(57)【要約】【課題】回転情報の異常を適切に監視可能な回転検出装置を提供する。【解決手段】回転検出装置１は、複数の回転検出部１３０、２３０と、制御部１５０、２５０と、を備える。回転検出部１３０、１４０のセンサ素子１３１、１３２、２３１、２３２は、モータ８０の回転を検出する。回転角演算部１４１、１４２、２４１、２４２は、スイッチ１７９、２７９がオンされているときに、回転角θｍに係る情報を演算する。回転回数演算部１４３、２４３は、スイッチ１７９、２７９のオンオフによらず、回転回数ＴＣに係るカウント値を演算する。通信部１４９、２４９は、回転角θｍおよび回転回数ＴＣのカウント値を含む出力信号を生成して出力する。制御部１５０、２５０は、スイッチ１７９、２７９がオンされているときに、複数の回転検出部１３０、２３０から出力される出力信号に含まれる情報に基づいて、回転検出部１３０、２３０の異常を監視する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象（８０）の回転を検出するセンサ素子（１３１、１３２、２３１、２３２）、バッテリ（１７０、２７０）からの給電の断接を切替可能であるスイッチ（１７９、２７９）がオンされているときに前記センサ素子の検出値に基づいて第１回転情報を演算し、オフされているときに演算を停止する第１演算部（１４１、１４２、２４１、２４２）、前記スイッチのオンオフ状態によらず前記センサ素子の検出値に基づいて第２回転情報を演算する第２演算部（１４３、１４４、２４３、２４４）、および、前記スイッチがオンされているとき、前記第１回転情報および前記第２回転情報を含む出力信号を生成して出力する通信部（１４９、２４９）を有する複数の回転検出部（１３０、１８０、２３０、２８０）と、
前記スイッチがオンされているとき、複数の前記回転検出部から出力される前記出力信号に含まれる情報に基づいて前記回転検出部の異常を監視する制御部（１５０、２５０、３５０）と、
を備える回転検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記スイッチがオフからオンになったとき、複数の前記第２回転情報に基づき、前記スイッチがオフされている間の前記第２回転情報の異常を検出する請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記スイッチのオフ期間の前後の前記第２回転情報の変化量を前記第２回転情報ごとに算出し、複数の前記第２回転情報の変化量に基づき、前記スイッチがオフされている間の前記第２回転情報の異常を検出する請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記スイッチがオフからオンになったとき、前記第１回転情報および前記第２回転情報から演算される第１演算情報と、前記第１演算情報の演算に用いたものと同一の前記第１回転情報および前記第１演算情報の演算に用いたものと異なる前記第２回転情報から演算される第２演算情報とに基づき、前記スイッチがオフされている間の前記第２回転情報の異常を検出する請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記スイッチがオンされているとき、前記第１回転情報を前記第２回転情報に相当する値に換算した換算値と前記第２回転情報とに基づき、前記第２回転情報の異常を監視する請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記スイッチがオンされているとき、前記第１回転情報および前記第２回転情報を用いて演算された値と、前記第２回転情報を用いず前記第１回転情報を用いて演算された値とに基づき、前記第２回転情報の異常を監視する請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記検出対象の回転が伝達される部材の回転を検出する外部センサ（９００）から外部センサ情報を取得可能であって、前記外部センサ情報に基づいて前記第２回転情報の異常を監視する請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項８】
前記回転検出部は、内部にて異常診断を行う自己診断部（１４５、２４５）を有し、
前記出力信号には、前記自己診断部における自己診断結果に関するステータス信号が含まれる請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項９】
前記回転検出部は、複数の前記センサ素子、および、前記センサ素子ごとに設けられる複数の前記第１演算部を有しており、
前記自己診断部は、複数の前記第１演算部にて演算される複数の前記第１回転情報の比較により異常を検出する請求項８に記載の回転検出装置。
【請求項１０】
前記回転検出部は、前記センサ素子ごとに設けられる複数の前記第２演算部を有しており、
前記自己診断部は、複数の前記第２演算部にて演算される複数の前記第２回転情報の比較により異常を検出する請求項９に記載の回転検出装置。
【請求項１１】
前記回転検出部は、複数の前記センサ素子、および、前記センサ素子ごとに設けられる複数の前記第１演算部を有しており、
前記制御部は、複数の前記第１演算部にて演算される複数の前記第１回転情報の比較により異常を検出する請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１２】
前記回転検出部は、前記センサ素子ごとに設けられる複数の前記第２演算部を有しており、
前記制御部は、複数の前記第２演算部にて演算される複数の前記第２回転情報の比較により異常を検出する請求項１１に記載の回転検出装置。
【請求項１３】
前記制御部（１５０、２５０）は、前記回転検出部ごとに設けられ、相互に情報を送受信可能である請求項１〜１２のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１４】
前記検出対象は、モータ（８０）であって、
前記第１回転情報は、前記モータの回転角に係る情報であり、
前記第２回転情報は、前記モータの回転回数に係る情報である請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１５】
前記モータは、電動パワーステアリング装置（８）に適用され、
前記制御部は、前記第１回転情報および前記第２回転情報に基づき、ステアリングシャフト（９２）の回転角度、および、車輪（９８）の角度であるタイヤ角を演算可能な値であるタイヤ角相当値の少なくとも一方を演算する請求項１４に記載の回転検出装置。
【請求項１６】
前記制御部は、
正常時、前記電動パワーステアリング装置の自動制御を行っており、
前記第１回転情報および前記第２回転情報の少なくとも一方が異常である場合、前記電動パワーステアリング装置の自動制御を停止する請求項１５に記載の回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータの回転角および回転回数を検出する回転角検出装置が知られている。例えば特許文献１では、イグニッションスイッチがオンのときに回転角を演算し、オフのときに回転角の演算を停止する。また、イグニッションスイッチのオンオフ状態によらず、回転回数の演算を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９５８５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、回転回数の読み飛ばし以外の異常については考慮されていない。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、回転情報の異常を適切に監視可能な回転検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回転検出装置は、複数の回転検出部（１３０、１８０、２３０、２８０）と、制御部（１５０、２５０、３５０）と、を備える。
回転検出部は、センサ素子（１３１、１３２、２３１、２３２）、第１演算部（１４１、１４２、２４１、２４２）、第２演算部（１４３、１４４、２４３、２４４）、および、通信部（１４９、２４９）を有する。
センサ素子は、検出対象（８０）の回転を検出する。第１演算部は、バッテリ（１７０、２７０）からの給電の断接を切替可能であるスイッチ（１７９、２７９）がオンされているときにセンサ素子の検出値に基づいて第１回転情報を演算し、スイッチがオフされているときに演算を停止する。第２演算部は、スイッチのオンオフ状態によらず、センサ素子の検出値に基づいて第２回転情報を演算する。通信部は、第１回転情報および第２回転情報を含む出力信号を生成して出力する。
制御部は、スイッチがオンされているとき、複数の回転検出部から出力される出力信号に含まれる情報に基づいて回転検出部の異常を監視する。
