(57)【要約】【課題】電源失陥異常が生じた場合であっても、適切に舵角演算可能である舵角検出装置を提供する。【解決手段】舵角検出装置１１は、複数の回転角センサ１２０、２２０と、制御部１５０、２５０と、を備える。回転角センサ１２０、２２０は、ＩＧがオフされている期間において、少なくとも回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の演算を継続可能である。舵角演算部１５５、２５５は、対応して設けられる回転角センサ１２０、２２０から取得される回転回数ＴＣ１、ＴＣ２および回転角θｍ１、θｍ２に基づいて舵角θｓ１、θｓ２を演算する。バッテリ１７０、２７０は、系統ごとに設けられる。一部の系統において、電源失陥異常が生じた場合、異常系統の制御部は、ＩＧがオンされたとき、正常系統の制御部から、中点情報および回転回数を取得する。これにより、一部の系統に電源失陥異常が生じた場合であっても、適切に舵角演算を行うことができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達部（８９）を介してステアリングシステム（９０）と連結されるモータ（８０）の回転状態を検出するセンサ素子（１２１、１２２、２２１、２２２）、前記センサ素子の検出信号に基づいて前記モータの回転角を演算する回転角演算部（１２３、１２４、２２３、２２４）、前記センサ素子の検出信号に基づいて前記モータの回転回数を演算する回転回数演算部（１２５、２２５）、および、前記回転角および前記回転回数に係る情報を含むセンサ信号を出力する通信部（１２８、２２８）を有し、車両の始動スイッチがオフされている期間において少なくとも前記回転回数の演算を継続可能である複数の回転角センサ（１２０、２２０）と、
対応して設けられる前記回転角センサから取得される前記回転回数および前記回転角と、操舵部材（９１）の中立位置に係る中点情報とに基づいて舵角を演算する舵角演算部（１５５、２５５）を有し、相互に情報を送受信可能である複数の制御部（１５０、２５０、１６０、２６０）と、
を備え、
対応して設けられる前記回転角センサと前記制御部との組み合わせを系統とし、電源（１７０、２７０）が系統ごとに設けられており、
前記回転角センサまたは前記制御部は、前記始動スイッチがオフされている期間において、前記中点情報を保持可能であって、
一部の系統において、前記始動スイッチがオフされている期間に前記回転角センサへの電力供給が途絶えて前記回転回数の演算が継続できなくなる電源失陥異常が生じた場合、前記電源失陥異常が生じた系統を異常系統、前記電源失陥異常が生じていない系統を正常系統とすると、
前記異常系統の前記制御部は、前記始動スイッチがオンされたとき、前記正常系統の前記制御部から前記中点情報および前記回転回数を取得する舵角検出装置。
【請求項２】
前記異常系統の前記制御部は、前記正常系統の前記制御部から取得した前記中点情報および前記回転回数に応じた補正情報を自系統の前記回転角センサに送信し、前記回転角センサにて前記中点情報および前記回転回数の少なくとも一方を補正する請求項１に記載の舵角検出装置。
【請求項３】
前記異常系統の前記制御部は、前記正常系統の前記制御部から取得した前記中点情報および前記回転回数に基づいて自系統の前記中点情報および前記回転回数の少なくとも一方を補正し、
前記異常系統の前記舵角演算部は、補正された値を用いて前記舵角を演算する請求項１に記載の舵角検出装置。
【請求項４】
前記異常系統の前記制御部において、前記正常系統の前記制御部から前記中点情報および現在の前記回転回数を取得できない場合、
前記異常系統の前記制御部は、車両直進時の前記回転回数に基づき、前記中点情報を再学習する請求項１〜３のいずれか一項に記載の舵角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舵角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリング軸に操舵補助力を発生させるモータを備える電動パワーステアリング装置が知られている。例えば特許文献１では、モータ回転角度検出手段を、操舵角情報を検出する手段として用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３８９１０１号
【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、ＩＧオフ中の消費電力を低減させるように、２つのレギュレータを備えており、ＩＧがオフされているとき、主演算手段の動作を停止し、副演算手段にてモータ回転角度の演算を継続する。しかしながら、ＩＧがオフされているときに副演算手段への電力供給が途絶える異常が生じると、車両走行を伴う操舵角の絶対値の再学習が必要であり、舵角演算を再開できるまでに時間がかかる。
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、電源失陥異常が生じた場合であっても、適切に舵角演算可能である舵角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】
本発明の舵角検出装置は、複数の回転角センサ（１２０、２２０）と、複数の制御部（１５０、１６０、２５０、２６０）と、を備える。
回転角センサは、センサ素子（１２１、１２２、２２１、２２２）、回転角演算部（１２３、１２４、２２３、２２４）、回転回数演算部（１２５、２２５）、および、通信部（１２８、２２８）を有する。
