(57)【要約】【課題】回転角度検出のロバスト性を向上するのに好適な電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器、トルクアングルセンサ、トルクセンサ及びモータ駆動制御装置、電動パワーステアリング装置並びに車両を提供する。【解決手段】トルクアングルセンサ１は、出力軸３２ｂの回転角度を検出する第１の回転角検出部１４を備え、第１の回転角検出部１４の回転角検出回路１６は、半導体基板１６０Ｓ上に円形に配置された、垂直ホール素子から構成される第１〜第８の感磁素子１６０ａ〜１６０ｈと、これらの感磁素子を予め設定した回転周波数で周方向に１つずつ順に駆動する駆動回路１６１と、駆動された各感磁素子から出力される信号を二値化した二値化信号と、感磁素子を順次駆動時の回転周波数と同じ周波数の二値基準信号との位相差を出力軸３２ｂの回転位置情報として検出する角度検出回路１６２とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング装置に用いられる回転軸上に該回転軸と同心かつ同期回転可能に設けられた円環状又は円板状の磁力発生機構であって、周方向に沿って周期数Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の周期的な磁界を発生する磁力発生機構と、
前記回転軸の回転に応じて変化する磁界に基づき前記回転軸の回転角を検出する回転角検出部と、を備え、
前記回転角検出部は、半導体基板と、該半導体基板上に円形に配置された、前記半導体基板の基板面と平行な平面内に方向成分を有する磁界に感応する複数の感磁素子と、前記複数の感磁素子を予め設定した回転周波数で周方向に１つずつ順に駆動する駆動回路と、駆動された各感磁素子から出力される信号と前記回転周波数と同じ周波数の基準信号との位相差を前記回転軸の回転位置情報として検出し、検出した回転位置情報に基づき前記回転軸の回転角度を検出する角度検出回路とを有し、
前記回転角検出部は、前記磁力発生機構の外周面と所定空隙を空けて対向して前記回転軸を回転可能に支持する部材側に固定して配置されていると共に、感応対象となる磁界の方向成分と前記基板面とが平行となる姿勢で配置されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器。
【請求項２】
Ｍ系統（Ｍは２以上の自然数）の前記回転角検出部と、
前記Ｍ系統の回転角検出部で検出されたＭ個の回転角度を相互に比較し、比較結果に基づき前記回転角検出部の異常を判定する異常判定部と、を備える請求項１に記載の電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器。
【請求項３】
前記Ｍ系統の回転角検出部は、前記磁力発生機構に対してその周方向に沿って位相をずらして設けられており、
前記Ｍ系統の回転角検出部で検出されたＭ個の回転角度の位相差をオフセットする位相差補正部を備え、
前記異常判定部は、オフセット後の前記Ｍ個の回転角度について、相互に異なる各２つの回転角検出部で検出された回転角度の組が一致しているか否かをそれぞれ判定し、一致していると判定した組に対応する回転角検出部を正常と判定し一致していないと判定した組に対応する回転角検出部を異常と判定する請求項２に記載の電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器。
【請求項４】
前記Ｍ系統の回転角検出部は、前記磁力発生機構に対してその周方向に沿って電気角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている請求項３に記載の電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器。
【請求項５】
ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するトルク検出部と、
前記ステアリングシャフトの回転角度を検出する回転角度検出部と、を備え、
前記回転角度検出部として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備える電動パワーステアリング装置用のトルクアングルセンサ。
【請求項６】
ステアリングシャフトを構成するトーションバーを介して連結された入力軸と出力軸とのうち前記入力軸の回転角度を検出する第１の回転角度検出器と、
前記出力軸の回転角度を検出する第２の回転角度検出器と、
前記第１の回転角度検出器で検出された前記入力軸の回転角度と、前記第２の回転角度検出器で検出された前記出力軸の回転角度との差分から前記トーションバーの捩れ角を算出し、算出した前記捩れ角に基づき操舵トルクを算出するトルク演算部と、を備え、