これにより、複数の回転検出部からの出力信号に基づき、適切に異常監視を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第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。
【図２】本発明の第１実施形態によるモータ制御装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態による通信フレームを説明する説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態による異常監視処理を説明するタイムチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態による起動時異常監視処理を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態による起動中異常監視処理を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明による回転検出装置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）
本発明の第１実施形態による回転検出装置を図１〜図７に示す。
図１に示すように、回転検出装置１は、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置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。以下、電動パワーステアリング装置を、適宜「ＥＰＳ」という。
【０００８】
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、図示しないトーションバーを有している。トーションバーは、ステアリングシャフト９２の上側と下側とを同軸に接続している。ここでは、ステアリングホイール９１側を上側、ピニオンギア９６側を下側とする。
【０００９】
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。
【００１０】
電動パワーステアリング装置８は、モータ８０、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、および、モータ制御装置１０等を備える。すなわち、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。
【００１１】
モータ８０は、運転者によるステアリングホイール９１の操舵を補助する補助トルクを出力するものであって、電源であるバッテリ１７０、２７０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、いずれも図示しないロータおよびステータを有する。図２に示すように、モータ８０は、巻線組としての第１モータ巻線８１および第２モータ巻線８２を有する。図中、第１モータ巻線８１を「モータ巻線１」、第２モータ巻線８２を「モータ巻線２」とする。後述の他の構成についても、図中適宜、「第１」を添え字の「１」、「第２」を添え字の「２」として記載する。
【００１２】
以下、第１モータ巻線８１の駆動制御に係る第１インバータ回路１２０および第１制御部１５０等の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２モータ巻線８２の駆動制御に係る第２インバータ回路２２０および第２制御部２５０等の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。
以下、第１系統Ｌ１に係る構成を１００番台で符番し、第２系統Ｌ２に係る構成を２００番台で符番する。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符番する。
【００１３】
モータ制御装置１０は、インバータ回路１２０、２２０、および、制御部１５０、２５０等を備える。図中適宜、モータ制御装置１０を「ＥＣＵ」と記載する。
モータ制御装置１０には、第１電源コネクタ１１１、第１車両通信コネクタ１１２、第１トルクコネクタ１１３、第２電源コネクタ２１１、第２車両通信コネクタ２１２、および、第２トルクコネクタ２１３が設けられる。
【００１４】
第１電源コネクタ１１１は、第１バッテリ１７０に接続され、第２コネクタ２１１は、第２バッテリ２７０に接続される（図３参照）。コネクタ１１１、２１１は、同一のバッテリに接続されていてもよく、その場合、モータ制御装置１０の外部配線等は共通であってもよい。
第１電源コネクタ１１１は、第１電源回路１１６を経由して、第１インバータ回路１２０と接続される。第２電源コネクタ２１１は、第２電源回路２１６を経由して、第２インバータ回路２２０と接続される。電源回路１１６、２１６は、例えば電源リレーである。電源リレーは、半導体リレーであってもよいし、メカリレーであってもよい。電源リレーとして、例えばＭＯＳＦＥＴ等、寄生ダイオードを有するものを用いる場合、寄生ダイオードの向きが逆向きとなるように接続される逆接保護リレーを設けることが好ましい。
【００１５】
車両通信コネクタ１１２、２１２は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車両通信網に接続される。
第１車両通信コネクタ１１２は、第１車両通信回路１１７を経由して、第１制御部１５０と接続される。
第２車両通信コネクタ２１２は、第２車両通信回路２１７を経由して、第２制御部２５０と接続される。
【００１６】
トルクコネクタ１１３、２１３は、トルクセンサ９４と接続される。詳細には、第１トルクコネクタ１１３は、トルクセンサ９４の第１センサ部１９４（図１参照）と接続される。第２トルクコネクタ２１３は、トルクセンサ９４に第２センサ部２９４（図１参照）と接続される。
【００１７】
第１インバータ回路１２０は、例えば図示しないスイッチング素子を有する３相インバータであって、第１モータ巻線８１へ供給される電力を変換する。第１インバータ回路１２０のスイッチング素子は、第１制御部１５０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。
【００１８】
第２インバータ回路２２０は、例えば図示しないスイッチング素子を有する３相インバータであって、第２モータ巻線８２へ供給される電力を変換する。第２インバータ回路２２０のスイッチング素子は、第２制御部２５０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。
【００１９】
第１電流センサ１２５は、第１モータ巻線８１の各相に通電される第１Ｕ相電流Ｉｕ１、第１Ｖ相電流Ｉｖ１、および、第１Ｗ相電流Ｉｗ１を検出し、検出値を第１制御部１５０に出力する。
第２電流センサ２２５は、第２モータ巻線８２の各相に通電される第２Ｕ相電流Ｉｕ２、第２Ｖ相電流Ｉｖ２、および、第２Ｗ相電流Ｉｗ２を検出し、検出値を第２制御部２５０に出力する。
【００２０】
図２および図３に示すように、回転検出装置１は、第１回転検出部１３０、第２回転検出部２３０、第１制御部１５０、および、第２制御部２５０を備える。
図３に示すように、第１回転検出部１３０および第２回転検出部２３０は、１つのセンサパッケージ６０内に設けられている。センサパッケージ６０は、図示しない基板上であって、モータ８０のシャフトと一体となって回転するマグネットの磁界を検出可能な箇所に実装される。回転検出部１３０、２３０を１パッケージとすることで、実装面積を抑えることができる。また、回転検出部１３０、２３０ごとにパッケージを設けるようにしてもよい。
【００２１】
センサパッケージ６０には、電源端子１６１、１６２、２６１、２６２、グランド端子１６３、２６３、および、通信端子１６５、２６５が設けられる。
電源端子１６１は、定電圧源１７１を経由して第１バッテリ１７０と接続される。
電源端子１６２は、定電圧源１７２を経由して第１バッテリ１７０を接続される。定電圧源１７２は、電源回路１１６およびダイオード１７３を経由して、第１バッテリ１７０と接続される。また、定電圧源１７２は、スイッチ１７９およびダイオード１７４を経由して第１バッテリ１７０と接続される。ダイオード１７３、１７４は、第１バッテリ１７０側から定電圧源１７２側への通電を許容し、逆向きの通電を禁止する向きに配置される。
【００２２】
電源端子２６１は、定電圧源２７１を経由して第２バッテリ２７０と接続される。
電源端子２６２は、定電圧源２７２を経由して第２バッテリ２７０と接続される。定電圧源２７２は、電源回路２１６およびダイオード２７３を経由して、第２バッテリ２７０と接続される。また、定電圧源２７２は、スイッチ２７９およびダイオード２７４を経由して第２バッテリ２７０と接続される。ダイオード２７３、２７４は、第２バッテリ２７０側から定電圧源２７２側への通電を許容し、逆向きの通電を禁止する向きに配置される。
【００２３】
