端、第２ｃｏｓ相検出コイル１２３の他端は、共通のグランドライン２４０を介してアシストＥＣＵ５０のグランドポート５０pgに接続される。尚、グランドライン２４０に関して、レゾルバユニット１００内に設けられる部分と、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に配線されるハーネス部分とに区別して説明するには、レゾルバユニット１００内に設けられる部分をユニット内グランドライン２４０ａと呼び、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に設けられるハーネス部分をユニット外グランドライン２４０ｂと呼ぶ。ユニット内グランドライン２４０ａとユニット外グランドライン２４０ｂとは、グランドポート１００pgにて接続される。
【００７６】
レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０との間に配線されるユニット外第１励磁ライン２１０ｂ、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂ、ユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂ、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂ、ユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂ、ユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂ、ユニット外グランドライン２４０ｂは、束ねられてワイヤハーネスを構成する。
【００７７】
トルク演算部３２は、コイル駆動回路５２を備えている。このコイル駆動回路５２は、第１励磁コイル駆動回路５２１と第２励磁コイル駆動回路５２２とを備えている。第１励磁コイル駆動回路５２１は、一定の周期、振幅の励磁用交流電圧を第１励磁信号出力ポート５０pe1から出力する。以下、第１励磁信号出力ポート５０pe1から出力される励磁用交流電圧を第１励磁信号と呼び、第１励磁信号の電圧値を第１励磁電圧Ｖ１と呼ぶ。第１励磁電圧Ｖ１は、振幅をＡ１とすると、次式（１）にて表される。
Ｖ１＝Ａ１ｓｉｎ（ωｔ）      ・・・（１）
【００７８】
また、第２励磁コイル駆動回路５２２は、第１励磁コイル駆動回路５２１から出力される励磁用交流電圧と同じ周波数であって、かつ、位相が９０°遅れた励磁用交流電圧を第２励磁信号出力ポート５０pe2から出力する。以下、第２励磁信号出力ポート５０pe2から出力される励磁用交流電圧を第２励磁信号と呼び、第２励磁信号の電圧値を第２励磁電圧Ｖ２と呼ぶ。第２励磁電圧Ｖ２は、振幅をＡ２とすると、次式（２）にて表される。
Ｖ２＝Ａ２ｃｏｓ（ωｔ）      ・・・（２）
尚、第１励磁電圧Ｖ１および第２励磁電圧Ｖ２の振幅Ａ１，Ａ２は、第１レゾルバ１１０，第２レゾルバ１２０の特性に合わせて設定される。
【００７９】
２つの励磁信号を生成するにあたって、例えば、アシストＥＣＵ５０は、正弦波信号をデジタル形式で記憶し、この正弦波信号を第１励磁コイル駆動回路５２１に出力するとともに、正弦波信号に対して位相が９０°遅れた正弦波信号（つまり余弦波信号）を第２励磁コイル駆動回路５２２に出力する。各駆動回路５２１，５２２は、入力したデジタル信号をアナログ電圧信号に変換するＤ／Ａ変換器（図示略）と、Ｄ／Ａ変換器の出力信号を増幅するアンプ（図示略）とを備え、アンプから上記式で表される励磁信号を出力する。尚、励磁信号は、その他色々な方法で生成することができる。例えば、パルス列信号を第１励磁コイル駆動回路５２１に供給するとともに、このパルス列信号に対して位相が９０°遅れたパルス列信号を第２励磁コイル駆動回路５２２に供給する。そして、各駆動回路５２１，５２２にて、パルス列信号に対して波形成形処理を施して、互いに位相が９０°ずれた２種類の正弦波電圧を出力するようにしてもよい。
【００８０】
尚、第１励磁コイル駆動回路５２１と第２励磁コイル駆動回路５２２は、アシストＥＣＵ５０内のマイクロコンピュータからの指令により独立して制御される。従って、アシストＥＣＵ５０は、第１励磁信号と第２励磁信号とを独立して出力可能となっている。
【００８１】
第１励磁信号は、第１励磁ライン２１０を介して第１レゾルバ１１０の第１励磁コイル１１１に供給される。また、第２励磁信号は、第２励磁ライン２２０を介して第２レゾルバ１２０の第２励磁コイル１２１に供給される。
【００８２】
第１励磁信号により第１レゾルバ１１０の第１励磁コイル１１１が励磁されると、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２および第１ｃｏｓ相検出コイル１１３で交流電圧が発生する。また、第２励磁信号により第２レゾルバ１２０の第２励磁コイル１２１が励磁されると、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２および第２ｃｏｓ相検出コイル１２３で交流電圧が発生する。
【００８３】
第１ｓｉｎ相検出コイル１１２から出力される交流電圧信号の電圧値を第１ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ１と呼び、第１ｃｏｓ相検出コイル１１３から出力される交流電圧信号の電圧値を第１ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ１と呼ぶ。また、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２から出力される交流電圧信号の電圧値を第２ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ２と呼び、第２ｃｏｓ相検出コイル１２３から出力される交流電圧信号の電圧値を第２ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ２と呼ぶ。
【００８４】
第１ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ１、第１ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ１、第２ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ２、第２ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ２は、次式（３）〜（６）にて表される。
ｅｓ１＝αＡ１ｓｉｎ（ｋθ１）・ｓｉｎ（ωｔ＋φ）      ・・・（３）
ｅｃ１＝αＡ１ｃｏｓ（ｋθ１）・ｓｉｎ（ωｔ＋φ）      ・・・（４）
ｅｓ２＝αＡ２ｓｉｎ（ｋθ２）・ｃｏｓ（ωｔ＋φ）      ・・・（５）
ｅｃ２＝αＡ２ｃｏｓ（ｋθ２）・ｃｏｓ（ωｔ＋φ）      ・・・（６）
ここで、θ１は入力シャフト１２inに直結した第１レゾルバ１１０のロータの角度、θ２は出力シャフト１２outに直結した第２レゾルバ１２０のロータの角度、αは第１レゾルバ１１０および第２レゾルバ１２０の変圧比、ｋは第１レゾルバ１１０および第２レゾルバ１２０の軸倍角、φは位相遅れ量、ωは角周波数、ｔは時間を表す。
【００８５】
図３は、この第１ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ１、第１ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ１、第２ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ２、第２ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ２を使って表したレゾルバユニット１００の電気回路図である。各検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の内部抵抗の値（出力インピーダンス）は全てＲaであり、コイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値は全てＲ０である。
【００８６】
ここで、レゾルバユニット１００の第１ｓｉｎ相信号出力ポート１００ｐs1から出力される信号、つまり、アシストＥＣＵ５０の第１ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs1に入力される信号を第１ｓｉｎ相検出信号と呼び、その電圧値を第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１と呼ぶ。また、レゾルバユニット１００の第１ｃｏｓ相信号出力ポート１００ｐc1から出力される信号、つまり、アシストＥＣＵ５０の第１ｃｏｓ相信号入力ポート５０ｐc1に入力される信号を第１ｃｏｓ相検出信号と呼び、その電圧値を第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１と呼ぶ。レゾルバユニット１００の第２ｓｉｎ相信号出力ポート１００ｐs2から出力される信号、つまり、アシストＥＣＵ５０の第２ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs2に入力される信号を第２ｓｉｎ相検出信号と呼び、その電圧値を第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２と呼ぶ。また、レゾルバユニット１００の第２ｃｏｓ相信号出力ポート１００ｐc2から出力される信号、つまり、アシストＥＣＵ５０の第２ｃｏｓ相信号入力ポート５０ｐc2に入力される信号を第２ｃｏｓ相検出信号と呼び、その電圧値を第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２と呼ぶ。
【００８７】
尚、第１ｓｉｎ相検出信号、第１ｃｏｓ相検出信号、第２ｓｉｎ相検出信号、第２ｃｏｓ相検出信号は、本発明における合成信号に相当する。
【００８８】
第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１，第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２，第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１，第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２は次式（７）〜（１０）にて表される。
【数１】
2012086045.tif 000003
【００８９】
また、各検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の抵抗値Ｒａとコイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値Ｒ０とを等しいとすると（Ｒａ＝Ｒ０）、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１，第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２，第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１，第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｃ２は次式（１１）〜（１４）にて表される。
【数２】
2012086045.tif 000004
【００９０】
アシストＥＣＵ５０は、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号を、それぞれ第１ｓｉｎ相検出ライン２１２，第１ｃｏｓ相検出ライン２１３，第２ｓｉｎ相検出ライン２２２，第２ｃｏｓ相検出ライン２２３を介して入力する。アシストＥＣＵ５０は、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号をアンプ５１s1，５１c1，５１s2，５１c2に入力してグランド電位に対する各検出信号の電圧を増幅し、増幅した電圧信号を図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換し、このデジタル値をマイコンに入力してトルク計算処理を行う。
【００９１】
アシストＥＣＵ５０におけるトルク演算部３２は、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号を増幅しデジタル信号に変換してマイコンに入力する回路と、コイル駆動回路５２と、マイコンによりトルク計算処理を行う機能部とから構成される。
【００９２】
次に、操舵トルクを計算する方法について説明する。操舵トルクは、第１レゾルバ１１０の回転角θ１（入力シャフト１２inの回転角）と第２レゾルバ回転角θ２（出力シャフト１２outの回転角）が分かれば算出することができる。また、回転角θ１は、ｓｉｎ（ｋθ１）の値とｃｏｓ（ｋθ１）の値とが分かれば求めることができるが、トルク演算部３２に入力される４つの検出信号には、それぞれ、第１励磁信号（Ａ１ｓｉｎ（ωｔ））にかかる電圧成分と、第２励磁信号（Ａ２ｃｏｓ（ωｔ））にかかる電圧成分が合成されているため、そのままでは、回転角θ１，θ２にかかる電圧値を別々に求められない。そこで、以下のようにして、第１励磁信号（Ａ１ｓｉｎ（ωｔ））にかかる電圧成分と、第２励磁信号（Ａ２ｃｏｓ（ωｔ））に係る電圧成分とを分離する。
【００９３】
トルク演算部３２は、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号の検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２を、Ｔ／Ｎ周期でサンプリングする。ここで、Ｔは、第１励磁信号，第２励磁信号の周期（Ｔ＝２π／ω）であり、Ｎは１周期あたりのサンプリング回数（整数）である。トルク演算部３２は、各サンプリングデータに、ｓｉｎ（ωｔ（ｋ）＋φ）なる値、あるいは、ｃｏｓ（ωｔ（ｋ）＋φ）なる値を乗じて、１周期にわたって積算する。この場合、ｔ（ｋ）は、次式（１５）のように表される。
ｔ（ｋ）＝ｔ０＋ｋＴ／Ｎ      ・・・（１５）
（ｋ＝０，１，・・・，Ｎ−１）
図４は、一例として、Ｎ＝４とした場合におけるサンプリングタイミングを表す。尚、Ｎは、３以上とする。
【００９４】
次式（１６）に示すように、ｓｉｎ（ωｔ（ｋ）＋φ）に対して、ｓｉｎ（ωｔ（ｋ）＋φ）なる値を乗じ、その乗算された値を１周期にわたって積算すると、その計算値は、Ｎ／２となり、次式（１７）に示すように、ｃｏｓ（ωｔ（ｋ）＋φ）に対して、ｓｉｎ（ωｔ（ｋ）＋φ）なる値を乗じ、その乗算された値を１周期にわたって積算すると、その計算値は、ゼロになるという性質がある。これは、ｓｉｎ関数とｃｏｓ関数の直交性により説明される。
【数３】
2012086045.tif 000005
【００９５】
この性質を使えば、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号を、ｓｉｎ信号で変調することにより、第１励磁信号（Ａ１ｓｉｎ（ωｔ））成分と第２励磁信号（Ａ２ｃｏｓ（ωｔ））成分とが合成されている信号から、第２励磁信号（Ａ２ｃｏｓ（ωｔ））成分を除去することができる。また、同様にして、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号を、ｃｏｓ信号で変調することにより、第１励磁信号（Ａ２ｓｉｎ（ωｔ））成分を除去することができる。
【００９６】