前記第１の回転角度検出器及び前記第２の回転角度検出器として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備える電動パワーステアリング装置用のトルクセンサ。
【請求項７】
前記入力軸及び前記出力軸のうち少なくとも一方の絶対回転角情報を検出する多回転検出部を備え、
前記トルク演算部は、前記入力軸及び前記出力軸のうち少なくとも一方の軸の回転角度を前記多回転検出部で検出した前記絶対回転角情報に基づき補正し、補正後の回転角度に基づき前記操舵トルクを算出する請求項６に記載の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサ。
【請求項８】
電動パワーステアリング装置に用いられる同心かつ同軸線上に分割して設けられた第１の回転軸及び第２の回転軸のうち前記第１の回転軸の回転角度を検出する第１の回転角度検出器と、
前記第２の回転軸の回転角度を検出する第２の回転角度検出器と、
前記第１の回転角度検出器で検出された前記第１の回転軸の回転角度と、前記第２の回転角度検出器で検出された前記第２の回転軸の回転角度との差分を算出する角度差演算部と、を備え、
前記第１の回転角度検出器及び前記第２の回転角度検出器として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備える電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器。
【請求項９】
前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸の少なくとも一方の絶対回転角情報を検出する多回転検出部を備え、
前記角度差演算部は、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸のうち少なくとも一方の軸の回転角度を前記多回転検出部で検出した絶対回転角情報に基づき補正し、補正後の回転角度に基づき前記差分を算出する請求項８に記載の電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器。
【請求項１０】
ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータのモータ回転軸の回転角度を検出するモータ回転角検出部として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備え、前記モータ回転角検出部で検出した前記モータ回転軸の回転角度に基づき前記電動モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置用のモータ駆動制御装置。
【請求項１１】
ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置として、請求項１０に記載の電動パワーステアリング装置用のモータ駆動制御装置を備える電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するセンサとして、請求項５に記載の電動パワーステアリング装置用のトルクアングルセンサと、請求項６に記載の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサと、請求項７に記載の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサとのうちいずれか１つを備える電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置として、請求項１０に記載の電動パワーステアリング装置用のモータ駆動制御装置を備え、
前記ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するセンサとして、請求項５に記載の電動パワーステアリング装置用のトルクアングルセンサと、請求項６に記載の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサと、請求項７に記載の電動パワーステアリング装置用のトルクセンサとのうちいずれか１つを備える電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置用の角度検出装置、トルクアングルセンサ、トルクセンサ及びモータ駆動制御装置、電動パワーステアリング装置並びに車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置で用いられる回転角センサ及びトルクセンサとして、例えば、特許文献１に記載の回転角・トルクセンサがある。