スイッチ１７９、２７９は、車両の始動スイッチと同期してオンオフされる。スイッチ１７９、２７９の一方は、始動スイッチそのものであってもよい。本実施形態の始動スイッチは、イグニッションスイッチである。以下適宜、イグニッションスイッチを「ＩＧ」とし、スイッチ１７９、２７９のオンオフを、ＩＧのオンオフとして説明する。また、ＩＧがオフされている状態を「システム停止中」とする。
【００２４】
定電圧源１７１、１７２、２７１、２７２は、回転検出部１３０、２３０を駆動できる程度（例えば数ｍＡ程度）の電力消費量の小さいレギュレータ等である。回転検出部１３０、２３０には、ＩＧがオフされている間においても、それぞれ定電圧源１７１、２７１を経由して電力供給が継続される。
グランド端子１６３、２６３は、グランドと接続される。
【００２５】
第１回転検出部１３０と第１制御部１５０とは、通信端子１６５および通信線１６６を経由して信号を授受可能に接続される。
第２回転検出部２３０と第２制御部２５０とは、通信端子２６５および通信線２６６を経由して信号を授受可能に接続される。
【００２６】
第１回転検出部１３０は、センサ素子１３１、１３２、および、回路部１４０を有する。
第２回転検出部２３０は、センサ素子２３１、２３２、および、回路部２４０を有する。
図中、第１回転検出部１３０を「センサ１」、第２回転検出部２３０を「センサ２」とする。
【００２７】
センサ素子１３１、１３２、２３１、２３２は、モータ８０のシャフトと一体となって回転するマグネットの回転に伴う磁界の変化を検出する磁気検出素子である。センサ素子１３１、１３２、２３１、２３２は、例えばＧＭＲ、ＡＭＲ、ＴＭＲ等のＭＲ素子、または、ホール素子等であって、同じ種類のものを用いてもよいし、異なる種類のものを用いてもよい。例えば、センサ素子１３１、２３１をＧＭＲ素子とし、センサ素子１３２、２３２をホール素子とする、といった具合に、同一の回転検出部の２つのセンサ素子に異なる種類のものを用いることで、検出手段の異なる情報による冗長の堅牢性を高めることができる。
センサ素子１３１、１３２、２３１、２３２の検出値は、必要に応じてＡＤ変換された値が用いられる。
【００２８】
図中、センサ素子１３１を「ｐ１」とし、センサ素子１３１の検出値に基づく値に添え字「ｐ１」を付す。同様に、センサ素子１３２、２３１、２３２を、それぞれ「ｑ１」、「ｐ２」、「ｑ２」とし、各素子の検出値に基づく値に対応する添え字を付す。また、第１回転検出部１３０にて検出された値には添え字「１」を付し、第２回転検出部２３０にて検出された値には添え字「２」を付す。なお、演算に用いたセンサ素子や回転検出部を区別する必要がない場合、添え字を適宜省略する。
【００２９】
回路部１４０は、第１演算部としての回転角演算部１４１、１４２、第２演算部としての回転回数演算部１４３、自己診断部１４５、および、通信部１４９を有する。
回路部２４０は、第１演算部としての回転角演算部２４１、２４２、第２演算部としての回転回数演算部２４３、自己診断部２４５、および、通信部２４９を有する。
回転角演算部１４１は、センサ素子１３１の検出値に基づき、モータ８０の回転角θｍ＿ｐ１を演算する。
回転角演算部１４２は、センサ素子１３２の検出値に基づき、モータ８０の回転角θｍ＿ｑ１を演算する。
回転角演算部２４１は、センサ素子２３１の検出値に基づき、モータ８０の回転角θｍ＿ｐ２を演算する。
回転角演算部２４２は、センサ素子２３１の検出値に基づき、モータ８０の回転角θｍ＿ｑ２を演算する。
【００３０】
回転角演算部１４１、１４２、２４１、２４２にて演算される値は、回転角θｍそのものに限らず、第１制御部５１にて回転角θｍを演算可能などのような値であってもよい。このような場合も含め、以下単に「回転角の演算」とする。回転回数ＴＣの演算についても同様である。
本実施形態では、回転角θｍを機械角とするが、電気角としてもよい。
【００３１】
回転回数演算部１４３は、センサ素子１３１の検出値に基づき、モータ８０の回転回数ＴＣ＿ｐ１を演算する。
回転回数演算部２４３は、センサ素子２３１の検出値に基づき、モータ８０の回転回数ＴＣ＿ｐ２を演算する。
回転回数ＴＣは、例えばモータ８０の１回転を３以上の領域に分け、領域が変わるごとに回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンすることで、カウント値に基づいて演算可能である。モータ８０の１回転の分割数ｄｉｖを３以上とすることで、回転方向を判別可能である。また、１回転の分割数ｄｉｖを５領域異常とすることで、読み飛ばしが生じたときにも回転方向を判別可能である。また、回転角θｍから回転回数ＴＣを演算するようにしてもよい。
ここで、本明細書でいう「回転回数」とは、単位ｒｐｍ等で表される、いわゆる回転数（回転速度）ではなく、「ロータが何回転したか」を表す値である。
【００３２】
自己診断部１４５は、センサ素子１３１、１３２、回転角演算部１４１、１４２、および、回転回数演算部１４３の天絡や地絡等の電源異常を監視する。また、第１回転検出部１３０のＩＣ内部回路の動作異常の監視にて、回転角θｍ＿ｐ１の異常を監視する。例えば、第１回転検出部１３０内のセンサ素子１３１、１３２の出力の検出部や演算回路の異常等による回転角θｍ＿ｐ１の異常を検出する方法として、回転角θｍ＿ｐ１、θｍ＿ｑ１を比較し、オフセット異常等の中間異常を検出する等がある。
【００３３】
自己診断部２４５は、センサ素子２３１、２３２、回転角演算部２４１、２４２、および、回転回数演算部２４３の天絡や地絡等の電源異常を監視する。また、第２回転検出部２３０のＩＣ内部回路の動作異常の監視にて、回転角θｍ＿ｐ２の異常を監視する。例えば、第２回転検出部２３０内のセンサ素子２３１、２３２の出力の検出部や演算回路の異常等による回転角θｍ＿ｐ２の異常を検出する方法として、回転角θｍ＿ｐ２、θｍ＿ｑ２を比較し、オフセット異常等の中間異常を検出する等がある。
自己診断部１４５、２４５における自己診断の方法は、上述の方法に限らず、どのような方法であってもよい。
自己診断部１４５、２４５における自己診断結果は、ステータス信号に反映される。
【００３４】
また、自己診断部１４５における回転角θｍ＿ｐ１、θｍ＿ｑ１の比較による異常監視に替えて、第１制御部１５０にて回転角θｍ＿ｐ１、θｍ＿ｑ１の比較による異常監視を行うようにしてもよい。同様に、自己診断部２４５における回転角θｍ＿ｐ２、θｍ＿ｑ２の比較による異常監視に替えて、第２制御部２５０にて回転角θｍ＿ｐ２、θｍ＿ｑ２の比較による異常監視を行うようにしてもよい。
【００３５】
通信部１４９は、回転角θｍに係る回転角信号、および、回転回数ＴＣに係る回転回数信号を含む出力信号を生成する。生成された出力信号は、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信等のデジタル通信にて、第１制御部１５０に出力される。
通信部２４９は、回転角θｍに係る回転角信号、および、回転回数ＴＣに係る回転回数信号を含む出力信号を生成する。生成された出力信号は、ＳＰＩ通信等のデジタル通信にて、通信端子２６５および通信線２６６を経由して、第２制御部２５０に出力される。
【００３６】
本実施形態では、センサ素子１３１、回転回数演算部１４３、および、自己診断部１４５には、電源端子１６１を経由して、第１バッテリ１７０から常時給電される。また、センサ素子１３２、回転角演算部１４１、１４２、および、通信部１４９は、電源回路１１６またはスイッチ１７９がオンされているとき、第１バッテリ１７０から給電され、電源回路１１６およびスイッチ１７９がオフされているとき、給電されず、動作を停止する。
また、センサ素子２３１、回転回数演算部２４３、および、自己診断部２４５には、電源端子２６１を経由して、第２バッテリ２７０から常時給電される。また、センサ素子２３２、回転角演算部２４１、２４２、および、通信部２４９は、電源回路２１６またはスイッチ２７９がオンされているとき、第２バッテリ２７０から給電され、電源回路２１６およびスイッチ２７９がオフされているとき、給電されず、動作を停止する。
【００３７】
本実施形態の出力信号を説明する通信フレームを図４に基づいて説明する。図４（ａ）に示すように、１回の通信における出力信号の通信フレームには、ランカウンタ信号、回転角θｍ＿ｐｋ、回転角θｍ＿ｑｋ、回転回数ＴＣ＿ｐｋ、ステータス信号、誤り検出信号であるＣＲＣ信号が含まれる。なお、誤り検出信号は、例えばチェックサム信号等、ＣＲＣ信号以外のものであってもよい。
また、後述の第４実施形態のように、センサ素子１３２の検出値に基づいて回転回数ＴＣ＿ｑ１が演算され、、センサ素子２３２の検出値に基づいて回転回数ＴＣ＿ｑ２が演算される場合、図４（ｂ）に示すように、通信フレームには、ランカウンタ信号、回転角θｍ＿ｐｋ、回転角θｍ＿ｑｋ、回転回数ＴＣ＿ｐｋ、回転回数ＴＣ＿ｑｋ、ステータス信号、および、ＣＲＣ信号が含まれる。
ビット数や信号順等は、適宜設定可能である。なお、ｐまたはｑに続く「ｋ」は、第１回転検出部１３０からの出力信号の場合は「１」、第２回転検出部２３０からの出力信号の場合は「２」となる。