センサ素子は、動力伝達部（８９）を介してステアリングシステム（９０）と連結されるモータ（８０）の回転状態を検出する。回転角演算部は、センサ素子の検出信号に基づいてモータの回転角を演算する。回転回数演算部は、センサ素子の検出信号に基づいてモータの回転回数を演算する。通信部は、回転角および回転回数に係る情報を含むセンサ信号を出力する。
【０００６】
制御部は、舵角演算部（１５５、２５５）を有する。舵角演算部は、対応して設けられる回転角センサから取得される回転回数および回転角と、操舵部材（９１）の中立位置に係る中点情報とに基づいて舵角を演算する。複数の制御部は、相互に情報を送受信可能である。
【０００７】
対応して設けられる回転角センサと制御部との組み合わせを系統とする。電源（１７０、２７０）は、系統ごとに設けられている。
回転角センサまたは制御部は、始動スイッチがオフされている期間において、中点情報を保持可能である。
一部の系統において、始動スイッチがオフされている期間に回転角センサへの電力供給が途絶えて回転回数の演算が継続できなくなる電源失陥異常が生じた場合、電源失陥異常が生じた系統を異常系統、電源失陥異常が生じていない系統を正常系統とする。
異常系統の制御部は、始動スイッチがオンされたとき、正常系統の制御部から中点情報および回転回数を取得する。
【０００８】
本発明では、異常系統の制御部は、異常系統の制御部は、正常系統の制御部から正常な中点情報および回転回数を取得しているので、正常系統の中点情報および回転回数に基づいて、異常系統における舵角の演算に用いられる値を補正することができる。これにより、一部の系統に電源失陥異常が生じた場合であっても、適切に舵角演算を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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】第１実施形態による舵角検出装置を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態による中点補正処理を説明するフローチャートである。
【図４】第２実施形態による舵角検出装置を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態による中点補正処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、舵角検出装置を図面に基づいて説明する。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実施形態による舵角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図１〜図３に示す。
図１に示すように、舵角検出装置１１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中、舵角検出装置１１を「ＥＣＵ」と記載する。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
トルクセンサ９４は、第１センサ部１９４および第２センサ部２９４を有する。第１センサ部１９４の検出値は第１制御部１５０に出力され、第２センサ部２９４の検出値は第２制御部２５０に出力される。
【００１３】
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。
【００１４】
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、舵角検出装置１１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。
【００１５】
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（図２参照）から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。モータ８０は、例えば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。
バッテリ１７０、２７０は、電圧が等しくてもよいし、異なっていてもよい。また、電圧に応じ、図示しないコンバータを設けてもよい。
【００１６】
図２に示すように、舵角検出装置１１は、センサユニット２０、第１制御部１５０、および、第２制御部２５０等を備える。
以下、第１制御部１５０および第１制御部１５０に対応して設けられる構成の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２制御部２５０および第２制御部２５０に対応して設けられる構成の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。また、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。第１系統Ｌ１と第２系統Ｌ２とで、同様の構成には、下２桁を同じとする。また図中等、適宜、第１系統Ｌ１に係る構成や値に添え字の「１」、第２系統Ｌ２に係る構成や値に添え字の「２」を付す。また、系統の区別をしない場合は、添え字を省略して記載する。
【００１７】