この回転角・トルクセンサは、トーションバーを介して連結された第１及び第２のシャフトのそれぞれに固定された第１及び第２の磁気センサと、第１及び第２の磁気センサの位置に第１周期数及び第２周期数の周期的な第１及び第２の磁界を生成する第１及び第２の磁石ロータとを備えている。加えて、第１及び第２の磁気センサの出力に基づいて第１及び第２のシャフトの機械角を算出するとともに、算出した機械角に基づいて第１のシャフトにかかるトルクを算出する演算回路を備えている。かかる回転角・トルクセンサは、第１及び第２の磁気センサが、各２つの磁気抵抗素子を有し、これら各２つの磁気抵抗素子は、磁石ロータに対して電気角で９０度の位相差を有するように配置され、磁気信号としてｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を検出するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４２３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、各２つの磁気抵抗素子によって、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号を検出するデュアルチャネルの構成となっている。そのため、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号間の感度ミスマッチや、２つの磁気抵抗素子間のエアギャップのばらつき等が発生し、軸心ずれ等に対する信号波形のオフセットや振幅の変動についてロバスト性が低くなるという問題があった。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、回転角度検出のロバスト性を向上するのに好適な電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器、トルクアングルセンサ、トルクセンサ及びモータ駆動制御装置、電動パワーステアリング装置並びに車両を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器は、電動パワーステアリング装置に用いられる回転軸上に該回転軸と同心かつ同期回転可能に設けられた円環状又は円板状の磁力発生機構であって、周方向に沿って周期数Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の周期的な磁界を発生する磁力発生機構と、前記回転軸の回転に応じて変化する磁界に基づき前記回転軸の回転角を検出する回転角検出部と、を備え、前記回転角検出部は、半導体基板と、該半導体基板上に円形に配置された、前記半導体基板の基板面と平行な平面内に方向成分を有する磁界に感応する複数の感磁素子と、前記複数の感磁素子を予め設定した回転周波数で周方向に１つずつ順に駆動する駆動回路と、駆動された各感磁素子から出力される信号と前記回転周波数と同じ周波数の基準信号との位相差を前記回転軸の回転位置情報として検出し、検出した回転位置情報に基づき前記回転軸の回転角度を検出する角度検出回路とを有し、前記回転角検出部は、前記磁力発生機構の外周面と所定空隙を空けて対向して前記回転軸を回転可能に支持する部材側に固定して配置されていると共に、感応対象となる磁界の方向成分と前記基板面とが平行となる姿勢で配置されている。
【０００６】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様に係る電動パワーステアリング装置用のトルクアングルセンサは、ステアリングシャフトに生じるトルクを検出するトルク検出部と、前記ステアリングシャフトの回転角度を検出する回転角度検出部と、を備え、前記回転角度検出部として、上記第１の態様に係る電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備える。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、本発明の第３の態様に係る電動パワーステアリング装置用のトルクセンサは、ステアリングシャフトを構成するトーションバーを介して連結された入力軸と出力軸とのうち前記入力軸の回転角度を検出する第１の回転角度検出器と、前記出力軸の回転角度を検出する第２の回転角度検出器と、前記第１の回転角度検出器で検出された前記入力軸の回転角度と、前記第２の回転角度検出器で検出された前記出力軸の回転角度との差分から前記トーションバーの捩れ角を算出し、算出した前記捩れ角に基づき操舵トルクを算出するトルク演算部と、を備え、前記第１の回転角度検出器及び前記第２の回転角度検出器として、上記第１の態様に係る電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備える。