トルク演算部３２は、第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号の検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２をサンプリングし、その検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１に対してｓｉｎ（ωｔ（ｋ）＋φ）なる値を乗じ、その乗算された値を１周期にわたって積算する。また、検出電圧Ｅｓ２，Ｅｃ２に対してｃｏｓ（ωｔ（ｋ）＋φ）なる値を乗じ、その乗算された値を１周期にわたって積算する。以下、検出信号の電圧サンプリング値にｓｉｎ（ωｔ（ｋ）＋φ）なる値、あるいは、ｃｏｓ（ωｔ（ｋ）＋φ）なる値を乗じ、その乗算された値を１周期にわたって積算することを積和計算と呼ぶ。
【００９７】
第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｓｉｎ信号で積和計算した値をＳｓ１とし、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｓｉｎ信号で積和計算した値をＳｃ１とし、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｃｏｓ信号で積和計算した値をＳｓ２とし、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｃｏｓ信号で積和計算した値をＳｃ２とすると、Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２は次式（１８）〜（２１）のように表される。
【数４】
2012086045.tif 000006
【数５】
2012086045.tif 000007
【数６】
2012086045.tif 000008
【数７】
2012086045.tif 000009
【００９８】
このＳｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２は、第１ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ１，第１ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ１，第２ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ２，第２ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ２の振幅に応じた値となるため、以下、Ｓｓ１を第１ｓｉｎ相振幅と呼び、Ｓｃ１を第１ｃｏｓ相振幅と呼び、Ｓｓ２を第２ｓｉｎ相振幅と呼び、Ｓｃ２を第２ｃｏｓ相振幅と呼び、それらを総称する場合には、単に振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２と呼ぶ。
【００９９】
従って、第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１と第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１とから、次式（２２）のように第１レゾルバ１１０の回転角θ１を算出することができる。
【数８】
2012086045.tif 000010
また、第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２と第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２とから、次式（２３）のように第２レゾルバ１２０の回転角θ２を算出することができる。
【数９】
2012086045.tif 000011
【０１００】
トルク演算部３２は、このように、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１，第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１，第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２，第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｃ２をサンプリングして積和計算することにより、２つの励磁信号が合成された合成信号から一方の励磁信号成分を除去して、第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１，第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１，第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２，第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を算出する。つまり、２つの励磁信号が合成された合成信号を積和計算によりフィルタ処理して任意の一方の信号を抽出して振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を算出する。そして、これらの振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を使って逆正接関数を計算することで回転角θ１および回転角θ２を算出する。
【０１０１】
トルク演算部３２は、算出した回転角θ１と回転角θ２とに基づいて、操舵トルクＴｒを次式（２４）にて計算する。
Ｔｒ＝Ｋｂ・（θ１−θ２）      ・・・（２４）
ここでＫｂは、トーションバー１２ａの捩り特性に応じて決まる比例定数であり、予めマイコン内に記憶されている。
【０１０２】
次に、レゾルバユニット１００とアシストＥＣＵ５０とを電気的に接続する検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの１本が断線した時における回転角θ１，θ２の計算方法について説明する。こうした断線は、ワイヤハーネスの断線、あるいは、ワイヤハーネスをアシストＥＣＵ５０およびレゾルバユニット１００に接続するコネクタの接触不良により発生する。従って、ここでは、レゾルバユニット１００内における検出ライン２１２ａ，２１３ａ，２２２ａ，２２３ａには断線が発生しないものとしている。
【０１０３】
まず、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂが断線した場合について説明する。例えば、図５に示すように、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂが断線した場合、アシストＥＣＵ５０の第１ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs1には、第１ｓｉｎ相検出信号が入力されない。しかし、第２ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs2に入力される第２ｓｉｎ相検出信号には、第２ｓｉｎ相検出コイル１２２から出力される交流電圧信号（第２励磁信号（Ａ２ｃｏｓ（ωｔ））成分）に加えて、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２から出力される交流電圧信号（第１励磁信号（Ａ１ｓｉｎ（ωｔ））成分）が含まれている。従って、第２ｓｉｎ相検出信号を使って、第１ｓｉｎ相検出コイル１１２から出力される交流電圧信号成分を抽出することができる。この場合、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、次式（２５）のように、回転角θ１のｓｉｎ値に比例した値となる第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を算出することができる。
【数１０】
2012086045.tif 000012
【０１０４】
このように算出された第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１は、断線前の値と比較すると、電気抵抗の分圧比の影響で小さくなるが、補正値ｍを予め記憶しておいて、この補正値ｍを乗じることにより回転角θ１を次式（２６）のように計算することができる。
【数１１】
2012086045.tif 000013
上記式において、分母のＳｃ１は、上述したように第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算した値である。また、補正値ｍは、分圧比から算出できるもので、次式（２７）にて表される。
【数１２】
2012086045.tif 000014
【０１０５】
同様にして、ユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂが断線した場合には、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、次式（２８）のように、回転角θ１のｃｏｓ値に比例した値となる第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を算出することができる。
【数１３】
2012086045.tif 000015
従って、回転角θ１を次式（２９）のように計算することができる。
【数１４】
2012086045.tif 000016
【０１０６】
同様にして、ユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂが断線した場合には、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、次式（３０）のように、回転角θ２のｓｉｎ値に比例した値となる第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を算出することができる。
【数１５】
2012086045.tif 000017
従って、回転角θ２を次式（３１）のように計算することができる。
【数１６】
2012086045.tif 000018
【０１０７】
同様にして、ユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂが断線した場合には、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、次式（３２）のように、回転角θ２のｃｏｓ値に比例した値となる第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を算出することができる。
【数１７】
2012086045.tif 000019
従って、回転角θ２を次式（３３）のように計算することができる。
【数１８】
2012086045.tif 000020
【０１０８】
トルク演算部３２は、このように検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの１本が断線した場合には、その断線した検出ラインとコイル間抵抗１５０，１６０により接続されている検出ラインから出力される検出信号に基づいて、断線した検出ライン側の振幅を算出する。つまり、コイル間抵抗１５０，１６０により接続されている検出ラインの一方が断線しても、断線していない側の検出ラインから、第１励磁信号（Ａ１ｓｉｎ（ωｔ））成分と第２励磁信号（Ａ２ｃｏｓ（ωｔ））成分とを分離して取り出して、それぞれの振幅を算出する。これにより、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの１本が断線した場合においても、回転角θ１と回転角θ２とを算出することができ、最終的に操舵トルクＴｒを算出することができる。以下、コイル間抵抗１５０，１６０により互いに接続されている検出ラインをペアの関係となる検出ラインと呼ぶ。
【０１０９】
尚、上述した手法を使えば、検出ラインが２本断線した場合においても、その断線した検出ラインがペアの関係でなければ、回転角θ１，θ２を算出することができる。つまり、図２に示す例においては、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂがともに断線している場合、あるいは、検出ライン２２２ｂ，２２３ｂがともに断線している場合であれば、断線していない側の２本の検出ラインから回転角θ１，θ２を算出することができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、第１ｓｉｎ相検出ライン２１２と第２ｓｉｎ相検出ライン２２２とをコイル間抵抗１５０で接続し、第１ｃｏｓ相検出ライン２１３と第２ｃｏｓ相検出ライン２２３とをコイル間抵抗１６０で接続しているが、そうした構成に代えて、第１ｓｉｎ相検出ライン２１２と第２ｃｏｓ相検出ライン２２３とをコイル間抵抗１５０で接続し、第１ｃｏｓ相検出ライン２１３と第２ｓｉｎ相検出ライン２２２とをコイル間抵抗１６０で接続した構成であってもよい。要するに、第１レゾルバ１１０の２つの検出ラインの任意の一方と第２レゾルバの２つの検出ラインの任意の一方とをコイル間抵抗１５０で接続し、第１レゾルバ１１０の検出ラインの他方と第２レゾルバの検出ラインの他方とをコイル間抵抗１６０で接続するようにすればよい。
【０１１１】
次に、トルク演算部３２の実行する操舵トルク検出処理について説明する。図６は、操舵トルク検出ルーチンを表すフローチャートである。操舵トルク検出ルーチンは、マイコンのＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されている。操舵トルク検出ルーチンは、イグニッションキーがオン状態となっている期間において、所定の短い周期で繰り返し実行される。尚、トルク演算部３２は、操舵トルク検出ルーチンの起動とともに、コイル駆動回路５２を作動させて、第１励磁信号出力ポート５０pe1から第１励磁信号の出力を開始し、第２励磁信号出力ポート５０pe2から第２励磁信号の出力を開始する。
【０１１２】
トルク演算部３２は、ステップＳ１１において、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２を読み込む。トルク演算部３２は、操舵トルク検出ルーチンとは別のサンプリングルーチンで、励磁信号の１周期当たりに３回以上となるサンプリング周期で検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２の瞬時値をサンプリングしている。このステップＳ１３の処理は、サンプリングルーチンでサンプリングした１周期分（あるいは、複数周期分でもよい）の検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２を読み込む処理である。続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ１２において、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１を上述したようにｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算し、検出電圧Ｅｓ２，Ｅｃ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を算出する。
【０１１３】