センサユニット２０は、第１回転角センサ１２０、および、第２回転角センサ２２０を有する。第１回転角センサ１２０および第２回転角センサ２２０は、それぞれ独立に機能する。本実施形態では、回転角センサ１２０、２２０が１つのセンサユニット２０を構成しているが、それぞれ別途に設けられていてもよい。
第１回転角センサ１２０は、センサ素子１２１、１２２、回転角演算部１２３、１２４、回転回数演算部としてのターンカウンタ１２５、メモリ１２６、および、通信部１２８を有する。
第２回転角センサ２２０は、センサ素子２２１、２２２、回転角演算部２２３、２２４、回転回数演算部としてのターンカウンタ２２５、メモリ２２６、および、通信部２２８を有する。
【００１８】
センサ素子１２１、１２２、２２１、２２２は、モータ８０の回転角度を検出する。本実施形態では、センサ素子１２１、１２２、２２１、２２２は、いずれも図示しないロータと一体に回転するシャフトに先端に設けられるマグネットと対向する箇所に設けられ、マグネットの回転に伴って変化する磁界を検出する磁気検出素子である。
ここで、モータ８０は、減速ギア８９を介してステアリングシャフト９２と接続されており、モータ８０の機械角である回転角θｍの積算値は、ギア比で換算することで、ステアリングシャフト９２の回転角である舵角θｓに換算可能である。すなわち、モータ８０の回転角θｍの変化を検出することは、舵角θｓの変化を検出することと捉えることができる。
本実施形態では、センサ素子の検出値を区別すべく、適宜、センサ素子１２１の検出値に係る値に「１ａ」、センサ素子１２２の検出値に係る値に「１ｂ」、センサ素子２２１の検出値に係る値に「２ａ」、センサ素子２２２の検出値に係る値に「２ｂ」を付す。
【００１９】
回転角演算部１２３は、センサ素子１２１の検出信号に基づき、モータ８０の回転角θｍ１ａを演算する。回転角演算部１２４は、センサ素子１２２の検出信号に基づき、モータ８０の回転角θｍ１ｂを演算する。
回転角演算部２２３は、センサ素子２２１の検出信号に基づき、モータ８０の回転角θｍ２ａを演算する。回転角演算部２２４は、センサ素子２２２の検出信号に基づき、モータ８０の回転角θｍ２ｂを演算する。
ここでは、回転角θｍ１ａ、θｍ１ｂ、θｍ２ａ、θｍ２ｂを機械角とするが、舵角演算に利用可能な値であれば、どのような値としてもよい。
【００２０】
ターンカウンタ１２５は、センサ素子１２１の検出信号に基づき、モータ８０の回転回数ＴＣ１を演算する。
ターンカウンタ２２５は、センサ素子２２１の検出信号に基づき、モータ８０の回転回数ＴＣ２を演算する。
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。また、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２は、例えばロータの１回転を複数領域に分割してカウントするカウント数等、回転回数に換算可能などのような値としてもよい。
【００２１】
メモリ１２６は、ステアリングホイール９１が中立状態となるときの回転回数ＴＣ１である舵角中点ＭＰ１が記憶される。
メモリ２２６は、ステアリングホイール９１が中立状態となるときの回転回数ＴＣ２である舵角中点ＭＰ２が記憶される。
本実施形態では、回転角センサ１２０、２２０の組み付け時にステアリングホイール９１が中立位置となるように補正したときの回転回数ＴＣ１、ＴＣ２を０とし、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２＝０を、舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２として記憶している。本実施形態では、舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２が「中点情報」に対応する。
本実施形態のメモリ１２６、２２６は、ＲＡＭ等の揮発性メモリである。
【００２２】
通信部１２８は、例えばＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信等のデジタル通信により、回転角θｍ１ａ、θｍ１ｂ、回転回数ＴＣ１、舵角中点ＭＰ１、および、第１回転角センサ１２０の異常判定結果を示すステータス信号等を含む第１センサ信号を第１制御部１５０に送信する。
通信部２２８は、例えばＳＰＩ通信等のデジタル通信により、回転角θｍ２ａ、θｍ２ｂ、回転回数ＴＣ２、舵角中点ＭＰ２、および、第２回転角センサ２２０の異常判定結果を示すステータス信号等を含む第２センサ信号を第２制御部２５０に送信する。
なお、舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２は、毎回送信するようにしてもよいし、所定の頻度で送信するようにしてもよいし、イグニッションスイッチ等である車両の始動スイッチがオンされた初回のみ送信するようにしてもよい。以下、始動スイッチを「ＩＧ」とする。
【００２３】
第１回転角センサ１２０には、レギュレータ１７５を経由して、第１バッテリ１７０から電力が供給される。これにより、ＩＧがオフされているときであっても、第１バッテリ１７０からレギュレータ１７５を経由して供給される電力により、回転角センサ１２０は動作を継続可能である。本実施形態では、ＩＧがオフされているとき、少なくともターンカウンタ１２５による回転回数ＴＣ１のカウントを継続する。
【００２４】