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明の第４の態様に係る電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器は、電動パワーステアリング装置に用いられる同心かつ同軸線上に分割して設けられた第１の回転軸及び第２の回転軸のうち前記第１の回転軸の回転角度を検出する第１の回転角度検出器と、前記第２の回転軸の回転角度を検出する第２の回転角度検出器と、前記第１の回転角度検出器で検出された前記入力軸の回転角度と、前記第２の回転角度検出器で検出された前記出力軸の回転角度との差分を算出する角度差演算部と、を備え、前記第１の回転角度検出器及び前記第２の回転角度検出器として、上記第１の態様に係る電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備える。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の第５の態様に係る電動パワーステアリング装置用のモータ駆動制御装置は、ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータのモータ回転軸の回転角度を検出するモータ回転角検出部として、上記第１の態様に係る電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備え、前記モータ回転角検出部で検出した前記モータ回転軸の回転角度に基づき前記電動モータを駆動制御する。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の第６の態様に係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操舵補助力を付与する電動モータを駆動制御するモータ駆動制御装置として、上記第５の態様に係る電動パワーステアリング装置用のモータ駆動制御装置を備える。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の第７の態様に係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生じるトルクを検出するセンサとして、上記第２の態様に係る電動パワーステアリング装置用のトルクアングルセンサ又は上記第３の態様に係る電動パワーステアリング装置用のトルクセンサを備える。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の第８の態様に係る車両は、上記第６又は第７の態様に係る電動パワーステアリング装置を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の回転角度検出器であれば、従来と比較して、２つの磁気検出素子にて回転位置情報としてｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号をそれぞれ個別に検出する必要が無くなる。そのため、これらの信号間における、軸心ずれ等に対する信号波形のオフセット及び振幅変動の影響を原理的に受けることがなくなる。加えて、磁気検出素子間のエアギャップのばらつき、温度ドリフト等の影響を原理的に受けることがなくなる。その結果、従来と比較してロバスト性の高い角度検出が可能となる。
そして、上記電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器にてステアリングシャフトの回転角度を検出する機能を有する電動パワーステアリング装置用のトルクアングルセンサでは、従来と比較してロバスト性の高い角度検出を行うことが可能となり、信頼性の高いステアリングシャフトの回転角度を検出することが可能となる。
【００１４】
また、トーションバーを介して連結された入力軸及び出力軸の回転角を検出する回転角度検出器として、上記電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備える電動パワーステアリング装置用のトルクセンサでは、信頼性の高いトルク値を検出することが可能となる。
また、同心かつ同軸線上に分割して設けられた第１の回転軸及び第２の回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器として上記電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備え、これらの回転角度の差分（差角度）を算出する電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器では、高精度な差角度を検出することが可能となる。
【００１５】