【００３８】
図２に示すように、第１制御部１５０は、通信部１５１、角度演算部１５２、異常監視部１５３、および、モータ制御部１５５を有する。第２制御部２５０は、通信部２５１、角度演算部２５２、異常監視部２５３、および、モータ制御部２５５を有する。
制御部１５０、２５０は、マイコンを主体として構成される。制御部１５０、２５０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置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。また、制御部１５０、２５０は、ＩＧがオフされた後もしばらくは演算を継続可能であって、シャットダウン処理等が終了した後にオフされる。
【００３９】
第１制御部１５０の通信部１５１は、車両通信コネクタ１１２および車両通信回路１１７を経由して、車両通信網と情報を授受可能である。通信部１５１は、トルクセンサ９４の第１センサ部１９４、および、電流センサ１２５からの情報を取得する。通信部１５１は、回転検出部１３０に指令信号を送信するとともに、指令信号に応じて回転検出部１３０から出力される出力信号を取得する。通信部１５１は、第２制御部２５０との通信により、第２制御部２５０から各種情報を取得可能である。
【００４０】
角度演算部１５２は、第１回転検出部１３０から取得した出力信号に含まれる回転角信号に基づいてモータ８０の回転角θｍ１を演算し、回転回数信号に基づいて回転回数ＴＣ１を演算する。
また、角度演算部１５２は、回転回数ＴＣ１および回転角θｍ１に基づき、ステアリングシャフト９２の回転角である舵角θｓ１、および、車輪９８の角度であるタイヤ角θｔ１を演算する。演算された値は、モータ８０の駆動制御の他、自動運転等の制御にも適宜利用可能である。なお、自動運転を行わない場合等、タイヤ角θｔ１の演算は省略可能である。
【００４１】
本実施形態では、舵角θｓは、ステアリングシャフト９２の下側の回転角とする。ステアリングシャフト９２の下側は、減速ギア８９を介してモータ８０と接続されているので、舵角θｓは、回転角θｍ、回転回数ＴＣ、および、減速ギア８９のギア比に基づいて演算可能である。また、トーションバーの捩れ量に基づいて換算すれば、ステアリングシャフト９２の上側の回転角も演算可能であるので、ステアリングシャフト９２の上側の回転角を舵角θｓとしてもよい。
【００４２】
異常監視部１５３は、回転検出部１３０等の異常を監視する。異常監視の詳細は後述する。
モータ制御部１５５は、インバータ回路１２０のスイッチング素子のオンオフ作動を制御する制御信号を生成する。生成された制御信号に基づいてスイッチング素子がオンオフされることで、モータ８０の駆動が制御される。
【００４３】
第２制御部２５０の通信部２５１は、車両通信コネクタ２１２および車両通信回路２１７を経由して、車両通信網と情報を授受可能である。通信部２５１は、トルクセンサ９４の第２センサ部２９４、および、電流センサ２２５からの情報を取得する。通信部２５１は、回転検出部２３０に指令信号を送信するとともに、指令信号に応じて回転検出部２３０から出力される出力信号を取得する。通信部２５１は、第１制御部１５０との通信により、第１制御部１５０から各種情報を取得可能である。
以下適宜、制御部１５０、２５０の間における通信を「マイコン間通信」という。
【００４４】
角度演算部２５２は、第２回転検出部２３０から取得した出力信号に含まれる回転角信号に基づいてモータ８０の回転角θｍ２を演算し、回転回数信号に基づいて回転回数ＴＣ２を演算する。
また、角度演算部２５２は、回転回数ＴＣ２および回転角θｍ２に基づき、ステアリングシャフト９２の回転角である舵角θｓ２、および、車輪９８の角度であるタイヤ角θｔ２を演算する。演算された値は、モータ８０の駆動制御の他、自動運転等の制御にも適宜利用可能である。なお、自動運転を行わない場合等、タイヤ角θｔ２の演算は省略可能である。
【００４５】
異常監視部２５３は、回転検出部２３０等の異常を監視する。異常監視の詳細は後述する。
モータ制御部２５５は、インバータ回路２２０のスイッチング素子のオンオフ作動を制御する制御信号を生成する。生成された制御信号に基づいてスイッチング素子がオンオフされることで、モータ８０の駆動が制御される。
回転角θｍ１、θｍ２は、センサ等に異常がなければ、同じ値になる。なお、検出誤差程度の差であれば、「同じ」とみなす。回転回数ＴＣ１、ＴＣ２、および、舵角θｓ１、θｓ２についても同様である。
【００４６】
本実施形態では、制御部１５０、２５０は、マイコン間通信にて情報を相互に送受信可能に構成される。したがって、制御部１５０、２５０は、それぞれにおいて、４つのセンサ素子１３１、１３２、２３１、２３２の検出値に基づく回転角θｍに係る情報、および、２つのセンサ素子１３１、２３１の検出値に基づく回転回数ＴＣに係る情報を利用可能である。
詳細には、制御部１５０、２５０は、センサ素子１３１の検出値に基づく回転角θｍ＿ｐ１および回転回数ＴＣ＿ｐ１、センサ素子１３２の検出値に基づく回転角θｍ＿ｑ１、センサ素子１３１の検出値に基づく回転角θｍ＿ｐ２および回転回数ＴＣ＿ｐ２、ならびに、センサ素子１３２の検出値に基づく回転角θｍ＿ｑ２を利用可能である。
【００４７】
ここで、電動パワーステアリング装置８が搭載される図示しない車両が直進しているときのステアリングホイール９１の位置を中立位置とする。例えば一定速度での直進走行を一定時間行うことで、制御部１５０、２５０は中立位置を学習可能である。制御部１５０、２５０では、中立位置を基準とし、回転角θｍ、回転回数ＴＣ、および、減速ギア８９のギア比に基づいて舵角θｓを演算する。本実施形態では、制御部１５０、２５０にて舵角θｓを演算可能であるので、ステアリングセンサを省略することができる。
【００４８】
ところで、ＩＧがオフされている間に、運転者がステアリングホイール９１を操作すると、舵角θｓが変化することがある。また、これに伴って、モータ８０の回転角θｍ、および回転回数ＴＣが変化することがある。
ＩＧが再度オンされたとき、ＩＧがオフされている期間の回転回数ＴＣ、および、ＩＧがオンされたときの回転角θｍがわかれば、制御部１５０、２５０に記憶されているステアリングホイール９１の中立位置に基づき、舵角θｓを演算可能である。そのため、本実施形態では、回転検出部１３０、２３０では、ＩＧのオフ中においても、回転回数演算部１４３、２４３による回転回数ＴＣの演算を継続する。これにより、ＩＧが再度オンされたときのステアリングホイール９１の中立位置の再学習が不要となる。なお、回転角θｍについては、ＩＧがオフされている期間の変化を演算しつづける必要はなく、ＩＧがオンされたときの値がわかればよい。そのため、本実施形態では、消費電力を低減すべく、ＩＧのオフ中は、回転角演算部１４１、１４２、２４１、２４２における回転角θｍの演算を中止する。
【００４９】
上述のように、ＩＧがオフされているとき、制御部１５０、２５０は動作していない。そのため、ＩＧがオフされているときは、回転検出部１３０、２３０側にて異常を検出する必要がある。しかしながら、ＩＧのオフ中は、バッテリ上がりを防ぐべく、回転検出部１３０、２３０での消費電力を抑える必要がある。そのため、本実施形態では、ＩＧがオフされているとき、回転回数ＴＣのカウントは継続するが、回転角θｍの演算を停止するとともに、回転検出部１３０、２３０における異常監視を最低限にすることが望ましい。
本実施形態では、ＩＧがオフからオンに切り替わったとき、ＩＧのオフ中に異常が生じたか否かを制御部１５０、２５０にて判定するようにしている。
【００５０】
異常監視処理の概要を図５のタイムチャートに基づいて説明する。図５は、共通時間軸を横軸とし、（ａ）がＩＧのオンオフ状態、（ｂ）が回転角θｍの演算、（ｃ）が回転回数ＴＣの演算、（ｅ）が異常監視状態を示す。なお説明の簡略化のため、タイムスケールは適宜変更している。
時刻ｘ１にてバッテリが接続されるまでのバッテリ未接続期間は、回転検出部１３０、２３０に給電されないので、回転角θｍおよび回転回数ＴＣの演算は行われない。時刻ｘ１にてバッテリ１７０、２７０が接続され、回転検出部１３０、２３０への給電が開始されると、回転回数ＴＣの演算が行われる。時刻ｘ１から時刻ｘ２までの期間は、ＩＧがオフであるので、回転角θｍの演算は行われない。また、時刻ｘ１から時刻ｘ２までの期間においては、自己診断部１４５、２４５にて、回転回数ＴＣに係る異常監視が行われる。
【００５１】
時刻ｘ２にてＩＧがオンされると、回転角θｍの演算が開始される。また、制御部１５０、２５０が起動され、ＥＰＳが起動される。制御部１５０、２５０から指令信号が送信されると、回転検出部１３０、２３０は、対応する制御部１５０、２５０に出力信号を送信する。また、マイコン間通信により、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の情報が共有され、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の比較により、ＩＧオフ中における回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常の有無を起動時異常監視処理にて確認する。