また、第１バッテリ１７０からの給電により、ＩＧがオフされている間においても、メモリ１２６に記憶されている舵角中点ＭＰ１が保持される。なお、バッテリ１７０からの給電が途絶える電源失陥異常が生じると、メモリ１２６に記憶されている舵角中点ＭＰ１が失われる。そのため、舵角中点ＭＰ１が失われている場合、ＩＧのオフ中に電源失陥異常が生じたと判定可能である。
【００２５】
第２回転角センサ２２０には、レギュレータ２７５を経由して、第２バッテリ２７０から電力が供給される。これにより、ＩＧがオフされているときであっても、第２バッテリ２７０からレギュレータ２７５を経由して供給される電力により、回転角センサ２２０は動作を継続可能である。本実施形態では、ＩＧがオフされているとき、少なくともターンカウンタ２２５による回転回数ＴＣ２のカウントを継続する。
【００２６】
また、第２バッテリ２７０からの給電により、ＩＧがオフされている間においても、メモリ２２６に記憶されている舵角中点ＭＰ２が保持される。なお、バッテリ２７０からの給電が途絶える電源失陥異常が生じると、メモリ２２６に記憶されている舵角中点ＭＰ２が失われる。そのため、舵角中点ＭＰ２が失われている場合、ＩＧのオフ中に電源失陥異常が生じたと判定可能である。
ＩＧオフ中に電源失陥異常が生じたか否かに係る情報は、ステータス信号としてセンサ信号に含め、対応する制御部１５０、２５０に送信される。
【００２７】
第１制御部１５０は、センサ通信部１５１、マイコン間通信部１５２、外部通信部１５３、舵角演算部１５５、および、モータ制御部１５９を有する。
第２制御部２５０は、センサ通信部２５１、マイコン間通信部２５２、外部通信部２５３、舵角演算部２５５、および、モータ制御部２５９を有する。
【００２８】
制御部１５０、２５０は、マイコン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（読み出し可能非一時的有形記録媒体）、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。
制御部１５０、２５０は、ＩＧがオンされるとオンされ、ＩＧがオフされると、シャットダウン処理等が終了した後にオフされる。すなわち、ＩＧがオフされると、制御部１５０、２５０での各種演算処理等は行われない。
【００２９】
マイコン間通信部１５２、２５２は、制御部１５０、２５０の間にて、各種情報を相互に送受信する。以下適宜、制御部１５０、２５０間の通信を、「マイコン間通信」という。制御部１５０、２５０間の通信方法は、ＳＰＩやＳＥＮＴ等のシリアル通信や、ＣＡＮ通信等、どのような方法を用いてもよい。
【００３０】
外部通信部１５３、２５３は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車両通信網３００と接続される。車両通信網３００は、ＣＡＮに限らず、ＣＡＮ−ＦＤ（ＣＡＮ with Flexible Data rate）やＦｌｅｘＲａｙ等、どのような規格のものでもよい。
車両通信網３００には、車輪速センサ３１１、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機３１２および車載カメラ３１３等が接続されている。外部通信部１５３は、車両通信網３００を介して、車輪速センサ３１１、ＧＰＳ受信機３１２および車載カメラ３１３等からの情報を取得可能である。
【００３１】
舵角演算部１５５は、回転角θｍ１ａ、θｍ１ｂ、回転回数ＴＣ１、舵角中点ＭＰ１、および、減速ギア８９のギア比等に基づき、ステアリングシャフト９２の回転角である舵角θｓ１を演算する。
舵角演算部２５５は、回転角θｍ２ａ、θｍ２ｂ、回転回数ＴＣ２、舵角中点ＭＰ２、および、減速ギア８９のギア比等に基づき、ステアリングシャフト９２の回転角である舵角θｓ２を演算する。
【００３２】
ここで、舵角θｓ１、θｓ２は、ステアリングホイール９１が中立位置となるときのモータ８０の回転位置を基準とした回転量に応じた絶対舵角である。絶対舵角は、自動駐車や自動走行などにおいて、車両を自動で動作させる場合等に必要な値である。
舵角θｓ１、θｓ２の演算に用いる回転回数ＴＣ１、ＴＣ２および舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２は、ＩＧオフ中においても保持しておく必要がある情報である。一方、回転角θｍ１、θｍ２は、ＩＧオフ中に保持しておく必要はなく、ＩＧオン後の瞬時値を用いればよい。なお、省電力の観点からすれば、ＩＧオフ中の回転角θｍ１、θｍ２の演算を停止することが好ましいが、ＩＧオフ中においても回転角θｍ１、θｍ２の演算を継続してもよい。
モータ制御部１５９、２５９は、回転角センサ１２０、２２０の検出値や、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。
【００３３】
以下、第１系統Ｌ１に電源失陥異常が生じ、第２系統Ｌ２が正常である場合を例に説明する。
ＩＧがオフされている間において、第１系統Ｌ１にて電源失陥異常が生じると、電源失陥中のモータ８０の回転回数ＴＣ１をモニタすることができない。そのため、電源失陥後の回転回数ＴＣ１および舵角中点ＭＰ１を用いて演算される舵角θｓ１は、実際の舵角とは異なる虞があり、舵角中点ＭＰ１および回転回数ＴＣ１少なくとも一方を設定し直す必要がある。なお、舵角中点ＭＰ１が不揮発性メモリに記憶されている場合も同様である。