また、電動モータのモータ回転角を検出する回転角度検出器として、上記電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器を備える電動パワーステアリング装置用のモータ駆動制御装置では、信頼性の高いモータ駆動制御を行うことが可能となる。
また、上記電動パワーステアリング装置用のモータ駆動制御装置及びトルクセンサの少なくとも一方を備える電動パワーステアリング装置では、信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。また、上記電動パワーステアリング装置を備える車両では、信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係るトルクアングルセンサを搭載した電動パワーステアリング装置を車両に適用した場合の全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係るトルクアングルセンサの構成を示す図である。
【図３】（ａ）は、第１実施形態に係る回転角検出回路の構成を示す図であり、（ｂ）は、第１〜第８の感磁素子の円形配置構成を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る第１のトルクセンサの構成を示す図である。
【図５】第３実施形態に係る第２のトルクセンサの構成を示す図である。
【図６】入力軸機械角と、第２の多極磁石リング１３Ａの電気角及び２極磁石の電気角との関係を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は、第１〜第３実施形態の変形例に係る回転角検出回路の多重化の構成例を示す図である。
【図８】第１〜第３実施形態の変形例に係る第２の回転角検出回路の構成を示す図である。
【図９】第４実施形態に係る第３のトルクセンサの構成を示す図である。
【図１０】第４実施形態に係る第３のトルクセンサの三重化された回転角検出回路の配置構成例を示す図である。
【図１１】第４実施形態に係る第３のトルクセンサの第３のコントローラの具体的な構成を示すブロック図である。
【図１２】（ａ）は、第１異常判定部の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、第２異常判定部の構成を示すブロック図である。
【図１３】第５実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】第５実施形態に係るモータ回転角センサの構成及び三重化された回転角検出回路の配置構成の一例を示す図である。
【図１５】モータ回転角センサの第４のコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１６】第３異常判定部の構成を示すブロック図である。
【図１７】他の変形例に係る第３のトルクセンサの第３のコントローラの構成を示す図である。
【図１８】他の変形例に係る第３のコントローラの第１異常判定部の構成を示すブロック図である。
【図１９】他の変形例に係るモータ回転角センサの第４のコントローラの構成を示すブロック図である。
【図２０】他の変形例に係る第４のコントローラの第３異常判定部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第５実施形態及び第１〜第３実施形態の変形例を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものも含まれており、部材ないし部分の縦横の寸法や縮尺は実際のものとは異なる場合があることに留意すべきである。従って、具体的な寸法や縮尺は以下の説明を参酌して判断すべき場合がある。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合があることはもちろんである。
また、以下に示す第１〜第５実施形態及び第１〜第３実施形態の変形例は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１８】
（第１実施形態）
（全体構成）
第１実施形態に係る車両４は、図１に示すように、左右の転舵輪となる前輪４ＦＲ及び４ＦＬと後輪４ＲＲ及び４ＲＬを備えている。前輪４ＦＲ及び４ＦＬは、電動パワーステアリング装置３によって転舵される。
電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１と、ステアリングシャフト３２と、第１のユニバーサルジョイント３３と、ロアシャフト３４と、第２のユニバーサルジョイント３５とを備える。
【００１９】
電動パワーステアリング装置３は、更に、ピニオンシャフト３６と、ステアリングギヤ３７と、タイロッド３８と、ナックルアーム３９と、トルクアングルセンサ１とを備える。