続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ１３において、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂが断線しているか否かについて判定する。本実施形態においては、トルク演算部３２は、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１の二乗和の値（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）が基準値Ｓｅ未満となる場合に、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂとユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂの少なくとも一方が断線していると判断し、振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２の二乗和の値（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）が基準値Ｓｅ未満となるときに、ユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂとユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂの少なくとも一方が断線していると判断する。
【０１１４】
検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂが断線していない場合は、次式（３４）が成立する。
（Ｓｓ１2＋Ｓｃ１2）＝（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）＝（ＮαＡ／３）2＝Ａｏ2  ・・・（３４）
尚、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の内部抵抗の値Ｒａとコイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値Ｒ０とは等しく設定されている（Ｒａ＝Ｒ０）。また、第１励磁電圧Ｖ１，第２励磁電圧Ｖ２の振幅Ａ１，Ａ２は、等しい値Ａに設定されている（Ａ１＝Ａ２＝Ａ）。
【０１１５】
ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂあるいはユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂが断線した場合には、（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）＝Ａｏ2，（Ｓｓ１2＋Ｓｃ１2）≦Ａｏ2となり、ユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂあるいはユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂが断線した場合には、（Ｓｓ１2＋Ｓｃ１2）＝Ａｏ2，（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）≦Ａｏ2となる。基準値Ｓｅは、こうした性質を利用して、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの断線の有無を判定するために予め設定された設定値である。
【０１１６】
また、トルク演算部３２は、（Ｓｓ１2＋Ｓｃ１2）が基準値Ｓｅ未満となる場合、あるいは、（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）が基準値Ｓｅ未満となる場合に、さらに、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２に基づいて、断線している検出ラインを特定する。（Ｓｓ１2＋Ｓｃ１2）が基準値Ｓｅ未満となる場合には、検出電圧Ｅｓ１が０Ｖに維持されている状態であれば、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂが断線していると判定し、検出電圧Ｅｃ１が０Ｖに維持されている状態であれば、ユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂが断線していると判定する。また、（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）が基準値Ｓｅ未満となる場合には、検出電圧Ｅｓ２が０Ｖに維持されている状態であれば、ユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂが断線していると判定し、検出電圧Ｅｃ２が０Ｖに維持されている状態であれば、ユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂが断線していると判定する。このステップＳ１３の処理は、４本の検出ラインのうち断線している検出ラインを特定して検出する断線検出手段に相当する。
【０１１７】
トルク演算部３２は、続くステップＳ１４において、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの断線が検出されたか否かを判断し、断線が検出されていない場合には、その処理をステップＳ１５に進め、断線が検出されている場合には、その処理をステップＳ１８に進める。
【０１１８】
トルク演算部３２は、ステップＳ１５において、上述した式（２２）、（２３）に振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を代入して、第１レゾルバ１１０の回転角θ１と第２レゾルバ１２０の回転角θ２を計算する。続いて、ステップＳ１６において、上述した式（２４）を用いて操舵トルクＴｒを計算する。
【０１１９】
続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ１７において、計算された操舵トルクＴｒを表す操舵トルク検出信号をアシスト演算部３１に出力する。アシスト演算部３１は、この操舵トルクＴｒを使って目標アシストトルクを計算し、この目標アシストトルクに対応した目標電流が電動モータ２１に流れるようにモータ駆動回路４０にＰＷＭ制御信号を出力する。これにより、電動モータ２１から適正な操舵アシストトルクが発生する。
【０１２０】
一方、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかに断線が検出された場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、トルク演算部３２は、ステップＳ１８において、車両の警告ランプ６５を点灯させる。これにより、ドライバーに対して異常が生じていることを認識させることができる。
【０１２１】
続いて、トルク演算部３２は、ステップＳ３０において、断線時回転角計算処理を実行する。図７は、図６の操舵トルク検出ルーチンにおけるステップＳ３０として組み込まれた断線時回転角計算ルーチン（サブルーチン）を表すフローチャートである。本ルーチンが起動すると、トルク演算部３２は、ステップＳ３１において、断線した検出ラインがユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂであるか否かを判断し、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂであると判断した場合には、ステップＳ３２において、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（２５）で表される第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を算出する。続いて、ステップＳ３３において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｃ１とステップＳ３２で計算した振幅Ｓｓ１を上記式（２６）に代入して回転角θ１を計算する。続いて、ステップＳ３４において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ２と振幅Ｓｃ２を上記式（２３）に代入して回転角θ２を計算して、断線時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１２２】
また、ステップＳ３５において、断線した検出ラインがユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂであると判断した場合には、ステップＳ３６において、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（２８）で表される第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を計算する。続いて、ステップＳ３７において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ１とステップＳ３６で計算した振幅Ｓｃ１を上記式（２９）に代入して回転角θ１を計算する。続いて、ステップＳ３４において上述したように回転角θ２の計算を行う。
【０１２３】
また、ステップＳ３８において、断線した検出ラインがユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂであると判断した場合には、ステップＳ３９において、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（３０）で表される第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を計算する。続いて、ステップＳ４０において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｃ２とステップＳ３９で計算した振幅Ｓｓ２を上記式（３１）に代入して回転角θ２を計算する。続いて、ステップＳ４１において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ１と振幅Ｓｃ１とを上記式（２２）に代入して回転角θ１を計算して、断線時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１２４】
また、ステップＳ３８において「Ｎｏ」と判断した場合、つまり、断線した検出ラインがユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂであると判断した場合には、ステップＳ４２において、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（３２）で表される第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を計算する。続いて、ステップＳ４３において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ２とステップＳ４２で計算した振幅Ｓｃ２を上記式（３３）に代入して回転角θ２を計算する。続いて、ステップＳ４１において上述したように回転角θ１の計算を行い、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１２５】
トルク演算部３２は、ステップＳ１７において、操舵トルク検出信号をアシスト演算部３１に出力すると、操舵トルク検出ルーチンを終了する。そして、所定の短い周期にて操舵トルク検出ルーチンを繰り返す。
【０１２６】
尚、本操舵トルク検出ルーチンにおいては、ステップＳ１３にて検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂのうち複数本が断線していることが検出された場合には、回転角の計算処理を行わずに、アシスト演算部３１に対してトルク検出不能信号を出力する。これにより、アシスト演算部３１は、操舵アシストを停止する。
【０１２７】
但し、断線が検出された検出ラインが２本である場合であっても、その組み合わせによっては、回転角の計算が可能となるため、回転角の計算が可能な状態か否かを判断した後に、回転角の計算が可能な状態であれば、回転角を計算するようにしてもよい。つまり、断線した２本の検出ラインがペアとなる関係である場合（互いにコイル間抵抗により接続されている場合）においては、回転角を計算することができないが、そうでない場合には回転角を計算するようにしてもよい。
【０１２８】
ここで、検出ラインが２本断線していると判断された場合の処理について説明する。図８は、２線断線時回転角計算ルーチンを表すフローチャートであり、例えば、図６の操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１３において、２本の検出ラインの断線が検出されたときに起動する。本ルーチンが起動すると、トルク演算部３２は、ステップＳ５１において、断線が検出された検出ラインの組み合わせに基づいて、回転角の計算が可能か否かを判断する。検出ライン２１２ｂ，２２２ｂがともに断線している場合、あるいは、検出ライン２１３ｂ，２２３ｂがともに断線している場合においては、回転角の計算が不能な状態となり、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂがともに断線している場合、あるいは、検出ライン２２２ｂ，２２３ｂがともに断線している場合においては、回転角の計算が可能な状態となる。
【０１２９】
トルク演算部３２は、回転角の検出が可能な状態であると判断した場合（Ｓ５１：Ｙｅｓ）には、続くステップＳ５２において、断線した検出ラインがユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂとユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂとの２本であるか否かを判断する。
【０１３０】
トルク演算部３２は、断線した検出ラインがユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂとユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂとであると判断した場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、ステップＳ５３において、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を計算するとともに、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を計算する。また、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を計算するとともに、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を計算する。
【０１３１】
一方、断線した検出ラインがユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂとユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂとであると判断した場合（Ｓ５２：Ｎｏ）、ステップＳ５４において、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅs1をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を計算するとともに、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅs1をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を計算する。また、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を計算するとともに、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を計算する。
【０１３２】