【００３４】
ここで、第２系統Ｌ２が設けられていない、すなわち１系統の場合、ステアリングホイール９１が中立状態にて走行しているときに、舵角中点ＭＰ１を再学習する必要がある。そのため、電源失陥異常が生じた場合、ＩＧがオンされた後、舵角中点ＭＰ１が再学習されるまでの間、舵角演算を行うことができない。
【００３５】
本実施形態の舵角検出装置１１は、２組の回転角センサ１２０、２２０および制御部１５０、２５０を備えており、系統ごとに別のバッテリ１７０、２７０から電力が供給される。
そのため、一方の系統にて電源失陥異常が生じたとしても、電源失陥異常が生じていない他方の系統の回転回数および舵角中点を取得し、舵角中点を補正することで、車両走行を伴う再学習処理を行うことなく、舵角演算が可能である。
【００３６】
ここで、中点補正の具体例を説明する。
例えば、ＩＧがオフされる前において、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２が１０、舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２が０であったものとする。
ＩＧがオフされている間に、第１系統Ｌ１に電源失陥異常が生じ、ＩＧがオンされたときの回転回数ＴＣ１が１０、回転回数ＴＣ２が２０であるとする。この状態において、第１系統Ｌ１の舵角中点ＭＰ１は、−１０と計算することができる。
本実施形態では、第２制御部２５０から取得した回転回数ＴＣ２および舵角中点ＭＰ２を、第１制御部１５０から第１回転角センサ１２０に送信し、現在の回転回数ＴＣ１＝２０、舵角中点ＭＰ１＝０となるように、第１回転角センサ１２０内の情報を書き換える。
【００３７】
本実施形態の中点補正処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＩＧがオフからオンに切り替わったときに、制御部１５０、２５０にて実行される。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での処理は、自系統を第２系統Ｌ２とし、他系統を第１系統Ｌ１として、対応する構成や値を読み替えればよいので、説明を省略する。以下、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。第２実施形態も同様とする。
【００３８】
Ｓ１０１では、センサ通信部１５１は、第１回転角センサ１２０からセンサ信号を取得する。
Ｓ１０２では、第１制御部１５０は、第１回転角センサ１２０から取得されるセンサ信号に基づき、ＩＧオフ中に電源失陥異常が生じたか否かを判断する。ＩＧオフ中に電源失陥異常が生じたと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。ＩＧオフ中に電源失陥異常が生じていないと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０３へ移行する。ＩＧオフ中の電源失陥異常がなかった場合、舵角演算部１５５は、ＩＧオフ以前の舵角中点ＭＰ１を用いた舵角θｓ１の演算が可能である。
【００３９】
Ｓ１０３では、第１制御部１５０は、第２制御部２５０からの補正情報の取得要求があったか否かを判断する。補正情報には、回転回数および舵角中点が含まれる。以下、第１系統Ｌ１の回転回数ＴＣ１および舵角中点ＭＰ１を「補正情報ＣＩ１」、第２系統Ｌ２の回転回数ＴＣ２および舵角中点ＭＰ２を「補正情報ＣＩ２」とする。補正情報ＣＩ１の取得要求があったと判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行し、第１制御部１５０は、回転回数ＴＣ１および舵角中点ＭＰ１を補正情報ＣＩ１として第２制御部２５０に送信する。補正情報ＣＩ１の取得要求がないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、補正情報ＣＩ１の送信を行わない。
ここでは、第２系統Ｌ２への補正情報ＣＩ１の送信処理についても、本処理に含まれるものとして説明したが、Ｓ１０３およびＳ１０４の処理を、別途の処理にて行うようにしてもよい。
【００４０】
ＩＧオフ中の電源失陥異常があったと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）に移行するＳ１０５では、第１制御部１５０は、補正情報ＣＩ２の取得要求を第２制御部２５０に送信する。補正情報の取得要求は、マイコン間通信にて第２制御部２５０に送信してもよいし、車両通信網３００を介して第２制御部２５０に送信してもよい。Ｓ１０４も同様である。
【００４１】
Ｓ１０６では、第１制御部１５０は、第２制御部２５０から補正情報ＣＩ２を取得できたか否かを判断する。例えば、第２系統Ｌ２においても電源失陥異常が生じた場合やマイコン間通信が異常である場合、第１制御部１５０は第２制御部２５０から補正情報ＣＩ２を取得することができない。
補正情報ＣＩ２を取得できたと判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。補正情報ＣＩ１を取得できなかったと判断された場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０８へ移行する。