ステアリングホイール３１に運転者から作用された操舵力は、ステアリングシャフト３２に伝達される。このステアリングシャフト３２は、入力軸３２ａと出力軸３２ｂとを有する。入力軸３２ａの一端はステアリングホイール３１に連結され、他端はトルクアングルセンサ１を介して出力軸３２ｂの一端に連結されている。
【００２０】
そして、出力軸３２ｂに伝達された操舵力は、第１のユニバーサルジョイント３３を介してロアシャフト３４に伝達され、更に、第２のユニバーサルジョイント３５を介してピニオンシャフト３６に伝達される。このピニオンシャフト３６に伝達された操舵力はステアリングギヤ３７を介してタイロッド３８に伝達される。更に、このタイロッド３８に伝達された操舵力はナックルアーム３９に伝達され、前輪４ＦＲおよび４ＦＬを転舵させる。
ここで、ステアリングギヤ３７は、ピニオンシャフト３６に連結されたピニオン３７ａとこのピニオン３７ａに噛合するラック３７ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成されている。従って、ステアリングギヤ３７は、ピニオン３７ａに伝達された回転運動をラック３７ｂで車幅方向の直進運動に変換している。
【００２１】
トルクアングルセンサ１は、ステアリングホイール３１に付与されて入力軸３２ａに伝達された操舵トルクＴを検出する。
また、ステアリングシャフト３２の出力軸３２ｂには、操舵補助力を出力軸３２ｂに伝達する操舵補助機構４０が連結されている。
操舵補助機構４０は、出力軸３２ｂに連結したウォームギヤ機構で構成される減速ギヤ４１と、この減速ギヤ４１に連結された操舵補助力を発生する電動モータ４２と、電動モータ４２のハウジングに固定支持されたモータ駆動制御装置２とを備えている。
【００２２】
電動モータ４２は、３相ブラシレスモータであり、図示しない環状のモータロータと環状のモータステータとを備えている。モータステータは、径方向内側に突出する複数の極歯を円周方向に等間隔に備えて構成され、各極歯には励磁用コイルが巻き回されている。そして、モータステータの内側に、モータロータが同軸に配設されている。モータロータは、モータステータの極歯と僅かの空隙（エアギャップ）をもって対向しかつ外周面に円周方向に等間隔に設けられた複数の磁石を備えて構成されている。
モータロータはモータ回転軸に固定されており、モータステータのコイルにモータ駆動制御装置２を介して３相交流電流を流すことでモータステータの各歯が所定の順序に励磁されてモータロータが回転し、この回転に伴ってモータ回転軸が回転する。
そして、モータ回転軸が回転すると、その回転力（操舵補助力）が減速ギヤ４１を介してステアリングシャフト３２に伝達されステアリングシャフト３２が回転する。一方、ステアリングホイール３１が操舵されてステアリングシャフト３２が回転すると、その回転力が減速ギヤ４１を介してモータ回転軸に伝達されモータロータが回転する。すなわち、電動モータ４２の回転位置とステアリングシャフト３２の回転位置とは対応関係があり、いずれか一方の回転情報から他方の回転位置を算出することが可能である。
【００２３】
モータ駆動制御装置２は、車載電源であるバッテリ６１から電源供給されることによって作動する。ここで、バッテリ６１の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ６２（以下、「ＩＧスイッチ６２」と記載する場合がある）を介してモータ駆動制御装置２に接続されると共に、ＩＧスイッチ６２を介さず直接、モータ駆動制御装置２に接続されている。
また、モータ駆動制御装置２には、図１に示すように、トルクアングルセンサ１で検出された操舵トルクＴと、車速センサ６０で検出された車速Ｖとが入力されている。
モータ駆動制御装置２は、車速センサ６０からの車速Ｖと、トルクアングルセンサ１からの操舵トルクＴと、不図示のモータ回転角センサからのモータ回転角θｍとに基づき、電動モータ４２を駆動制御する。
【００２４】
（トルクアングルセンサ１の構成）
第１実施形態に係るトルクアングルセンサ１は、図２に示すように、出力軸３２ｂ側に設けられた第１の回転角度検出器１０と、入力軸３２ａと出力軸３２ｂとの連結部に設けられたトルク検出部１１と、これらを覆う第１のハウジング部１２とを含んで構成される。
トルク検出部１１は、入力軸３２ａ及び出力軸３２ｂを連結するトーションバー（図示略）を内部に有している。
【００２５】
第１実施形態のトルク検出部１１は、図示省略するが、入力軸３２ａに形成されたセンサシャフト部と、センサシャフト部の外側に同軸に配置されたリール状の１対の検出コイルと、両者の間に同軸に配置された円筒部材と、回路基板とを備える。