【００５２】
イニシャルチェック後の時刻ｘ３から、ＩＧがオフされる時刻ｘ４の間は、回転回数ＴＣと回転角θｍとの比較による起動中異常監視処理にて回転回数ＴＣの異常を監視する。
時刻ｘ４にて、ＩＧがオフされると、制御部１５０、２５０は、回転回数ＴＣや異常検出状態等を記憶しておき、終了処理等を行った後の時刻ｘ５にてオフされる。また、ＩＧがオフされた時刻ｘ４以降も、回転回数ＴＣの演算、および、回転検出部１３０、２３０内でのＴＣの異常監視は継続される。
【００５３】
起動時異常監視処理は、ＩＧがオンされたときにイニシャルチェックとして実施される処理であり、起動中異常監視処理は、起動時異常監視処理後、ＩＧがオンされているときに所定の周期で実施される処理である。本実施形態の起動時異常監視処理を図６、起動中異常監視処理を図７のフローチャートに基づいて説明する。起動時異常監視処理および起動中異常監視処理は、制御部１５０、２５０にてそれぞれ実施される。制御部１５０、２５０での処理は略同様であるので、ここでは第１制御部１５０での処理について説明する。なお、第２制御部２５０における処理では、自系統の値として第２回転検出部２３０から取得された値を用い、他系統の値として第１回転検出部１３０から取得された値を用いればよい。
【００５４】
起動時異常監視処理を図６に基づいて説明する。第１制御部１５０は、ＩＧがオンされると、第１バッテリ１７０から給電されて起動する。起動時異常監視処理は、第１制御部１５０の起動時に実施される。
最初のＳ１０１では、第１制御部１５０は、第１自系統センサ部である第１回転検出部１３０に出力信号の送信を要求する指令信号を送信する。
Ｓ１０２では、第１制御部１５０は、指令信号に応じた出力信号を第１回転検出部１３０から受信する。
【００５５】
Ｓ１０３では、第１制御部１５０は、第１回転検出部１３０から取得された出力信号に基づき、ＩＣ異常があるか否かを判断する。本実施形態では、ランカウンタ信号、ステータス信号およびＣＲＣ信号に基づいて判定可能な異常を、第１回転検出部１３０を構成するＩＣの「ＩＣ異常」とする。尚、異常判定にて、ＩＣ内のデータ固着判定を確実に実施することや、通信ノイズによる通信エラーにてＩＣ異常と誤判定されないように、必要に応じて複数回の通信を行っても良い。本ステップでは、ＩＣ異常の有無を判定しているといえる。ＩＣ異常があると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０６へ移行する。ＩＣ異常がないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０４へ移行する。
Ｓ１０４では、第１制御部１５０では、マイコン間通信により、第２制御部２５０から、第２回転検出部２３０からの出力信号に基づく回転回数ＴＣ２を取得する。
【００５６】
Ｓ１０５では、第１制御部１５０は、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２に基づく他系統比較により、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２に異常があるか否かを判断する。ここでは、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の少なくとも１つにより、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常を判定する。
（Ａ）回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の差の絶対値が異常判定閾値ＴＣｔｈ１より大きい場合、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２のいずれかが異常であると判定する。
【００５７】
（Ｂ）ＩＧオフ前の回転回数を、オフ前回転回数ＴＣ１＿ｂ、ＴＣ２＿ｂとして記憶しておき、ＩＧオフ前後の回転回数変化量ΔＴＣ１、ΔＴＣ２を演算する。（式（１）、（２）参照）。式（１）、（２）中において、添え字「＿ｂ」を付した値は、ＩＧオフ前の値であり、添え字「＿ａ」を付した値は、ＩＧが再度オンされたときの値である。
ΔＴＣ１＝ＴＣ１＿ａ−ＴＣ１＿ｂ    ・・・（１）
ΔＴＣ２＝ＴＣ２＿ａ−ＴＣ２＿ｂ    ・・・（２）
そして、回転回数変化量ΔＴＣ１、ΔＴＣ２の差の絶対値が異常判定閾値ＴＣｔｈ２より大きい場合、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２のいずれかが異常であると判定する。
【００５８】
（Ｃ）回転回数ＴＣ１と回転角θｍ１で算出される舵角θｓ１１と、回転回数ＴＣ２と回転角θｍ１で算出される舵角θｓ２１とに基づいて回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常を判定する。具体的には、舵角θｓ１１、θｓ１２の差の絶対値が、異常判定閾値θｓ＿ｔｈより大きい場合、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２のいずれかが異常であると判定する。本実施形態では、舵角θｓ１１が「第１演算情報」、舵角θｓ２１が「第２演算情報」に対応する。
回転回数ＴＣ１、ＴＣ２は、検出誤差等により、一方がカウント前、他方がカウント後、といった具合に、正常時であっても１カウントの差は発生することがある。そこで、方法（Ｃ）では、舵角換算した値にて比較を行うことで、より詳細に異常検出をできる。
【００５９】
他系統比較により、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２に異常がないと判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０７へ移行する。回転回数ＴＣ１、ＴＣ２に異常があると判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１０６へ移行する。
【００６０】
Ｓ１０６では、第１制御部１５０は、システム停止中の回転回数ＴＣのカウントが異常であったと判定する。システム停止中の回転回数ＴＣのカウントが異常である場合、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習が必要であるので、要再学習フラグをセットする。
【００６１】
Ｓ１０７では、第１制御部１５０は、Ｓ１０５にて異常判定に用いたものと対応する比較結果を、第２制御部２５０から取得する。
Ｓ１０８では、第１制御部１５０は、第１制御部１５０における比較結果と第２制御部２５０における比較結果とが一致するか否かを判断する。比較結果が一致すると判断された場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行する。比較結果が一致しないと判断された場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。
【００６２】
Ｓ１０９では、１制御部１５０は、第１制御部１５０または第２制御部２５０において、Ｓ１０５における比較を行う比較部が異常であると判定する。また、システム停止中の回転回数ＴＣ１、ＴＣ２が正常か異常かを判定不能であり、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習が必要であるので、要再学習フラグをセットする。
【００６３】
Ｓ１１０では、第１制御部１５０は、システム停止中の回転回数ＴＣのカウントは正常であったと判定する。システム停止中の回転回数ＴＣのカウントが正常であれば、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習を行う必要はなく、システム停止前の中立位置を用いて舵角演算を行うことができる。
【００６４】
なお、第１制御部１５０または第２制御部２５０の一方にて起動時異常監視処理を行う場合、Ｓ１０７〜Ｓ１１０の処理は省略可能である。この場合、本処理とは別途に、Ｓ１０５における比較を行う比較部の異常を確認する機能を設けておくことが望ましい。
また、処理順を入れ替え、システム停止中の回転回数ＴＣが異常であると判定された場合においても他系統比較による比較部の異常判定を行ってもよい。
【００６５】
起動中異常監視処理を図７に基づいて説明する。この処理は、起動時異常監視処理終了後に、制御部１５０、２５０にて所定の周期で実施される。起動時異常監視処理と同様、ここでは、第１制御部１５０を例に説明する。
Ｓ２０１〜Ｓ２０３の処理は、図６中のＳ１０１〜Ｓ１０３の処理と同様である。また、Ｓ２０３にて、ＩＣ異常ありと判断された場合、要再学習フラグをセットし、Ｓ２０８へ移行する。
【００６６】