トルク演算部３２は、ステップＳ５３あるいはステップＳ５４において、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を計算すると、続くステップＳ５５において、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１を上記式（２２）に代入して回転角θ１を計算し、振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２を上記式（２３）に代入して回転角θ２を計算する。続いて、ステップＳ５６において、上述した式（２４）を用いて操舵トルクＴｒを計算し、ステップＳ５７において、計算された操舵トルクＴｒを表す操舵トルク検出信号をアシスト演算部３１に出力する。
【０１３３】
また、ステップＳ５１において、回転角の計算が不可能であると判断された場合（Ｓ５１：Ｎｏ）には、ステップＳ５８において、アシスト演算部３１に対してトルク検出不能信号を出力する。これにより、アシスト演算部３１は、操舵アシストを停止する。
【０１３４】
以上説明した本実施形態のトルク検出装置においては、第１レゾルバ１１０の一方の検出コイル１１２の出力部と第２レゾルバ１２０一方の検出コイル１２２の出力部とがコイル間抵抗１５０を介して接続され、第１レゾルバ１１０の他方の検出コイル１１３の出力部と第２レゾルバ１２０の他方の検出コイル１２３の出力部とがコイル間抵抗１６０を介して接続される。そして、第１レゾルバ１１０に励磁信号を供給するための第１励磁ライン２１０と第２レゾルバ１２０に励磁信号を供給する第２励磁ライン２２０とが独立して設けられ、第１励磁ライン２１０に励磁用ｓｉｎ波信号が供給され、第２励磁ライン２２０に励磁用ｃｏｓ波信号が供給される。これにより、各検出ライン２１２，２１３，２２２，２２３からは、それぞれ２つの検出コイルから発生した電圧信号の合成された合成信号が出力される。従って、１本の検出ラインが断線しても、その断線した検出ラインとペアの関係となる検出ラインの合成信号から、励磁用ｓｉｎ波信号成分と励磁用ｃｏｓ波信号成分とを分離して抽出することにより、断線した検出ラインに直接繋がっていた検出コイルの振幅を算出することができる。
【０１３５】
これにより、本実施形態のトルク検出装置によれば、１本の検出ラインが断線した場合であっても、第１レゾルバ１１０の回転角と第２レゾルバ１２０の回転角の計算が可能となり、操舵トルクを検出することができる。このため、電動パワーステアリング装置による操舵アシストを継続することができる。従って、電動パワーステアリング装置の信頼性が向上する。
【０１３６】
また、２本の検出ラインが断線した場合でも、２つの回転角が計算可能な状況において操舵トルクを検出するように構成したものでは、断線に対する冗長性が得られる。
【０１３７】
また、例えば、従来のトルク検出装置で検出ラインの断線に対する信頼性を向上させようとした場合には、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂをそれぞれ２本にして冗長構成にすることが考えられる。しかし、その場合には、検出ラインが４本増えて合計８本となる。これに対して、本実施形態においては、検出ラインの本数を増やすことなく実施できるためワイヤハーネスの構成が複雑にならない。また、各レゾルバ１１０，１２０の構成が従来のものとほとんど変わらないため、容易に実施することができる。
【０１３８】
次に、いくつかの変形例について説明する。尚、上記実施形態と異なる構成について説明し、実施形態と共通する構成については説明を省略する。以下、上述した実施形態を基本実施形態と呼ぶ。まず、第１変形例について説明する。
【０１３９】
＜第１変形例＞
この第１変形例は、上記基本実施形態において、レゾルバユニット１００における第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０との組み付け位相を電気角で９０°ずらしたものである。一般に、トーションバーの両端にそれぞれレゾルバを組み付ける場合、各レゾルバは同位相で組み付けられる。つまり、トーションバーが捩れていない状態で、軸方向にそって各レゾルバのｓｉｎ相検出コイルを見たとき（あるいはｃｏｓ相検出コイルを見たとき）、それらが一致する位置に組み付けられる。
【０１４０】
これに対して、第１変形例のレゾルバユニット１００は、図９に示すように、トーションバー１２ａが捩れていない状態において、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０との相対位置が、電気角で９０°（機械角で９０°／ｋ）位相がずれるように組み付けられている。これにより、アシストＥＣＵ５０のアンプ５１s1，５１c1，５１s2，５１c2に入力される検出信号の最大電圧が、同位相で組み付けた場合に比べて小さくなり、アシストＥＣＵ５０におけるＡ／Ｄ変換時の分解能を上げることができる。つまり、アンプ５１s1，５１c1，５１s2，５１c2のゲインを大きくして、１分解単位あたりの電圧を小さくすることができる。これにより、精度の高い検出を行うことができる。
【０１４１】
ここで、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とを互いに９０°位相をずらした場合に、アシストＥＣＵ５０のアンプ５１s1，５１c1，５１s2，５１c2に入力される検出信号の最大電圧が小さくなる理由について説明する。
【０１４２】
例えば、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１は、次式（３５）のように変換することができる。
【数１９】
2012086045.tif 000021
ここで、φcは、θ１，θ２などで決まる位相である。
【０１４３】
従って、アシストＥＣＵ５０に入力される最大電圧は、次式（３６）にて表すことができる。尚、Ａ１＝Ａ２＝Ａとする。
【数２０】
2012086045.tif 000022
ここで、平方根の中を次式（３７）のようにＸとする。
【数２１】
2012086045.tif 000023
【０１４４】
Ｘは、ｋθ１＝９０°±１８０°×Ｎ、かつ、ｋθ２＝９０°±１８０°×Ｎの時に最大値５（Ｘ＝５）となる。逆に、Ｘは、ｋθ１＝±１８０°×Ｎ、かつ、ｋθ２＝±１８０°×Ｎの時に最小値０（Ｘ＝０）となる（Ｎ＝０，１，２，３・・・）。図１０は、ｋθ２−ｋθ１座標において、Ｘが最大値をとるときの角度を黒丸で表し、Ｘが最小値をとるときの角度を白丸で表している。
【０１４５】
レゾルバユニット１００は、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０との捩れ角度（トーションバー１２ａの捩れ角度）が機械的に制限されており、ｋθ１とｋθ２のとり得る範囲は制限されている。例えば、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とが同位相（トーションバー１２ａが捩れていない状態で、各レゾルバ１１０，１２０のｓｉｎ相検出コイルが軸方向に見て一致する位置）に組み付けられている場合、トーションバー１２ａの最大捩れ角度を±θｄ（機械角）とすると、ｋθ１とｋθ２のとり得る範囲を表す制約式は、次式（３８）にて表すことができる。
【数２２】
2012086045.tif 000024
【０１４６】
この制約範囲を、図１０のグラフに表すと、ハッチングを施した帯状範囲となる。この帯状範囲は、傾き１で一定幅となる。この範囲には、Ｘが最大値となるポイント（黒丸）と最小値となるポイント（白丸）との両方が含まれる。
【０１４７】
次に、レゾルバユニット１００における第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０との組み付け位相を電気角で９０°（機械角で９０°／ｋ）ずらした場合を考える。この場合、ｋθ１とｋθ２のとり得る範囲を表す制約式は、次式（３９）にて表すことができる。
【数２３】
2012086045.tif 000025
【０１４８】
この制約範囲をｋθ２―ｋθ１座標に表したものが図１１である。この図から分かるように、ｋθ１とｋθ２のとり得る帯状範囲には、Ｘが最大値となるポイント（黒丸）が含まれていない。従って、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とを同位相にて組み付けた場合（図１０）に比べて、アシストＥＣＵ５０に入力される検出電圧の最大値を小さくすることができる。これにより、アシストＥＣＵ５０において検出電圧の分解能を上げることができ、精度の高い検出を行うことができる。
【０１４９】
尚、トーションバー１２ａの中立時における第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０との位相ずれ角をθｓ（機械角）とすると、上記のような最大電圧抑制効果を発揮できる範囲は、次式（４０）で表される範囲となる（Ｎ＝０，１，２，３・・・）。
【数２４】
2012086045.tif 000026
例えば、トーションバー１２ａの最大捩れ角度θｄを電気角で５０°に制限している電動パワーステアリング装置においては、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とのずれ角を、電気角で４０°〜１３０°にしておけば最大電圧抑制効果を発揮することができるが、最も最大電圧を抑制できるのは、ずれ角が電気角で９０°の場合である。そのため、この変形例１においては、ずれ角を電気角で９０°としている。
【０１５０】
この変形例１においては、最大電圧抑制効果に加えて、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの故障（断線や地絡）検出がより確実になるという効果も奏する。上述した基本実施形態においては、第１レゾルバ１１０の回転角と第２レゾルバ１２０の回転角がともに０°である場合、検出電圧Ｅｓ１と検出電圧Ｅｓ２は、ともに出力されないため、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂが故障していることを判定するのに時間を要する。つまり、ステアリングシャフト１２が回転して一方の検出電圧が得られるまで待つ必要がある。これに対して、この第１変形例では、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２の振幅が０Ｖになることが無いため、常に、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２から故障検出を行うことができる。
【０１５１】
例えば、トルク検出装置の設計段階でわかっている検出電圧Ｅｓ１の最低電圧をＶminとすれば、検出電圧Ｅｓ１の電圧を一定時間だけピークホールドし、ホールドした電圧値がＶmin未満であれば検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの故障であると判定するとよい。ピークホールドする時間は、故障検出に必要な時間を設定すればよい。
【０１５２】
＜第２変形例＞
上述した変形例１においては、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とを位相が９０°ずれるように組み付けているが、第２変形例においては、それに代えて、図１２、図１３に示すように、ユニット内第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ａとユニット内第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ａとを、コイル間抵抗１５０を介して電気的に接続し、ユニット内第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ａとユニット内第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ａとを、コイル間抵抗１６０を介して電気的に接続する。この場合、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とは、互いに同位相となるように組み付けられている。
【０１５３】
この第２変形例においては、例えば、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１は、次式（４１）のように変換することができる。
【数２５】
2012086045.tif 000027
【０１５４】
従って、アシストＥＣＵ５０に入力される最大電圧は、次式（４２）にて表すことができる。尚、Ａ１＝Ａ２とする。
【数２６】
2012086045.tif 000028
【０１５５】
この場合、平方根の中の値Ｘ（＝(２sin(kθ１))2＋(cos(kθ２))2）の最大値は、トーションバー１２ａの最大捩れ角度が電気角で５０°に制限されているため、５より小さな値となる（Ｘ＜５）。従って、第２変形例においても、第１変形例と同様に、アシストＥＣＵ５０に入力される検出電圧の最大値を小さくすることができる。これにより、アシストＥＣＵ５０において検出電圧の分解能を上げることができ、精度の良い検出を行うことができる。また、第１変形例と同様に、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２の振幅が０Ｖになることが無いため、常に、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２から検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの故障検出を行うことができる。
【０１５６】
＜第３変形例＞
上述した基本実施形態においては、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの断線に対しては対応することができるが、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの地絡（例えば、グランドライン２４０とのシュートによる地絡、ケーシングとのショートによる地絡）に対しては対応することができない。例えば、図１４に示すように、ユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂが地絡した場合、Ｐ点（ユニット内第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ａとコイル間抵抗１５０との接続点１５２）の電位が０Ｖになる。このため、アシストＥＣＵ５０の第１ｓｉｎ相信号入力ポート５０ｐs1に入力される検出信号Ｅｓ１は、第１励磁信号（Ａ１ｓｉｎ（ωｔ））にかかる電圧成分のみの信号となってしまう。
【０１５７】
そこで、この第３変形例においては、図１５に示すように、レゾルバユニット１００内に地絡対応抵抗ユニット１７０を備えている。この地絡対応抵抗ユニット１７０は、第１ｓｉｎ相検出ライン２１２におけるコイル間抵抗１５０との接続点１５１と第１ｓｉｎ相信号出力ポート１００ｐs1との間に電気抵抗素子１７１を設け、第１ｃｏｓ相検出ライン２１３におけるコイル間抵抗１６０との接続点１６１と第１ｃｏｓ相信号出力ポート１００ｐc1との間に電気抵抗素子１７２を設け、第２ｓｉｎ相検出ライン２２２におけるコイル間抵抗１５０との接続点１５２と第２ｓｉｎ相信号出力ポート１００ｐs2との間に電気抵抗素子１７３を設け、第２ｃｏｓ相検出ライン２２３におけるコイル間抵抗１６０との接続点１６２と第２ｃｏｓ相信号出力ポート１００ｐc2との間に電気抵抗素子１７４を設けたものである。尚、各電気抵抗素子１７１、１７２，１７３，１７４の電気抵抗値は、全て同一の値Ｒｂに設定されている。
【０１５８】