Ｓ１０７では、第１制御部１５０は、補正情報ＣＩ２を第１回転角センサ１２０に送信する。第１回転角センサ１２０では、受信した補正情報ＣＩ２に基づき、現在の回転回数ＴＣ１および舵角中点ＭＰ１を書き換える。
【００４２】
Ｓ１０８では、第１制御部１５０は、舵角中点ＭＰ１の再学習が可能か否かを判断する。車両が所定速度以上で直進しているとき、舵角中点ＭＰ１の再学習が可能と判断する。車両の直進判定は、例えば車輪速センサ３１１の検出値、ＧＰＳ受信機３１２からのＧＰＳ情報、および、車載カメラ３１３のデータ等に基づいて判定可能である。舵角中点ＭＰ１の再学習ができないと判断された場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、この判断処理を繰り返す。舵角中点ＭＰ１の再学習が可能であると判断された場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、Ｓ１０９へ移行する。
【００４３】
Ｓ１０９では、第１制御部１５０は、車両直進時の回転回数ＴＣ１に基づき、舵角中点ＭＰ１を再学習する。
Ｓ１１０では、第１制御部１５０は、再学習した舵角中点ＭＰ１を第１回転角センサ１２０に送信する。第１回転角センサ１２０では、再学習された舵角中点ＭＰ１に応じ、現在の回転回数ＴＣ１および舵角中点ＭＰ１の少なくとも一方を書き換える。
【００４４】
本実施形態では、ＩＧオフ中に第１系統Ｌ１にて電源失陥異常が生じたとしても、第２系統Ｌ２が正常であれば、ＩＧがオンされたとき、第１制御部１５０は、第２制御部２５０から補正情報ＣＩ２として舵角中点ＭＰ２および回転回数ＴＣ２を取得する。そして、第１制御部１５０は、舵角中点ＭＰ２および回転回数ＴＣ２を第１回転角センサ１２０に送信する。第１回転角センサ１２０では、舵角中点ＭＰ２および回転回数ＴＣ２に基づき、舵角中点ＭＰ１および回転回数ＴＣ１を書き換える。第１系統Ｌ１が正常であり、第２系統Ｌ２にて電源失陥異常が生じた場合、第２制御部２５０は、第１制御部１５０から補正情報ＣＩ２として舵角中点ＭＰ１および回転回数ＴＣ１を取得し、舵角中点ＭＰ２および回転回数ＴＣ２を補正する。
これにより、直進走行を伴う舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２の再学習が不要になるので、部品の追加等をすることなく、電源失陥異常時の舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２の補正処理を高速化することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の舵角検出装置１１は、複数の回転角センサ１２０、２２０と、複数の制御部１５０、２５０と、を備える。
第１回転角センサ１２０は、センサ素子１２１、１２２、回転角演算部１２３、１２４、ターンカウンタ１２５、および、通信部１２８を有する。
第２回転角センサ２２０は、センサ素子２２１、２２２、回転角演算部２２３、２２４、ターンカウンタ２２５、および、通信部２２８を有する。
センサ素子１２１、１２２、２２１、２２２は、減速ギア８９を介してステアリングシステム９０と連結されるモータ８０の回転状態を検出する。
【００４６】
回転角演算部１２３、１２４は、センサ素子１２１、１２２の検出信号に基づいてモータ８０の回転角θｍ１を演算する。回転角演算部２２３、２２４は、センサ素子２２１、２２２の検出信号に基づいてモータ８０の回転角θｍ２を演算する。
ターンカウンタ１２５は、センサ素子１２１、１２２の検出信号に基づいてモータ８０の回転回数ＴＣ１を演算する。ターンカウンタ２２５は、センサ素子２２１、２２２の検出信号に基づいてモータ８０の回転回数ＴＣ２を演算する。
【００４７】
通信部１２８は、回転角θｍ１および回転回数ＴＣ１に係る情報を含むセンサ信号を出力する。通信部２２８は、回転角θｍ２および回転回数ＴＣ２に係る情報を含むセンサ信号を出力する。
回転角センサ１２０、２２０は、ＩＧがオフされている期間において、少なくとも回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の演算を継続可能である。
【００４８】
第１制御部１５０は、舵角演算部１５５を有する。舵角演算部１５５は、対応して設けられる第１回転角センサ１２０から取得される回転回数ＴＣ１および回転角θｍ１と、ステアリングホイール９１の中立位置に係る舵角中点ＭＰ１とに基づいて舵角θｓ１を演算する。
第２制御部２５０は、舵角演算部２５５を有する。舵角演算部２５５は、対応して設けられる第２回転角センサ２２０から取得される回転回数ＴＣ２および回転角θｍ２と、ステアリングホイール９１の中立位置に係る舵角中点ＭＰ２とに基づいて舵角θｓ２を演算する。
制御部１５０、２５０は、相互に情報を送受信可能である。
【００４９】
ここで、対応して設けられる回転角センサ１２０、２２０と制御部１５０、２５０との組み合わせを系統とする。本実施形態では、第１回転角センサ１２０と第１制御部１５０との組み合わせを第１系統Ｌ１、第２回転角センサ２２０と第２制御部２５０との組み合わせを第２系統Ｌ２とする。バッテリ１７０、２７０は、系統ごとに設けられる。
本実施形態では、回転角センサ１２０、２２０は、ＩＧがオフされている期間において、舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２を保持可能である。
【００５０】