センサシャフト部の表面には、軸方向に延びた複数の凸条が円周方向に沿って等間隔に形成されている。また、凸条の間には溝部が形成されている。円筒部材には、センサシャフト部の表面の凸条に対向する位置に、円周方向に等間隔に配置された複数個の長方形の窓からなる第１の窓列と、当該第１の窓列から軸方向にずれた位置に、第１の窓列と同一形状で円周方向の位相が異なる第２の窓列とが設けられている。
【００２６】
回路基板にはトルク検出部を構成する図示しないトルク演算回路が搭載されており、このトルク演算回路は、入力軸３２ａと出力軸３２ｂとの相対変位（トーションバーの捩れ）に応じた２つのコイルの出力電圧とトーションバーのバネ定数との関係から、ステアリングホイール３１に付与されて入力軸３２ａに伝達された操舵トルクＴを算出する。このように、第１実施形態のトルク検出部１１は、入力軸３２ａと出力軸３２ｂとの相対的な変位（回転変位）を、コイル対のインピーダンスの変化に対応させて算出する。
トルク検出部１１は、算出した操舵トルクＴを、モータ駆動制御装置２に出力する。
【００２７】
第１の回転角度検出器１０は、多極磁石リング１３と、この多極磁石リング１３の外周面に対して所定空隙を空けて対向する位置でかつ出力軸３２ｂを回転可能に支持する部材側に固定配置された第１の回転角検出部１４とを備える。
多極磁石リング１３は、周方向に沿って外周面にＳ極とＮ極とが交互に連続するように着磁された円環形状（リング状）の多極磁石であり、中央の貫通穴内に出力軸３２ｂを挿通させた状態で出力軸３２ｂと同心に固定支持されている。これにより、出力軸３２ｂの回転に同期して第１の多極磁石リング１３が回転する。
【００２８】
この多極磁石リング１３は、その半径方向の磁束密度が、それぞれ回転角度に対して周期数Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の周期波形状（例えば、正弦波形状）に変化するように着磁されている。
また、多極磁石リング１３は、必要な磁束密度に応じて、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石等から構成されている。
第１の回転角検出部１４は、多極磁石リング１３の外周面に沿った扇状の回路基板１５と、この回路基板１５上に実装された回転角検出回路１６とを備えている。
【００２９】
回転角検出回路１６は、図３（ａ）に示すように、感磁素子群１６０と、駆動回路１６１と、角度検出回路１６２と、これらを覆うパッケージ１６３とを含んで構成される。
感磁素子群１６０は、図３（ｂ）に示すように、半導体基板１６０Ｓ上に円形に周方向に等間隔に配置された、第１〜第８の感磁素子１６０ａ〜１６０ｈを備える。各感磁素子は例えば５つの接点を有する垂直ホール素子等から構成されている。各感磁素子の５つの接点はそれぞれ、後述する、駆動回路１６１の備える２つの電流源と、定電位部（例えば接地部）と、角度検出回路１６２の備える作動差分増幅器の２つの入力部とに接続されている。
【００３０】
ここで、垂直ホール素子は、その感度の軸が、感磁素子群１６０の形成される半導体基板１６０Ｓと平行なｘｙ平面に対して平行方向となる傾向を有している。従って、第１実施形態では、図２に示すように、多極磁石リング１３の半径方向が半導体基板１６０Ｓの基板面と平行となる姿勢に第１の回転角検出部１４を固定配置している。従って、第１実施形態の感磁素子群１６０は、多極磁石リング１３の半径方向の磁界成分に対して良好な感度を有することになる。
駆動回路１６１は、図示省略するが、２つの電流源と、各感磁素子の各接点をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ回路と、スイッチ回路を制御する論理回路と、発振器及び分周器を含み、クロック信号及び後述する二値信号の基準となる二値基準信号を生成するタイミング回路とを含んで構成される。なお、スイッチ回路は、例えばトランスミッションゲート等から構成される。
【００３１】
この駆動回路１６１は、タイミング回路によって論理回路及びスイッチ回路を制御し、予め設定された回転周波数で第１〜第８の感磁素子１６０ａ〜１６０ｈをチョッパ制御する。具体的に、第１〜第８の感磁素子１６０ａ〜１６０ｈを時計回り又は反時計回りに１つずつ順番に駆動状態（ＯＮ状態）にすると共に他の全ての感磁素子をＯＦＦ状態にする。これにより、ＯＮ状態の感磁素子が、予め設定された回転周波数で時計回り又は反時計回りに回転する状態を形成する。なお、タイミング回路から出力される二値基準信号は、回転周波数と等しい周波数の信号であり、第１〜第８の感磁素子１６０ａ〜１６０ｈのうち所定の感磁素子の位置に関する位相を有する。また、タイミング回路から出力されたクロック信号及び二値基準信号は、角度検出回路１６２に入力される。
【００３２】