この地絡対応抵抗ユニット１７０を設けることで、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの１本が地絡した場合であっても、その地絡した検出ラインにおけるコイル間抵抗との接続点の電位が０Ｖになってしまうことがない。従って、地絡した検出ラインとペアの関係となる検出ライン（地絡した検出ラインとコイル間抵抗で接続される検出ライン）から出力される信号は、第１励磁信号（Ａ１ｓｉｎ（ωｔ））にかかる電圧成分と、第２励磁信号（Ａ２ｃｏｓ（ωｔ））にかかる電圧成分が合成されているため、上述した積和計算を使って、各検出コイルの振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を求めることができる。
【０１５９】
この場合、アシストＥＣＵ５０に入力される信号の検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２が、断線時における検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２と相違するため、回転角θ１，θ２の計算に必要な振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２の補正が必要となる。ここで、例として、図１５，図１６に示すように、、ユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂが地絡した場合における、回転角θ１，θ２の計算方法について説明する。
【０１６０】
第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１は、次式（４３）のように表される。
【数２７】
2012086045.tif 000029
ここで、Ｃ1，Ｃ2は次式（４４），（４５）のように表される定数である。
【数２８】
2012086045.tif 000030
【０１６１】
この第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１、および、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２は、次式（４６），（４７）にて表される。
【数２９】
2012086045.tif 000031
【０１６２】
従って、回転角θ１，θ２は、補正値ｍ1，ｍ2を使って次式（４８），（４９）のように計算することができる。
【数３０】
2012086045.tif 000032
この補正値ｍ1，ｍ2は、次式（５０），（５１）にて計算される定数である。
【数３１】
2012086045.tif 000033
【０１６３】
同様にして、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂが地絡した場合においては、その検出ライン２１２ｂとペアの関係となるユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂからアシストＥＣＵ５０に入力される第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２から、第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１、および、第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を計算する。
【０１６４】
第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２は、次式（５２）のように表される。
【数３２】
2012086045.tif 000034
この第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１、および、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２は、次式（５３），（５４）にて表される。
【数３３】
2012086045.tif 000035
従って、回転角θ１，θ２は、次式（５５），（５６）のように計算することができる。
【数３４】
2012086045.tif 000036
【０１６５】
同様にして、ユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂが地絡した場合においては、その検出ライン２１３ｂとペアの関係となるユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂからアシストＥＣＵ５０に入力される第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２から、第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１、および、第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を計算する。
【０１６６】
第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２は、次式（５７）のように表される。
【数３５】
2012086045.tif 000037
この第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１、および、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２は、次式（５８），（５９）にて表される。
【数３６】
2012086045.tif 000038
従って、回転角θ１，θ２は、次式（６０），（６１）のように計算することができる。
【数３７】
2012086045.tif 000039
【０１６７】
同様にして、ユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂが地絡した場合においては、その検出ライン２２３ｂとペアの関係となるユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂからアシストＥＣＵ５０に入力される第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１から、第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１、および、第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を計算する。
【０１６８】
第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１は、次式（６２）のように表される。
【数３８】
2012086045.tif 000040
この第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１、および、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２は、次式（６３），（６４）にて表される。
【数３９】
2012086045.tif 000041
従って、回転角θ１，θ２は、次式（６５），（６６）のように計算することができる。
【数４０】
2012086045.tif 000042
【０１６９】
ここで、第３変形例におけるトルク演算部３２の処理について説明する。図１７は、トルク演算部３２の実行する操舵トルク検出ルーチンを表すフローチャートである。図中において、基本実施形態と同一の処理については、共通のステップ番号を用いて破線にて表されている。この操舵トルク検出ルーチンは、基本実施形態の操舵トルク検出ルーチンにステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ６０を追加したものである。
【０１７０】
トルク演算部３２は、ステップＳ１３の処理後、ステップＳ１０１において、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂが地絡しているか否かを判断する。検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが地絡している場合には、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１の二乗和の値（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）、および、振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２の二乗和の値（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）は、何れも正常時の値Ａｏ2よりも小さな値となる（（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）＜Ａｏ2，（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）＜Ａｏ2）。従って、第３変形例においては、トルク演算部３２は、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１の二乗和の値（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）が予め設定した地絡判定用の基準値Ｓｇ未満となり、かつ、振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２の二乗和の値（Ｓｓ２2＋Ｓｃ２2）が基準値Ｓｇ未満となるか否かについて判断する。
【０１７１】
そして、この判断により、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが地絡していると判定された場合には、さらに、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２に基づいて、地絡している検出ラインを特定する。この場合、検出電圧Ｅｓ１が０Ｖに維持されている状態であれば、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂが地絡していると判定し、検出電圧Ｅｃ１が０Ｖに維持されている状態であれば、ユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂが地絡していると判定する。検出電圧Ｅｓ２が０Ｖに維持されている状態であれば、ユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂが地絡していると判定し、検出電圧Ｅｃ２が０Ｖに維持されている状態であれば、ユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂが地絡していると判定する。このステップＳ１０１の処理は、４本の検出ラインのうち地絡している検出ラインを特定して検出する地絡検出手段に相当する。
【０１７２】
尚、トルク演算部３２は、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂのうち複数本が地絡していることが検出された場合には、回転角の計算処理を行わずにアシスト演算部３１に対してトルク検出不能信号を出力する。これにより、アシスト演算部３１は、操舵アシストを停止する。
【０１７３】
トルク演算部３２は、ステップＳ１０２において、地絡の有無を判断し、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが地絡している場合には、ステップＳ１０３において、車両の警告ランプ６５を点灯させ、続いて、ステップＳ６０の地絡時回転角計算処理を実行する。図１８は、図１７の操舵トルク検出ルーチンにおけるステップＳ６０として組み込まれた地絡時回転角計算ルーチン（サブルーチン）を表すフローチャートである。本ルーチンが起動すると、トルク演算部３２は、ステップＳ６１において、地絡した検出ラインがユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂであるか否かを判断し、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂであると判断した場合には、ステップＳ６２において、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を算出し、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を算出する。続いて、ステップＳ６３において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｃ１，Ｓｃ２と、ステップＳ６２で計算した振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２を上記式（５５），（５６）に代入して回転角θ１，θ２を計算して、地絡時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１７４】
また、ステップＳ６４において、地絡した検出ラインがユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂであると判断した場合には、ステップＳ６５において、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を算出し、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を算出する。続いて、ステップＳ６６において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２と、ステップＳ６５で計算した振幅Ｓｃ１，Ｓｃ２を上記式（６０），（６１）に代入して回転角θ１，θ２を計算して、地絡時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１７５】
また、ステップＳ６７において、地絡した検出ラインがユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂであると判断した場合には、ステップＳ６８において、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を算出し、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を算出する。続いて、ステップＳ６９において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｃ１，Ｓｃ２と、ステップＳ６８で計算した振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２を上記式（４８），（４９）に代入して回転角θ１，θ２を計算して、地絡時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１７６】
また、ステップＳ６７において「Ｎｏ」と判断した場合、つまり、地絡した検出ラインがユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂであると判断した場合には、ステップＳ７０において、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算し第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を算出し、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を算出する。続いて、ステップＳ７１において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２と、ステップＳ７０で計算した振幅Ｓｃ１，Ｓｃ２を上記式（６５），（６６）に代入して回転角θ１，θ２を計算して、地絡時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１７７】