一部の系統において、ＩＧがオフされている期間に回転角センサ１２０、２２０への電力供給が途絶えて回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の演算が継続できなくなる電源失陥異常が生じた場合、電源失陥異常が生じた系統を異常系統、電源失陥異常が生じていない系統を正常系統とする。ここでは、第１系統Ｌ１を異常系統、第２系統Ｌ２を正常系統として説明する。
第１系統Ｌ１の制御部１５０は、ＩＧがオンされたとき、第２系統Ｌ２の制御部２５０から、舵角中点ＭＰ２および回転回数ＴＣ２を取得する。
【００５１】
本実施形態では、バッテリ１７０、２７０を含めた舵角検出に係る構成が、独立して複数設けられる冗長構成となっているので、第１系統Ｌ１にて電源失陥異常が生じたとしても、第２系統Ｌ２の回転回数ＴＣ２および舵角中点ＭＰ２は正常である。制御部１５０、２５０は相互に通信可能であるので、第１制御部１５０は、第２制御部２５０から正常な舵角中点ＭＰ２および回転回数ＴＣ２を取得できる。したがって、第１系統Ｌ１では、舵角中点ＭＰ２および回転回数ＴＣ２に基づき、舵角θｓ１の演算に用いられる舵角中点ＭＰ１および回転回数ＴＣ１の少なくとも一方を補正することができる。これにより、一部の系統に電源失陥異常が生じた場合であっても、別途の部品等を追加することなく、適切に舵角演算を行うことができる。また、走行を伴う中立位置の再学習が不要であるので、異常系統における舵角演算再開までの時間を短縮することができる。
【００５２】
異常系統である第１系統Ｌ１の第１制御部１５０は、正常系統である第２制御部２５０から取得した回転回数ＴＣ２および舵角中点ＭＰ２を、第１回転角センサ１２０に送信し、第１回転角センサ１２０にて回転回数ＴＣ１および舵角中点ＭＰ１を補正する。
これにより、第１系統Ｌ１にて舵角θｓ１の演算に用いられる値を適切に補正することができる。
本実施形態では、回転回数ＴＣ２および舵角中点ＭＰ２そのものが「補正情報」に対応する。
【００５３】
異常系統である第１系統Ｌ１の第１制御部１５０において、正常系統である第２系統Ｌ２の第２制御部２５０から舵角中点ＭＰ２および現在の回転回数ＴＣ２を取得できない場合、第１制御部１５０は、車両直進時の回転回数ＴＣ１に基づき、舵角中点ＭＰ１を再学習する。
これにより、第２制御部２５０から中点情報を取得できない場合において、舵角中点ＭＰ１を適切に再設定することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
本実施形態の舵角検出装置を図４および図５に示す。本実施形態においても、第１系統Ｌ１が異常系統であり、第２系統Ｌ２が正常系統であるものとして説明する。
図４に示すように、舵角検出装置１２は、センサユニット２０、第１制御部１６０、および、第２制御部２６０を備える。
第１制御部１６０は、第１実施形態の第１制御部１５０の各構成に加え、舵角中点記憶部１６１を有する。舵角中点記憶部１６１は、ステアリングホイール９１が中立状態となるときの回転回数ＴＣ１である舵角中点ＭＰ１が記憶される。
第２制御部２６０は、第１実施形態の第２制御部２５０の各構成に加え、舵角中点記憶部２６１を有する。舵角中点記憶部２６１は、ステアリングホイール９１が中立状態となるときの回転回数ＴＣ２を舵角中点ＭＰ２が記憶される。
【００５５】
第１実施形態と同様、舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２は、回転角センサ１２０、２２０の組み付け時にステアリングホイール９１が中立位置となるように補正したときの回転回数「０」とする。本実施形態では、舵角中点記憶部１６１、２６１はＲＯＭ等の不揮発性メモリとし、ＩＧオフ中においても、舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２が保持されるようにする。
【００５６】
本実施形態では、回転角センサ１２０、２２０のメモリ１２６、２２６には、舵角中点ＭＰ１、ＭＰ２は記憶されず、電源失陥異常を検出するためのフラグ等の情報が記憶される。例えば、電源失陥フラグの初期値を「０」とし、電力が供給されている場合、正常値「１」とする。メモリ１２６、２２６が揮発性メモリであれば、電源失陥異常が生じると、電源失陥フラグは初期値「０」に戻る。これにより、電源失陥異常を検出可能である。
第１実施形態においても、フラグ等により、電源失陥異常を検出するようにしてもよい。
【００５７】
ここで、中点情報補正の具体例を説明する。
例えば、第１実施形態での説明と同様、ＩＧがオフされる前において、ＴＣ１、ＴＣ２が１０、舵角中点が０であったものとする。
ＩＧがオフされている間に、第１系統Ｌ１に電源失陥異常が生じ、ＩＧがオンされたときの回転回数ＴＣ１が１０、回転回数ＴＣ２が２０であるとする。この状態において、第１系統Ｌ１の舵角中点は、−１０と計算することができる。
本実施形態では、舵角演算部１５５は、回転回数ＴＣ１＝１０、舵角中点ＭＰ１＝−１０が、回転回数ＴＣ１＝２０、舵角中点ＭＰ１＝０となるように、第１回転角センサ１２０から受信した情報を内部的に読み替えて演算を行う。例えば、回転回数ＴＣ１に補正値Ｃｖ１＝１０を加算すれば、回転回数ＴＣ１＝２０と読み替え可能である。
【００５８】
本実施形態の中点補正処理を図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＩＧがオフからオンに切り替わったときに、制御部１６０、２６０にて実行される。ここでは、第１制御部１６０での処理について説明する。