ＩＣ異常がないと判断された場合（Ｓ２０３：ＮＯ）に移行するＳ２０４では、第１制御部１５０は、回転角θｍに基づく回転回数換算値ＴＣ＿ｃを演算する。回転回数換算値ＴＣ＿ｃは、回転角θｍの変化量の積算値に基づいて演算可能である。回転角θｍは、第１回転検出部１３０および第２回転検出部２３０にて、計４つのセンサ素子１３１、１３２、２３１、２３２により検出されるため、例えば多数決の理論により、異常値を特定可能である。ここでは、回転角θｍについては別途の異常判定処理がなされていることを前提とし、正常であると特定されたいずれかの値、または、正常であると特定された複数の値に基づく演算値（例えば平均値）が回転角θｍとして用いられる。
【００６７】
Ｓ２０５では、第１制御部１５０は、回転回数ＴＣ１と回転回数換算値ＴＣ＿ｆとの比較により、回転回数ＴＣ１が異常か否かを判断する。ここでは、回転回数換算値ＴＣ＿ｆは、正常である回転角θｍに基づいて演算されているので正常であるものとし、回転回数ＴＣ１と回転回数換算値ＴＣ＿ｆとの差の絶対値が異常判定閾値ＴＣｔｈ３より大きい場合、回転回数ＴＣ１が異常であると判断する。回転回数ＴＣ１が異常であると判断された場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、要再学習フラグをセットし、Ｓ２０８へ移行する。回転回数ＴＣ１が正常であると判断された場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、Ｓ２０６へ移行する。
また、回転回数ＴＣおよび回転角θｍに基づいて演算される舵角をθｓ、回転回数ＴＣを用いずに回転角θｍの積算値を用いて演算される舵角をθｓ＿ｃ１とし、回転回数ＴＣと回転回数換算値ＴＣ＿ｃとの比較に代えて、舵角θｓ、θｓ＿ｃ１との比較により、回転回数ＴＣの異常判定を行ってもよい。
【００６８】
Ｓ２０６では、第１制御部１５０は、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習が必要か否かを判断する。ここでは、要再学習フラグに基づいて判断する。中立位置の再学習が必要であると判断された場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ移行する。中立位置の再学習が不要であると判断された場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、Ｓ２０７へ移行する。
Ｓ２０７では、第１制御部１５０は、通常制御を行う。詳細には、今回取得された出力信号に基づいて演算される回転角θｍ１および回転回数ＴＣ１を用い、舵角θｓを演算する。また、第１制御部１５０は、回転角θｍ１および舵角θｓを用いてモータ８０の駆動制御を行う。
【００６９】
ＩＣ異常があると判断された場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、回転回数換算値ＴＣ＿ｆとの比較により異常があると判断された場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、または、中立位置の再学習が必要であると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）に移行するＳ２０８では、第１制御部１５０は、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習が可能か否かを判断する。ステアリングホイール９１の中立位置は、例えば所定速度範囲にて、所定期間、直進走行が継続された場合に学習可能である。中立位置の再学習が可能であると判断された場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、Ｓ２０９へ移行し、中立位置の再学習を行う。中立位置の再学習が完了すれば、要再学習フラグをリセットする。中立位置の再学習ができないと判断された場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、Ｓ２１０へ移行する。Ｓ２１０では、回転回数ＴＣの使用ができないので、今回の出力信号に基づく舵角演算を行わない。
【００７０】
なお、制御部１５０、２５０は、電動パワーステアリング装置８を自動制御している場合、回転角θｍおよび回転回数ＴＣの少なくとも一方が異常であれば、自動制御を中止する。例えば、回転回数ＴＣの異常により、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習が必要である場合、自動制御を中止する。ただし、通常制御中において回転回数ＴＣに異常が発生した場合でも、回転角θｍで算出されるθｓ＿ｃ１が正常、かつ、異常を検出できる構成であれば、回転回数ＴＣを用いず自動制御を継続することも可能である。
また、電動パワーステアリング装置８が搭載される図示しない車両が自動運転可能であって、回転回数ＴＣの異常等により、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習が必要である場合、車両の自動運転制御を中止する。
【００７１】
Ｓ２０７、Ｓ２０９またはＳ２１０に続いて移行するＳ２１１では、第１制御部１５０は、ＩＧがオフされたか否かを判断する。ＩＧがオフされていないと判断された場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、Ｓ２１１およびＳ２１２の処理を行わない。ＩＧがオフされたと判断された場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、Ｓ２１２へ移行し、現在の回転回数ＴＣを図示しないメモリ等に記憶しておく。記憶された回転回数ＴＣは、再度ＩＧがオンされたときの起動時異常監視処理において、回転回数変化量ΔＴＣ１の演算に用いられる。起動時異常監視処理にて、回転回数変化量ΔＴＣ１を用いない場合、Ｓ２１１およびＳ２１２の処理は省略してもよい。
【００７２】
本実施形態では、回転検出部１３０、２３０は、ＩＧのオフ中において、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２のカウントを継続する。これにより、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２が正常であれば、ＩＧが再度オンされたとき、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習が不要となる。また、ＩＧのオフ中は、回転角θｍ１、θｍ２の演算を中止することで、消費電力を抑えることができるので、バッテリ上がりを防ぐことができる。
【００７３】
また、回転検出装置１には、別途に通信部１４９、２４９を有する回転検出部１３０、２３０が複数（本実施形態では２つ）設けられている。また、回転検出部１３０、２３０から得られる情報は、マイコン間通信にて、制御部１５０、２５０にて共用可能である。したがって、回転検出部１３０、２３０において、それぞれ１つの回転回数ＴＣ１、ＴＣ２が演算されていれば、ＩＧオン後に制御部１５０、２５０にて回転回数ＴＣ１、ＴＣ２を比較することで、ＩＧのオフ中における回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常の有無を判定することができる。これにより、異常である回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の情報に基づいて誤った舵角θｓが演算されるのを防ぐことができる。また、ＩＧオフ中の異常検出処理を最低限にすることができるので、ＩＧオフ中の消費電力を抑えることができる。さらにまた、それぞれの回転検出部１３０、２３０にて複数の回転回数ＴＣを演算する構成と比較し、回転検出部１３０、２３０を簡素化可能であるとともに、回転検出部１３０、２３０における消費電力を低減することができる。
【００７４】
本実施形態では、制御部１５０、２５０は、通信にて情報を共有することで、回転角θｍに係る４つの演算値を利用可能であるので、異常箇所を特定することができる。また、起動中異常監視処理では、回転回数ＴＣと、正常である回転角θｍに基づいて演算される値とを比較することで、回転回数ＴＣの異常を検出することができる。
これにより、消費電力を抑えつつ、回転検出装置１の一部に異常が生じた場合であっても、舵角θｓやタイヤ角θｔの演算を継続することができる。したがって、例えば自動運転システム等の高度運転支援にも好適に用いることができる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態の回転検出装置１は、複数の回転検出部１３０、２３０と、制御部１５０、２５０と、を備える。
第１回転検出部１３０は、センサ素子１３１、１３２、回転角演算部１４１、１４２、回転回数演算部１４３、および、通信部１４９を有する。