以上説明した第３変形例によれば、基本実施形態の効果に加えて、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが地絡した場合であっても、操舵トルクを検出することができる。これにより、電動パワーステアリング装置の信頼性が一層向上する。
【０１７８】
＜第４変形例＞
第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とをコイル間抵抗１５０，１６０で接続した構成においては、コイル間抵抗１５０，１６０で接続しない構成に比べて、アシストＥＣＵ５０に入力される第１ｓｉｎ相検出信号，第１ｃｏｓ相検出信号，第２ｓｉｎ相検出信号，第２ｃｏｓ相検出信号の検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２の振幅が低下する。例えば、Ｒａ＝Ｒｂとした場合には、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅc2の振幅が２／３程度に低下する。このため、アシストＥＣＵ５０における分解能低下が課題となる。
【０１７９】
そこで、第４変形例においては、アシストＥＣＵ５０（トルク演算部３２）は、コイル間抵抗で互いに接続されている検出ラインの検出信号の検出電圧をそれぞれＡ／Ｄ変換した後、その検出電圧値を加算してから積和計算を行う。つまり、ペアとなる関係の検出ラインの検出電圧値同士を加算してから、その加算値に対して積和計算を行う。例えば、図２に示す構成においては、第１ｓｉｎ相検出信号の検出電圧Ｅｓ１と第２ｓｉｎ相検出信号の検出電圧Ｅｓ２をそれぞれＡ／Ｄ変換した後、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｓ２を表すデジタル値を加算する。従って、加算された値は、次式（６７）に示すように、第１ｓｉｎ相コイル電圧ｅs1と第２ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ２とを加算した値となる。
【数４１】
2012086045.tif 000043
そして、この加算値をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、次式（６８）のように、第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を算出することができ、ｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、次式（６９）のように、第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を算出することができる。
【数４２】
2012086045.tif 000044
【０１８０】
同様に、第１ｃｏｓ相検出信号の検出電圧Ｅｃ１と第２ｃｏｓ相検出信号の検出電圧Ｅｃ２をそれぞれＡ／Ｄ変換した後、検出電圧Ｅｃ１，Ｅｃ２を表すデジタル値を加算すると、次式（７０）に示すように、第１ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ１と第２ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ２とを加算した値となる。
【数４３】
2012086045.tif 000045
そして、この加算値をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、次式（７１）に示すように、第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を算出することができ、ｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより、次式（７２）に示すように、第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を算出することができる。
【数４４】
2012086045.tif 000046
【０１８１】
従って、補正値ｍを用いることなく、上記式（２２），（２３）を使って回転角θ１，θ２を計算することができる。
【０１８２】
このように、第４変形例によれば、Ａ／Ｄ変換器への入力レンジを変えることなく、計算後の振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２を１.５倍にすることができるため、分解能向上により精度の高い計算が可能になる。尚、上記計算処理に代えて、励磁信号の１周期あたりのサンプリング回数を１.５倍にすれば同等の計算精度を確保することができるが、その場合には、操舵トルクの演算周期が長くなるため応答が遅れてしまいあまり好ましくない。
【０１８３】
この第４変形例においては、図６のトルク検出ルーチンのステップＳ１２において、上記のように検出電圧の加算値を使って振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を計算するようにすればよい。但し、検出ラインの何れかに断線等の故障が検出された場合には、こうした方法により分解能を向上できない。従って、トルク演算部３２は、検出ラインの断線が検出されていない間は、こうした演算処理を行い、検出ラインの断線が検出された場合には、上述した基本実施形態の演算処理に戻す。
【０１８４】
＜第５変形例＞
上述した基本実施形態においては、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の内部抵抗（出力インピーダンス）Ｒａの温度特性と、コイル間抵抗１５０，１６０の抵抗Ｒ０の温度特性が異なると、レゾルバユニット１００内の温度変化によって、補正値ｍ（＝１＋Ｒ０／Ｒａ）が適正から外れてしまい、正確な回転角θ１，θ２を計算できなくなるという課題を生じる。
【０１８５】
第５変形例は、この課題を解決するものである。以下、２つの変形例（第５変形例１，第５変形例２）について説明する。
【０１８６】
＜第５変形例１＞
第５変形例１におけるレゾルバユニット１００は、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３と同じ材料で作った巻線を、コイル間抵抗１５０，１６０として組み込んだものである。この場合、コイル間抵抗１５０，１６０と検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３とは、レゾルバユニット１００の共通のケーシング内に設けられるため、コイル間抵抗１５０，１６０の抵抗Ｒ０の温度特性と、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の内部抵抗Ｒａの温度特性とが同じになる。これにより、レゾルバユニット１００内の温度が変化しても補正値ｍは変化しない。従って、第５変形例１によれば、レゾルバユニット１００内の温度変化に関わらず、正確な回転角θ１，θ２を計算することができ、その結果、トルク検出精度が向上する。
【０１８７】
＜第５変形例２＞
第５変形例２は、上述した課題をアシストＥＣＵ５０における計算手法を変えて解決するものである。例えば、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂが断線した場合には、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を計算するとともに、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を計算する。このようにすると、回転角θ１の計算に際して、次式（７３）に示すように、第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１と第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１の両方に補正値ｍが乗算されるため、補正値ｍが相殺され、温度による影響を補償することができる。
【数４５】
2012086045.tif 000047
【０１８８】
他の検出ラインが断線した場合においても、同様に計算することで、温度による影響を補償することができる。
【０１８９】
ここで、第５変形例２における操舵トルク検出処理について説明する。図１９は、第５変形例２における断線時回転角計算ルーチンを表す。この断線時回転角計算ルーチンは、基本実施形態の操舵トルク検出ルーチンにおけるステップＳ３０に代えて実行される処理である。
【０１９０】
本ルーチンが起動すると、トルク演算部３２は、ステップＳ８１において、断線した検出ラインがユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂであるか否かを判断し、ユニット外第１ｓｉｎ相検出ライン２１２ｂであると判断した場合には、ステップＳ８２において、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（２５）で表される第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を算出する。続いて、ステップＳ８３において、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（２８）で表される第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を算出する。続いて、ステップＳ８４において、ステップＳ８２，８３で計算された振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１を上記式（２２）に代入して回転角θ１を計算し、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２を上記式（２３）に代入して回転角θ２を計算する。トルク演算部３２は、２つの回転角θ１，θ２の計算が完了すると、断線時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１９１】
また、ステップＳ８５において、断線した検出ラインがユニット外第１ｃｏｓ相検出ライン２１３ｂであると判断した場合には、ステップＳ８６において、第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（２８）で表される第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１を算出する。続いて、ステップＳ８７において、第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（２５）で表される第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１を算出する。続いて、ステップＳ８４において、ステップＳ８６，８７で計算された振幅Ｓｃ１，Ｓｓ１を上記式（２２）に代入して回転角θ１を計算し、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２を上記式（２３）に代入して回転角θ２を計算する。トルク演算部３２は、２つの回転角θ１，θ２の計算が完了すると、断線時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１９２】
また、ステップＳ８８において、断線した検出ラインがユニット外第２ｓｉｎ相検出ライン２２２ｂであると判断した場合には、ステップＳ８９において、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（３０）で表される第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を算出する。続いて、ステップＳ９０において、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（３２）で表される第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を算出する。続いて、ステップＳ８４において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１を上記式（２２）に代入して回転角θ１を計算し、ステップＳ８９，９０で計算された振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２を上記式（２３）に代入して回転角θ２を計算する。トルク演算部３２は、２つの回転角θ１，θ２の計算が完了すると、断線時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１９３】
また、ステップＳ８８において「Ｎｏ」と判断した場合、つまり、断線した検出ラインがユニット外第２ｃｏｓ相検出ライン２２３ｂであると判断した場合には、ステップＳ９１において、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（３２）で表される第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を算出する。続いて、ステップＳ９２において、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して、上記式（３０）で表される第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２を算出する。続いて、ステップＳ８４において、ステップＳ１２で計算した振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１を上記式（２２）に代入して回転角θ１を計算し、ステップＳ９１，９２で計算された振幅Ｓｃ２，Ｓｓ２を上記式（２３）に代入して回転角θ２を計算する。トルク演算部３２は、２つの回転角θ１，θ２の計算が完了すると、断線時回転角計算ルーチンを抜けて、その処理を操舵トルク検出ルーチンのステップＳ１６に進める。
【０１９４】
このように第５変形例２においては、1本の検出ラインの断線が検出された場合には、検出ラインの断線が検出されていない方のレゾルバの出力する２つの検出信号から４つの検出コイルの出力成分である振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｓ２を分離して計算する。従って、レゾルバユニット１００内の温度変化に関わらず、正確な回転角θ１，θ２を計算することができ、トルク検出精度が向上する。
【０１９５】
＜第６変形例＞
上述した基本実施形態においては、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の有するインダクタンスの影響で、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の出力する交流信号の位相、つまり、コイル電圧ｅｓ１，ｅｃ１，ｅｓ２，ｅｃ２の励磁信号成分（ｓｉｎ（ωｔ＋φ），ｃｏｓ（ωｔ＋φ））の位相と、アシストＥＣＵ５０に入力される検出信号の位相、つまり、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２の励磁信号成分（ｓｉｎ（ωｔ＋φ），ｃｏｓ（ωｔ＋φ））の位相がずれる場合がある。位相がずれた状態で積和計算を行うと、正確な振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を算出することができないという課題が生じる。従って、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の有するインダクタンスの影響が大きい場合には、その対策が必要となる。