本実施形態における中点補正処理は、Ｓ１０７に替えてＳ１１７とする点を除き、図３のフローチャートと同様である。
【００５９】
Ｓ１０６で肯定判断された場合に移行するＳ１１７では、第１制御部１６０は、電源失陥によるカウントずれを第１制御部１６０の内部にて補正する。
詳細には、第１制御部１６０は、第１回転角センサ１２０から取得された回転回数ＴＣ１と、第２制御部２６０から取得した回転回数ＴＣ２および舵角中点ＭＰ２とに基づき、回転回数ＴＣ１を補正するための補正値Ｃｖ１を演算する。舵角演算部１５５は、第１回転角センサ１２０から取得される回転回数ＴＣ１を補正値Ｃｖ１で補正して、舵角θｓ１を演算する。補正値Ｃｖ１は、電源失陥による舵角中点ＭＰ１のずれを補正するための値と捉えることもできる。
また、第１回転角センサ１２０から取得された回転回数ＴＣ１と、第２制御部２６０から取得した回転回数ＴＣ２および舵角中点ＭＰ２とに基づき、現在の回転回数ＴＣ１に応じた舵角中点ＭＰ１を演算し、舵角中点記憶部１６１に記憶されている舵角中点ＭＰ１の値を書き換えてもよい。
【００６０】
本実施形態では、異常系統である第１系統Ｌ１の第１制御部１６０は、正常系統である第２系統Ｌ２の第２制御部２６０から取得した舵角中点ＭＰ２および回転回数ＴＣ２に基づいて自系統の舵角中点ＭＰ１および回転回数ＴＣ１の少なくとも一方を補正する。また、舵角演算部１５５は、補正された値を用いて舵角θｓ１を演算する。
本実施形態では、第１制御部１６０の内部にて、電源失陥異常に伴う舵角中点のずれを補正している。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。
【００６１】
（他の実施形態）
上記実施形態では、回転角センサのメモリは、揮発性メモリである。他の実施形態では、回転角センサのメモリは不揮発性メモリであってもよい。この場合、別途の揮発性メモリ等の電源失陥異常を検出するための構成を設けることが望ましい。また、電源失陥異常の検出方法は、どのような方法であってもよい。
第１実施形態では、始動スイッチのオフ中に電源失陥異常が生じた場合、制御部から回転角センサに回転回数および舵角中点そのものを補正情報として送信し、回転角センサ側にて回転回数および舵角中点を補正している。他の実施形態では、回転角センサに送信される補正情報は、回転回数および舵角中点そのものに限らず、例えば、異常系統における回転回数のずれ量等の情報であってもよい。また、回転角センサ側では、中点情報または回転回数の一方を補正するようにしてもよい。
また、他の実施形態では、中点情報が回転角センサ側に保持されている場合であっても、第２実施形態のように、制御部側にて、回転回数および舵角中点を補正して舵角演算を行うようにしてもよい。
【００６２】
第２実施形態では、始動スイッチのオフ中に電源失陥異常が生じた場合、制御部側にて回転回数および舵角中点を補正して舵角演算を行う。他の実施形態では、中点情報が制御部側にて保持されている場合であっても、第１実施形態のように、回転角センサに補正情報を送信し、回転角センサ側にて回転回数および中点情報の少なくとも一方を補正するようにしてもよい。
また、他の実施形態では、他の装置にて正確な舵角が分かる場合、他の装置から車両通信網を経由して取得される舵角情報に基づき、回転回数および中点情報の少なくとも一方を補正するようにしてもよい。
【００６３】
上記実施形態では、制御部は２つである。他の実施形態では、制御部は３つ以上であってもよい。上記実施形態では、１つの制御部に対して１つの回転角センサが設けられる。他の実施形態では、１つの制御部に対して複数の回転角センサを設けてもよい。
上記実施形態では、回転角センサには、２つのセンサ素子、２つの回転角演算部、および、１つの回転回数演算部が設けられる。他の実施形態では、センサ素子、回転角演算部および回転回数演算部は、それぞれ１つ以上あれば、いくつずつとしてもよい。
上記実施形態では、舵角は、ステアリングシャフトの回転角である。他の実施形態では、舵角は、ステアリング角、ピニオン角、タイヤ角、モータ回転角の積算値等、どのギア時点の値としてもよい。
【００６４】
上記実施形態では、舵角検出装置は、電動パワーステアリング装置に用いられる。他の実施形態では、舵角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。
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】
【００６５】
１１、１２・・・舵角検出装置
８０・・・モータ            ８９・・・減速ギア（動力伝達部）
９０・・・ステアリングシステム
９１・・・ステアリングホイール（操舵部材）
１２０、２２０・・・回転角センサ
１２１、１２２、２２１、２２２・・・センサ素子
１２３、１２４、２２３、２２４・・・回転角演算部
１２５、２２５・・・ターンカウンタ（回転回数演算部）
１２８、２２８・・・通信部
１５０、１６０、２５０、２６０・・・制御部
【図１】
2018177099.tif 000003
【図２】
2018177099.tif 000004
【図３】
2018177099.tif 000005
【図４】
2018177099.tif 000006
【図５】
2018177099.tif 000007