センサ素子１３１、１３２は、被検出部の回転を検出する。本実施形態の被検出部はモータ８０であって、センサ素子１３１、１３２は、モータ８０の回転を検出する。
【００７６】
回転角演算部１４１、１４２は、第１バッテリ１７０からの給電の断接を切替可能であるスイッチ１７９がオンされているときに、センサ素子１３１、１３２の検出値に基づいて第１回転情報を演算する。本実施形態の第１回転情報は、回転角θｍに係る情報である。
回転回数演算部１４３は、スイッチ１７９のオンオフによらず、センサ素子１３１の検出値に基づいて第２回転情報を演算する。本実施形態の第２回転情報は、回転回数ＴＣに係る情報である。
通信部１４９は、スイッチ１７９がオンされているとき、回転角θｍ１に係る情報および回転回数ＴＣ１に係る情報を含む出力信号を生成して出力する。
【００７７】
第２回転検出部２３０は、センサ素子２３１、２３２、回転角演算部２４１、２４２、回転回数演算部２４３、および、通信部２４９を有する。
センサ素子２３１、２３２は、モータ８０の回転を検出する。
回転角演算部２４１、２４２は、第２バッテリ２７０からの給電の断接を切替可能であるスイッチ２７９がオンされているときに、センサ素子２３１、２３２の検出値に基づいて回転角θｍを演算する。
回転回数演算部２４３は、スイッチ２７９のオンオフによらず、センサ素子２３１の検出値に基づいて回転回数ＴＣを演算する。
通信部２４９は、スイッチ２７９がオンされているとき、回転角θｍ２に係る情報および回転回数ＴＣ２に係る情報を含む出力信号を生成して出力する。
【００７８】
制御部１５０、２５０は、スイッチ１７９、２７９がオンされているときに、複数の回転検出部１３０、２３０から出力される出力信号に含まれる情報に基づいて回転検出部１３０、２３０の異常を監視する。
これにより、複数の回転検出部１３０、２３０からの出力信号に基づき、適切に異常監視を行うことができる。
【００７９】
制御部１５０、２５０は、スイッチ１７９、２７９がオフからオンになったとき、複数の回転回数ＴＣ１、ＴＣ２に基づき、スイッチ１７９、２７９がオフされている間の回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常を検出する。本実施形態では、回転検出に係る構成を、通信部１４９、２４９を含めて複数設けているので、スイッチ１７９、２７９がオンされたときに、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２を比較することで、スイッチ１７９、２７９がオフされている間の回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常を適切に検出可能である。これにより、スイッチ１７９、２７９がオフされているときの回転検出部１３０、２３０における異常監視を最小限にすることができ、電力消費を抑制することができる。
【００８０】
制御部１５０、２５０は、スイッチ１７９、２７９のオフ期間の前後の回転回数ＴＣの変化量である回転回数変化量ΔＴＣ１、ΔＴＣ２を算出し、複数の回転回数変化量ΔＴＣ１、ΔＴＣ２に基づき、スイッチ１７９、２７９がオフされている間の回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常を検出する。このようにしても、スイッチ１７９、２７９がオフされている間の回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常を適切に検出することができる。
【００８１】
第１制御部１５０は、スイッチ１７９がオフからオンになったとき、回転角θｍ１および回転回数ＴＣ１から演算される舵角θｓ１１と、舵角θｓ１１の演算に用いたものと同一の回転角θｍ１および舵角θｓ１１の演算に用いたものと異なる回転回数ＴＣ２から演算される舵角θｓ２１とに基づき、スイッチ１７９がオフされている間の回転回数ＴＣ１の異常を検出する。
第２制御部２５０は、スイッチ２７９がオフからオンになったとき、回転角θｍ２および回転回数ＴＣ２から演算される舵角と、回転角θｍ２および回転回数ＴＣ１から演算される舵角とに基づき、スイッチ２７９がオフされている間の回転回数ＴＣ２の異常を検出する。
このようにしても、スイッチ１７９、２７９がオフされている間の回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の異常を適切に検出することができる。また、舵角換算した値を比較することで、より詳細に異常を検出することができる。
【００８２】
制御部１５０、２５０は、スイッチ１７９、２７９がオンされているとき、回転角θｍを、回転回数ＴＣに相当する値に換算した回転回数換算値ＴＣ＿ｃと回転回数ＴＣとに基づき、回転回数ＴＣの異常を監視する。
また、制御部１５０、２５０は、スイッチ１７９、２７９がオンされているとき、回転角θｍおよび回転回数ＴＣを用いて演算される値である舵角θｓと、回転回数ＴＣを用いず回転角θｍを用いて演算された値である舵角θｓ＿ｃとに基づき、回転回数ＴＣの異常を監視するようにしてもよい。
【００８３】
回転回数ＴＣに係る情報のみにて異常箇所を特定するには、３つ以上の情報が必要である。本実施形態では、回転回数ＴＣの演算部は２つとし、回転角の情報を用いて回転回数ＴＣの異常を監視する。これにより、回転検出部１３０、２３０の構成を簡素化することができる。また、回転角θｍの異常監視が別途に行われており、回転角θｍが正常であることを前提とすれば、他の制御部からの情報を用いることなく、自身の制御部内にて回転回数ＴＣの異常を監視することができる。
【００８４】
回転検出部１３０、２３０は、内部にて異常診断を行う自己診断部１４５、２４５を有する。出力信号には、自己診断部１４５、２４５における自己診断結果に関するステータス信号が含まれる。これにより、制御部１５０、２５０にて、回転検出部１３０、２３０の自己監視結果を適切に利用することができる。
【００８５】
回転検出部１３０は、複数のセンサ素子１３１、１３２、および、センサ素子１３１、１３２ごとに設けられる複数の回転角演算部１４１、１４２を有する。
回転検出部２３０は、複数のセンサ素子２３１、２３２、および、センサ素子２３１、２３２ごとに設けられる複数の回転角演算部２４１、２４２を有する。
【００８６】
自己診断部１４５は、複数の回転角演算部１４１、１４２にて演算される複数の回転角θｍ＿ｐ１、θｍ＿ｑ１の比較により、異常を検出する。
自己診断部２４５は、複数の回転角演算部２４１、２４２にて演算される複数の回転角θｍ＿ｐ２、θｍ＿ｑ２の比較により、異常を検出する。
これにより、回転検出部１３０、２３０の内部にて、回転角θｍの異常検出を行うことができる。
【００８７】
また、自己診断部１４５に替えて、第１制御部１５０にて、複数の回転角演算部１４１、１４２にて演算される複数の回転角θｍ＿ｐ１、θｍ＿ｑ１の比較により、異常を検出してもよい。
同様に、自己診断部２４５に替えて、第２制御部２５０にて、複数の回転角演算部２４１、２４２にて演算される複数の回転角θｍ＿ｐ２、θｍ＿ｑ２の比較により、異常を検出してもよい。
これにより、制御部１５０、２５０にて、回転角θｍの異常検出を行うことができる。
【００８８】
制御部１５０、２５０は、回転検出部１３０、２３０ごとに設けられ、相互に情報を送受信可能である。これにより、制御部１５０、２５０の一方に異常が生じた場合であっても、他方にて回転角θｍおよび回転回数ＴＣの検出を継続することができる。
【００８９】
モータ８０は、電動パワーステアリング装置８に適用される。
制御部１５０、２５０は、回転角θｍおよび回転回数ＴＣに基づき、ステアリングシャフト９２の回転角度である舵角θｓ、および、車輪９８の角度であるタイヤ角θｔを演算可能な値であるタイヤ角相当値の少なくとも一方を演算する。タイヤ角相当値は、タイヤ角θｔそのものであってもよい。
【００９０】
回転角θｍおよび回転回数ＴＣに基づいて舵角θｓを演算することで、ステアリングセンサを省略可能である。また、タイヤ角相当値を演算することで、自動運転制御等に用いることができる。また、本実施形態では、特にＩＧオフ中の消費電力を抑えつつ、適切な異常監視がなされるので、例えば１箇所に異常が生じた場合であっても、舵角θｓおよびタイヤ角相当値の演算を継続可能である。
【００９１】
制御部１５０、２５０は、正常時、電動パワーステアリング装置８の自動制御を行っている。また、制御部１５０、２５０は、回転角θｍまたは回転回数ＴＣの少なくとも一方が異常である場合、電動パワーステアリング装置８の自動制御を停止する。
本実施形態では、ステアリングホイール９１の中立位置の再学習が必要である場合、電動パワーステアリング装置８の自動制御を停止する。これにより、誤った中立位置に基づて自動制御されることを防ぐことができる。
【００９２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図８に示す。