【０１９６】
第６変形例は、この課題を解決するものである。以下、２つの変形例（第６変形例１，第６変形例２）について説明する。
【０１９７】
＜第６変形例１＞
位相ずれ量は、インダクタンスや抵抗で決まる。そこで、第６変形例１においては、設計段階で予め位相ずれ量ψを計算や実験により求めておき、この位相ずれ量ψをアシストＥＣＵ５０のメモリに記憶しておく。図２０は、位相ずれ量ψを説明するもので、実線で表すｓｉｎ（ωｔ＋φ）に対してψだけ位相のずれたｓｉｎ（ωｔ＋φ＋ψ）の波形を破線にて表している。この第６変形例１におけるアシストＥＣＵ５０は、上記基本実施形態あるいは上記各変形例において行う積和計算時に、ｓｉｎ（ωｔ＋φ）あるいはｃｏｓ（ωｔ＋φ）に代えて、ｓｉｎ（ωｔ＋φ＋ψ）あるいはｃｏｓ（ωｔ＋φ＋ψ）を乗算する。これにより、位相ずれが生じている状態であっても、正確な振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を算出することができ、その結果、トルク検出精度が向上する。
【０１９８】
＜第６変形例２＞
第６変形例２は、図２１に示すように、コイル間抵抗１５０，１６０に直列にインダクタ１８０，１９０を接続してレゾルバユニット１００を構成したものである。このインダクタ１８０，１９０のインダクタンスＬ0は、設計段階で計算や実験により適切な値（位相ずれが発生しない値）に設定される。これによれば、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の出力インピーダンスと、コイル間抵抗１５０，１６０のインピーダンスを等しくすることができ、コイル電圧ｅｓ１，ｅｃ１，ｅｓ２，ｅｃ２と検出電圧Ｅｓ１，Ｅｃ１，Ｅｓ２，Ｅｃ２の位相ずれを解消することができる。従って、正確な振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１，Ｓｓ２，Ｓｃ２を算出することができ、トルク検出精度が向上する。
【０１９９】
＜第７変形例＞
上述した基本実施形態のように、第１レゾルバ１１０と第２レゾルバ１２０とをコイル間抵抗１５０，１６０で接続した構成においては、コイル間抵抗１５０，１６０が断線したり劣化等によりその抵抗値Ｒ０が大幅に変動したりすると、レゾルバユニット１００からアシストＥＣＵ５０に適正な電圧信号を出力することができなくなる。これにより、正確な回転角の検出を行うことができなくなる。
【０２００】
そこで、第7変形例においては、コイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値Ｒ０を常時監視し、抵抗値Ｒ０が正常範囲から外れている場合には、その異常レベルに応じて、ドライバーへの警告、あるいは、アシスト演算部３１に対してアシスト停止指令を出力するようにしたものである。
【０２０１】
まず、抵抗値Ｒ０の計算方法について説明する。第１ｓｉｎ相検出信号の検出電圧Ｅｓ１、および、第１ｓｉｎ相検出信号の検出電圧Ｅｓ１と第２ｓｉｎ相検出信号の検出電圧Ｅｓ２との和は、次式（７４），（７５）のように表される。
【数４６】
2012086045.tif 000048
この検出電圧Ｅｓ１と加算値（Ｅｓ１＋Ｅｓ２）についてｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られる値をＳｓ１，Ｓｓ１2とすると、Ｓｓ１，Ｓｓ１2は次式（７６），（７７）のように表される。
【数４７】
2012086045.tif 000049
【０２０２】
Ｓｓ１とＳｓ１2との比をａとすると、ａは次式（７８）にように表される。
【数４８】
2012086045.tif 000050
この式から、抵抗値Ｒ０は次式（７９）のように表される。
【数４９】
2012086045.tif 000051
ここで、Ｒａは既知であり、ａは検出電圧のサンプリング値の積和計算により求められるものである。従って、抵抗値Ｒ０は、計算により求めることができる。
【０２０３】
この抵抗値Ｒ０は、コイル間抵抗１５０の抵抗値であるが、コイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０についても同様にして計算することができる。この場合、第１ｃｏｓ相検出信号の検出電圧Ｅｃ１、および、第１ｃｏｓ相検出信号の検出電圧Ｅｃ１と第２ｃｏｓ相検出信号の検出電圧Ｅｃ２との和（Ｅｃ１＋Ｅｃ２）を、ｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算し、得られた値をＳｃ１，Ｓｃ１２とすれば、その比ａ（＝Ｓｃ１／Ｓｃ１2）は、コイル間抵抗１５０の抵抗値の計算用のものと同じ式で表される。これにより、コイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０を計算することができる。
【０２０４】
ここで、第７変形例におけるトルク演算部３２の処理について説明する。図２２は、トルク演算部３２の実行する操舵トルク検出ルーチンを表すフローチャートである。図中において、基本実施形態と同一の処理については、共通のステップ番号を用いて破線にて表されている。この操舵トルク検出ルーチンは、基本実施形態の操舵トルク検出ルーチンにステップＳ１１１，Ｓ１１２，Ｓ１１３，Ｓ１１４，Ｓ１１５を追加したものである。
【０２０５】
トルク演算部３２は、ステップＳ１３の処理後、ステップＳ１１１において、コイル間抵抗１５０およびコイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０を上述した式を使ってそれぞれ計算する。トルク演算部３２は、続いて、ステップＳ１１２において、コイル間抵抗１５０およびコイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０が適正範囲に入っているか否かについて判断する。この場合、トルク演算部３２は、基準抵抗値Ｒ００と、コイル間抵抗１５０およびコイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０との差の大きさ（｜Ｒ００−Ｒ０｜）を計算し、その値（抵抗値差｜ΔＲ｜と呼ぶ）が許容判定値Ｗ１以下であるか否かを判断する。この基準抵抗値Ｒ００は、設計上の適正値であり、予め設定されている。トルク演算部３２は、コイル間抵抗１５０の抵抗値Ｒ０およびコイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０が、ともに基準抵抗値Ｒ００を中心とした±Ｗ１の範囲に入る場合には、コイル間抵抗１５０およびコイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０が適正であると判定して、上述したステップＳ１４からの処理を実行する。
【０２０６】
一方、コイル間抵抗１５０の抵抗値Ｒ０とコイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０とのいずれかでも適正範囲に入らない場合には、ステップＳ１１３において、当該コイル間抵抗の抵抗値Ｒ０が警告範囲に入っているか否かについて判断する。この場合、トルク演算部３２は、基準抵抗値Ｒ００と当該コイル間抵抗の抵抗値Ｒ０との抵抗値差｜ΔＲ｜が警告判定値Ｗ２以下であるか否かを判断する。この警告判定値Ｗ２は、警告範囲の境界を設定するもので、許容判定値Ｗ１よりも大きな値に予め設定されている。トルク演算部３２は、ステップＳ１１３において、当該コイル間抵抗の抵抗値Ｒ０が警告範囲に入っていると判定した場合には、ステップＳ１１４において、車両の警告ランプ６５を点灯させ、その処理を上述したステップＳ１４に進める。
【０２０７】
一方、コイル間抵抗１５０の抵抗値Ｒ０とコイル間抵抗１６０の抵抗値Ｒ０とのいずれかでも警告範囲から外れる場合には、トルク演算部３２は、ステップＳ１１５において、アシスト演算部３１に対してトルク検出不能信号を出力する。これにより、アシスト演算部３１は、操舵アシストを停止する。
【０２０８】
コイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値Ｒ０は、コイル間抵抗１５０，１６０が断線した場合には非常に大きな値（例えば、無限大）となり、コイル間抵抗１５０，１６０が短絡（検出ライン２１２ａと検出ライン２２２ａとの短絡、検出ライン２１３ａと検出ライン２２３ａとの短絡）した場合には、非常に小さな値（例えばゼロ）となる。このため、基準抵抗値Ｒ００と当該コイル間抵抗の抵抗値Ｒ０との抵抗値差ΔR（＝Ｒ００−Ｒ０）の符号（正負）およびその大きさにより断線と短絡とを判別することができる。
【０２０９】
以上説明した第７変形例の操舵トルク検出ルーチンによれば、コイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値異常が発生した場合には、その異常レベルが警告レベルであれば、ドライバーに対して異常である旨を知らせることができる。また、異常レベルが警告レベルを超える場合には、操舵アシストを停止させることができる。このため、経年によるコイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値Ｒ０の変化に対しては、操舵アシストを突然停止させることなく、安全性が維持される期間においてドライバーに部品交換を促すことができる。また、突然発生したコイル間抵抗１５０，１６０の断線や短絡に対しては、速やかに操舵アシストを停止させるため、安全性が高い。
【０２１０】
尚、上記説明は、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の抵抗値Ｒａを既知として抵抗値Ｒ０を計算しているが、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の何れかが故障して抵抗値Ｒａが変化した場合には、Ｓｓ１とＳｓ１2との比であるａの値が変化するため、結果として、抵抗値Ｒａの変化が抵抗値Ｒ０の変化として表れる。従って、抵抗値Ｒ０の計算による故障診断を行っていれば、検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の異常も検出することができる。
【０２１１】
また、上述した操舵トルク検出ルーチンにおいては、コイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値Ｒ０と基準抵抗値Ｒ００との抵抗値差｜ΔＲ｜の大きさに基づいて、異常レベルを判断しているが、それに代えて、Ｓｓ１とＳｓ１2との比であるａの値と、基準値ａ0との差の大きさ（｜ａ0−ａ｜）に基づいて、異常レベルを判断するようにしてもよい。例えば、ステップＳ１１２においては、｜ａ0−ａ｜が許容判定値Ｗ１以下であるか否かを判定し、ステップＳ１１３において、｜ａ0−ａ｜が警告判定値Ｗ２以下であるか否かを判定するようにすればよい。この構成であっても、上記構成と同様に、コイル間抵抗１５０，１６０の抵抗値異常および検出コイル１１２，１１３，１２２，１２３の抵抗値異常を検出することができる。
【０２１２】
ところで、上述した操舵トルク検出ルーチンにおいては、コイル間抵抗１５０，１６０の何れか一方でも断線した場合には、操舵アシストを停止させるようにしているが、コイル間抵抗１５０，１６０が断線した場合であっても、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂがいずれも断線していない状況であれば、操舵アシストを停止させないようにすることもできる。この場合、ステップＳ１５の回転角θ１，θ２の計算に当たっては、第４変形例で示した方法を用いればよい。つまり、検出電圧Ｅｓ１，Ｅｓ２の加算値（Ｅｓ１＋Ｅｓ２）をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られた第１ｓｉｎ相振幅Ｓｓ１とｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られた第２ｓｉｎ相振幅Ｓｓ２、および、検出電圧Ｅｃ１，Ｅｃ２の加算値（Ｅｃ１＋Ｅｃ２）をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られた第１ｃｏｓ相振幅Ｓｃ１とｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して得られた第２ｃｏｓ相振幅Ｓｃ２を使って回転角θ１，θ２を計算する。こうすることにより、回転角θ１，θ２の計算値にコイル間抵抗１５０，１６０の断線の影響が表れない。このため、操舵アシストを継続して実行することができ、電動パワーステアリング装置の冗長性を確保することができる。
【０２１３】
尚、このようなコイル間抵抗１５０，１６０が断線した場合でも操舵アシストを継続する方法は、検出ラインライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂがいずれも断線していない状況においてのみ実施できるものである。従って、トルク演算部３２は、操舵トルク検出ルーチンにおいて、コイル間抵抗１５０，１６０の断線の有無および検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの断線の有無を繰り返し判断し、コイル間抵抗１５０，１６０が断線している状況から更に検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの少なくとも一本が断線したことを検出した場合には、アシスト演算部３１に対してトルク検出不能信号を出力して操舵アシストを停止させる。
【０２１４】
＜第８変形例＞
上述した基本実施形態および変形例においては、第１励磁ライン２１０あるいは第２励磁ライン２２０が断線した場合には、回転角θ１，θ２を計算することができず、操舵アシストを停止する必要がある。そこで、第８変形例においては、ワイヤハーネス部となるユニット外第１励磁ライン２１０ｂあるいユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線した場合でも、回転角θ１，θ２を計算できるようにしたものである。
【０２１５】
図２３は、第８変形例に係るレゾルバユニット１００の構成を表す。このレゾルバユニット１００は、基本実施形態のレゾルバユニット１００において、ユニット内第１励磁ライン２１０ａとユニット内第２励磁ライン２２０ａとを電気抵抗素子２３０で接続したものである。以下、電気抵抗素子２３０を励磁ライン間抵抗２３０と呼び、その抵抗値をＲeとする。図２４は、このレゾルバユニット１００の電気回路図である。
【０２１６】
まず、回転角θ１，θ２の計算方法について説明する。
ａ＝（Ｒ０＋Ｒａ）／（Ｒ０＋２Ｒａ）とすると、第１ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ１，第２ｓｉｎ相検出電圧Ｅｓ２は次式（８０），（８１）にて表される。
【数５０】
2012086045.tif 000052
この方程式を解くと、第１ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ１と第２ｓｉｎ相コイル電圧ｅｓ２は、次式（８２），（８３）にて表される。
【数５１】
2012086045.tif 000053
【０２１７】
同様にして、第１ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ１，第２ｃｏｓ相検出電圧Ｅｃ２は次式（８４），（８５）にて表される。
【数５２】
2012086045.tif 000054