図８に示すように、本実施形態の回転検出装置２は、２つの回転検出部１３０、２３０に対し、１つの制御部３５０が設けられる。制御部３５０は、４つの回転角θｍの演算値と、２つの回転回数ＴＣの演算値を利用可能である。
起動時異常監視処理や起動中異常監視処理等は、上記実施形態と同様である。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図９に示す。
図９に示すように、本実施形態のモータ制御装置１０には、外部センサ９００からの情報である外部センサ情報が入力される。本実施形態の外部センサ９００は、ステアリングシャフト９２の回転角度を検出するステアリングセンサであって、外部センサ情報は、ステアリングセンサの検出値である。また、外部センサ９００は、舵角θｓを演算可能な他のセンサ（例えば舵角検出可能なトルクセンサ）等であってもよい。
ここでは、第１実施形態の回転検出装置１を例示しているが、他の実施形態の構成としてもよい。
【００９４】
本実施形態では、起動時異常監視処理において、回転回数ＴＣおよび回転角θｍを用いて演算される舵角θｓと、外部センサ情報に基づいて演算される舵角θｓ＿ｃ２との比較により、回転回数ＴＣの異常を検出する。ここでの異常判定は、舵角θｓ、θｓ＿ｃ２を直接的に比較し、差の絶対値が異常判定閾値θｓ＿ｔｈ１より大きい場合、ＩＧのオフ中の回転回数ＴＣまたは外部センサ９００が異常であると判定する。
【００９５】
または、ＩＧオフ前後の舵角変化量Δθｓ、Δθｓ＿ｃ２を比較し、差の絶対値が異常判定閾値θｓ＿ｔｈ２より大きい場合、ＩＧオフ中の回転回数ＴＣまたは外部センサ９００が異常であると判定する。回転回数ＴＣおよび回転角θｍに基づいて演算される舵角θｓのＩＧオフ前後の変化量を舵角変化量Δθｓ、および、外部センサ情報に基づいて演算される舵角θｓ＿ｃ２のＩＧオフ前後の変化量を舵角変化量Δθｓ＿ｃ２は、式（３）、（４）で表される。式中にて、添え字「＿ｂ」を付した値は、ＩＧオフ前の値であり、添え字「＿ａ」を付した値は、ＩＧが再度オンされたときの値である。
Δθｓ＝θｓ＿ａ−θｓ＿ｂ    ・・・（３）
Δθｓ＿ｃ２＝θｓ＿ｃ２＿ａ−θｓ＿ｃ２＿ｂ    ・・・（４）
【００９６】
また、起動中異常監視処理において、回転回数ＴＣおよび回転角θｍに基づいて演算される舵角θｓ、回転回数ＴＣを用いず回転角θｍの積算値に基づいて演算される舵角θｓ＿ｃ１、および、外部センサ情報に基づいて演算される舵角θｓ＿ｃ２の３つの比較により、異常箇所を特定するようにしてもよい。
【００９７】
本実施形態では、制御部１５０、２５０は、モータ８０の回転が伝達される部材（本実施形態ではステアリングシャフト９２）の回転を検出する外部センサ９００から外部センサ情報を取得可能であって、外部センサ情報に基づいて回転回数ＴＣの異常を監視する。
外部センサ９００は、回転検出部１３０、２３０と回転状態の検出方法や検出箇所が異なっている。検出手段の異なる情報を用いて異常監視を行うことで、冗長の堅牢性を高めることができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９８】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１０に示す。
図１０に示すように、本実施形態の回転検出装置３では、第１回転検出部１８０は、上記実施形態の回転検出部１３０の各構成に加え、センサ素子１３２の検出値に基づいて、モータ８０の回転回数ＴＣ＿ｑ２を演算する回転回数演算部１４４を有する。また、第２回転検出部２８０は、上記実施形態の回転検出部２３０の各構成に加え、センサ素子２３２の検出値に基づいてモータ８０の回転回数ＴＣ＿ｑ２を演算する回転回数演算部２４４を有する。
通信フレームは、図４（ｂ）にて説明した通りである。
【００９９】
本実施形態では、第１回転検出部１８０は、センサ素子１３１、１３２ごとに設けられる複数の回転回数演算部１４３、１４４を有する。第２回転検出部２８０は、センサ素子２３１、２３２ごとに設けられる複数の回転回数演算部２４３、２４４を有する。
自己診断部１４５は、複数の回転回数演算部１４３、１４４にて演算される複数の回転回数ＴＣ＿ｐ１、ＴＣ＿ｑ１の比較により異常を検出する。
自己診断部２４５は、複数の回転回数演算部２４３、２４４にて演算される複数の回転回数ＴＣ＿ｐ２、ＴＣ＿ｑ２の比較により異常を検出する。
【０１００】
また、自己診断部１４５に替えて、第１制御部１５０にて、複数の回転回数演算部１４３、１４４にて演算される複数の回転回数ＴＣ＿ｐ１、ＴＣ＿ｑ１の比較により異常を検出してもよい。
同様に、自己診断部２４５に替えて、第２制御部２５０にて、複数の回転回数演算部２４３、２４４にて演算される複数のＴＣ＿ｐ２、ＴＣ＿ｑ２の比較により異常を検出してもよい。
これにより、マイコン間通信を行うことなく、それぞれの制御部１５０、２５０にて、回転回数ＴＣの比較による異常監視を行うことができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０１】
（他の実施形態）
上記実施形態では、回転検出装置は、２つの回転検出部を備える。他の実施形態では、回転検出部の数は、３つ以上であってもよい。また、制御部も３つ以上であってもよい。
上記実施形態では、１つの回転検出部に２つのセンサ素子が設けられる。他の実施形態では、１つの回転検出部に、３つ以上のセンサ素子を設けてもよい。
上記実施形態では、１つの回転検出部に２つの回転角演算部、および、１または２の回転回数演算部が設けられる。他の実施形態では、１つの回転検出部に設けられる回転角演算部および回転回数演算部の数は、３つ以上であってもよい。また、回転検出部ごとに、センサ素子、回転角演算部、および、回転回数演算部の数が異なっていてもよい。
【０１０２】
上記実施形態では、制御部から回転検出部への指令信号の送信、および、回転検出部から制御部への出力信号の送信には、同一の信号線が用いられる。他の実施形態では、指令信号の送信、および、出力信号の送信には、別々の信号線を用いてもよい。
上記実施形態では、制御部と回転検出部との間の通信方式として、ＳＰＩ通信を例示した。他の実施形態では、制御部と回転検出部との間の通信方式は、ＳＰＩ通信に限らず、ＳＥＮＴ（Single Edge Nibble Transmission）通信等、回転角信号および回転回数信号を一連の出力信号に含めることができれば、どのような方式であってもよい。
上記実施形態では、第１回転情報が回転角であり、第２回転情報が回転回数である。他の実施形態では、第１回転情報および第２回転情報は、回転角または回転回数以外の情報であってもよい。
【０１０３】
上記実施形態では、検出対象は、モータである。他の実施形態では、検出対象は、モータに限らず、回転の検出を要するモータ以外の装置であってもよい。
上記実施形態では、モータ部は三相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータ部は、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、モータ部は、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。
【０１０４】
上記実施形態では、回転検出装置は、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、回転検出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。
上記実施形態では、電動パワーステアリング装置が自動制御可能である例を説明した。他の実施形態では、電動パワーステアリング装置は、自動制御されないものであってもよい。また、電動パワーステアリング装置が搭載される車両が、自動運転されないものであってもよい。
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。
【符号の説明】
【０１０５】
１〜３・・・回転検出装置
８・・・電動パワーステアリング装置
８０・・・モータ（検出対象）
１３０、１８０、２３０、２８０・・・回転検出部
１３１、１３２、２３１、２３２・・・センサ素子
１４１、１４２、２４１、２４２・・・回転角演算部（第１演算部）
１４３、１４４、２４３、２４４・・・回転回数演算部（第２演算部）
１４９、２４９・・・通信部
１５０、２５０、３５０・・・制御部
【図１】
2018128429.tif 000003
【図２】
2018128429.tif 000004
【図３】
2018128429.tif 000005
【図４】
2018128429.tif 000006
【図５】
2018128429.tif 000007
【図６】
2018128429.tif 000008
【図７】
2018128429.tif 000009
【図８】
2018128429.tif 000010
【図９】
2018128429.tif 000011
【図１０】
2018128429.tif 000012