この方程式を解くと、第１ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ１と第２ｃｏｓ相コイル電圧ｅｃ２は、次式（８６），（８７）にて表される。
【数５３】
2012086045.tif 000055
従って、この計算によりコイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２を求める事ができる。
【０２１８】
トルク演算部３２は、このようにしてコイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２を計算し、さらに、コイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２を積和計算することにより振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２を求める。例えば、第１レゾルバ１１０のコイル電圧ｅｓ１，ｅｃ１をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１を算出し、第２レゾルバ１２０のコイル電圧ｅｓ２，ｅｃ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２を算出する。そして、この振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１を上記式（２２）に代入することにより第１回転角θ１を算出し、振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２を上記式（２３）に代入することにより第２回転角θ２を算出する。
【０２１９】
次に、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂあるいはユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線した場合の回転角θ１，θ２の計算方法について説明する。レゾルバユニット１００では、図２５に示すように、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂが断線した場合でも、励磁ライン間抵抗２３０を介して第１レゾルバ１１０に励磁信号が供給される。また、図２６に示すように、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線した場合でも、励磁ライン間抵抗２３０を介して第２レゾルバ１２０に励磁信号が供給される。
【０２２０】
そこで、トルク演算部３２は、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂが断線した場合には、第１レゾルバ１１０および第２レゾルバ１２０に第２励磁信号（Ａ２ｃｏｓ（ωｔ））が供給されることになるため、コイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２を算出する。この場合、コイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２を求める上記の計算式は、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂの断線に関わらず変化しないため、トルク演算部３２は、上記式を使ってコイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２を計算し、そのコイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２をｃｏｓ（ωｔ＋φ）で積和計算して振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２を算出する。そして、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１を上記式（２２）に代入することにより第１回転角θ１を算出し、振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２を上記式（２３）に代入することにより第２回転角θ２を算出する。
【０２２１】
ユニット外第１励磁ライン２１０ｂが断線した場合には、第１励磁コイル１１１に流れる電流は、励磁ライン間抵抗２３０の影響で通常時に比べて小さくなる。従って、コイル電圧ｅｓ１，ｅｃ１は低下するが、コイル電圧ｅｓ１とコイル電圧ｅｃ１との比は通常時と同じであるため、回転角θ１の算出には影響しない。
【０２２２】
同様に、トルク演算部３２は、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線した場合には、第１レゾルバ１１０および第２レゾルバ１２０に第１励磁信号（Ａ１ｓｉｎ（ωｔ））が供給されることになるため、コイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算することにより振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２を算出する。この場合、コイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２を求める上記の計算式は、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂの断線に関わらず変化しないため、トルク演算部３２は、上記式を使ってコイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２を計算し、そのコイル電圧ｅｓ１，ｅｓ２，ｅｃ１，ｅｃ２をｓｉｎ（ωｔ＋φ）で積和計算して振幅Ｓｓ１，Ｓｓ２，Ｓｃ１，Ｓｃ２を算出する。そして、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１を上記式（２２）に代入することにより第１回転角θ１を算出し、振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２を上記式（２３）に代入することにより第２回転角θ２を算出する。
【０２２３】
尚、第８変形例の構成においては、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂあるいはユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線している状態で、更に、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが断線した状況においては、回転角を計算することができない。従って、トルク演算部３２は、操舵トルク検出ルーチンにおいて、励磁ライン２１０ｂ、２２０ｂの断線の有無および検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの断線の有無を繰り返し判断し、励磁ライン２１０ｂ、２２０ｂの少なくとも一本が断線し、かつ、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの少なくとも一本が断線している状況であることを検出した場合には、アシスト演算部３１に対してトルク検出不能信号を出力して操舵アシストを停止させる。
【０２２４】
また、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂとユニット外第２励磁ライン２２０ｂとの両方とも断線していない状態で、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが断線した場合には、上述した方法では回転角θ１，θ２を算出することができない。従って、トルク演算部３２は、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかの断線を検出した場合には、基本実施形態の計算方法（図６のステップＳ３０）に切り替える。
【０２２５】
尚、トルク演算部３２は、励磁ライン２１０ｂ，２２０ｂの断線検出を行う断線検出手段を備えている。この断線検出については、例えば、以下のように行うことができる。ユニット外第１励磁ライン２１０ｂが断線した場合には、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１の二乗和の値（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）と振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２の二乗和の値（Ｓｓ２２＋Ｓｃ２２）の比（（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）／（Ｓｓ２２＋Ｓｃ２２））が、通常時における比に対して、予め設定された割合だけ低下する。
【０２２６】
同様に、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線した場合には、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１の二乗和の値（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）と振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２の二乗和の値（Ｓｓ２２＋Ｓｃ２２）の比（（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）／（Ｓｓ２２＋Ｓｃ２２））が、通常時における比に対して、予め設定された割合だけ増加する。
【０２２７】
そこで、トルク演算部３２は、操舵トルク検出ルーチンにおいて、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１の二乗和の値（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）と振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２の二乗和の値（Ｓｓ２２＋Ｓｃ２２）の比Ｚ（＝（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）／（Ｓｓ２２＋Ｓｃ２２））を計算し、その比Ｚが第１基準値Ｚ１（＜１）の近傍範囲である場合には、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂが断線していると判定し、比Ｚが第２基準値Ｚ２（＞１）の近傍範囲である場合には、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線していると判定する。この第１基準値Ｚ１、第２基準値Ｚ２は、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂ、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線したときの比Ｚの想定値であり、予め実験あるいは計算により設定されてアシストＥＣＵ５０のメモリに記憶されている。
【０２２８】
また、比Ｚによる断線判定に代えて、例えば、振幅Ｓｓ１，Ｓｃ１の二乗和の値（Ｓｓ１２＋Ｓｃ１２）が、通常値よりも低い基準値Ｓｆ１の近傍範囲である場合に、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂが断線していると判定し、振幅Ｓｓ２，Ｓｃ２の二乗和の値（Ｓｓ２２＋Ｓｃ２２）が、通常値よりも低い基準値Ｓｆ２の近傍範囲である場合に、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線していると判定するようにしてもよい。この基準値Ｓｆ１，Ｓｆ２は、ユニット外第１励磁ライン２１０ｂ、ユニット外第２励磁ライン２２０ｂが断線したときの振幅の二乗和の想定値であり、予め実験あるいは計算により設定されてアシストＥＣＵ５０のメモリに記憶されている。
【０２２９】
尚、トルク演算部３２は、励磁ライン２１０，２２０、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが断線したことを検出した場合には、警告ランプ６５を点灯させてドライバーに異常を知らせる。
【０２３０】
以上説明した第８変形例によれば、第１励磁ライン２１０あるいは第２励磁ライン２２０の何れかが断線した場合であっても、回転角θ１，θ２を算出することができるため、電動パワーステアリング装置による操舵アシストを継続することができる。また、第１励磁ライン２１０あるいは第２励磁ライン２２０の何れかが断線し、かつ、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが断線した場合には、操舵アシストを停止するため安全である。
【０２３１】
また、励磁ライン２１０，２２０、検出ライン２１２ｂ，２１３ｂ，２２２ｂ，２２３ｂの何れかが断線した場合には、警告ランプ６５が点灯するため、ドライバーに部品交換を促すことができる。これにより、ワイヤハーネスにおいて２本が断線するという二重故障の発生を抑制することができ、操舵アシストが停止される不具合を抑制することができる。
【０２３２】
以上、本実施形態および変形例について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されることなく、本発明の範囲内において他の種々の変形例を採用することができる。例えば、上述した変形例を複数組み合わせるようにしてもよい。また、トルク検出装置は、車両用電動パワーステアリング装置に設けられて操舵トルクを検出するものに限らず、他の装置に設けられるものであってもよい。
【図１】
2012086045.tif 000056
【図２】
2012086045.tif 000057
【図３】
2012086045.tif 000058
【図４】
2012086045.tif 000059
【図５】
2012086045.tif 000060
【図６】
2012086045.tif 000061
【図７】
2012086045.tif 000062
【図８】
2012086045.tif 000063
【図９】
2012086045.tif 000064
【図１０】
2012086045.tif 000065
【図１１】
2012086045.tif 000066
【図１２】
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【図１３】
2012086045.tif 000068
【図１４】
2012086045.tif 000069
【図１５】
2012086045.tif 000070
【図１６】
2012086045.tif 000071
【図１７】
2012086045.tif 000072
【図１８】
2012086045.tif 000073
【図１９】
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【図２０】
2012086045.tif 000075
【図２１】
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【図２２】
2012086045.tif 000077
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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2012086045.tif 000083
2012086045.tif 000084
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