角度検出回路１６２は、図示省略するが、作動差分増幅器と、バンドパスフィルタと、コンパレータと、カウンタ回路と、出力バッファとを含んで構成される。この角度検出回路１６２は、作動差分増幅器によって、ＯＮ状態の感磁素子について、その電流源に接続する接点と定電位部に接続する接点との間に出現するホール電圧に比例する出力信号を生成し、この出力信号を、バンドパスフィルタにてフィルタリングする。その後、バンドパスフィルタから出力された信号をコンパレータにて閾値と比較して二値信号に変換する。そして、カウンタ回路及び出力バッファにおいて、二値信号と二値基準信号とに基づきこれらの信号の位相差に相当するデジタルの信号を生成する。このデジタル信号は、多極磁石リング１３の回転角度に関する信号であり、第１の回転角度検出器１０は、このようにして検出した回転角度を、出力軸３２ｂの回転角度である出力軸回転角θｏｓとして、モータ駆動制御装置２に出力する。
【００３３】
（動作）
次に、第１実施形態の動作を説明する。
今、車両４の運転者によってステアリングホイール３１が操舵され、この操舵力がステアリングシャフト３２に伝達されると、まず、入力軸３２ａが操舵方向と対応する方向に回動する。この回動に伴って、トーションバーの入力軸３２ａ側の端部（以下、「入力端」と記載する）が回動する。入力端を経た操舵力は、トーションバーの捩れ（弾性変形）を介して出力軸３２ｂ側の端部（以下、「出力端」と記載する）へと伝達され出力端（出力軸３２ｂ）が回動する。即ち、入力端（入力軸３２ａ）及び出力端（出力軸３２ｂ）が回転方向に相対変位する。
【００３４】
これにより、トルクアングルセンサ１では、トルク検出部１１のトルク演算回路にて、入力軸３２ａと出力軸３２ｂとの相対変位（トーションバーの捩れ）に応じたコイルの出力電圧とトーションバーのバネ定数との関係から、ステアリングホイール３１に付与されて入力軸３２ａに伝達された操舵トルクＴが算出され、この操舵トルクＴが、モータ駆動制御装置２に出力される。
一方、出力軸３２ｂが回動することで、出力軸３２ｂに設けられた多極磁石リング１３が回動する。この回動による回転変位に応じた磁束は、第１の回転角度検出器１０の感磁素子群１６０における、時計回り又は反時計回りに順次ＯＮ状態となる各感磁素子によって検知される。この検知された磁界は、角度検出回路１６２の作動差分増幅器にて磁束に応じたホール電圧に比例した信号となり、この信号は、角度検出回路１６２のバンドパスフィルタ、カウンタ回路及び出力バッファを介して、多極磁石リング１３の回転角度に関する信号として出力される。この回転角度は、出力軸回転角θｏｓとして、モータ駆動制御装置２に出力される。
【００３５】
モータ駆動制御装置２は、トルクアングルセンサ１からの操舵トルクＴと、第１の回転角度検出器１０からの出力軸回転角θｏｓと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサからのモータ回転角θｍとに基づき、電動モータ４２を駆動制御する。
ここで、多極磁石リング１３は、磁力発生機構に対応し、回転角検出回路１６は、回転角検出部に対応し、第１の回転角度検出器１０は、電動パワーステアリング装置用の回転角度検出器に対応する。
【００３６】
（第１実施形態の作用及び効果）
第１実施形態に係る第１の回転角度検出器１０は、電動パワーステアリング装置３に用いられる出力軸３２ｂ上に該出力軸３２ｂと同心かつ同期回転可能に設けられた円環状の多極磁石リング１３が、周方向に沿って周期数Ｎ（第１実施形態では８）の周期的な磁界を発生する。第１の回転角検出部１４が、出力軸３２ｂの回転に応じて変化する磁界に基づき出力軸回転角θｏｓを検出する。
ここで、第１の回転角検出部１４は、回転角検出回路１６を備える。この回転角検出回路１６は、半導体基板１６０Ｓと、該半導体基板１６０Ｓ上に円形に配置された、半導体基板１６０Ｓの基板面と平行な平面内に方向成分を有する磁界に感応する第１〜第８の感磁素子１６０ａ〜１６０ｈとを備える。加えて、第１〜第８の感磁素子１６０ａ〜１６０ｈを予め設定した回転周波数で周方向（時計回り又は反時計回り）に１つずつ順に駆動する駆動回路１６１を備える。更に、駆動回路１６１によって駆動された各感磁素子から出力される信号を二値化した信号と、感磁素子を駆動時の回転周波数と同じ周波数の二値基準信号との位相差を出力軸３２ｂの回転位置情報として検出し、検出した回転位置情報に基づき出力軸回転角θｏｓを検出する角度検出回路１６２とを有する。
【００３７】
また、第１の回転角検出部１４は、多極リング磁石１３の外周面と所定空隙を空けて対向して出力軸３２ｂを回転可能に支持する部材側に固定して配置されていると共に、感応対象となる磁界の方向成分と半導体基板１６０Ｓの基板面とが平行となる姿勢で配置されている。第１実施形態では、多極磁石リング１３に対してその径方向と基板面とが平行となる姿勢で固定配置されている。
この構成であれば、従来と比較して、２つの磁気検出素子にて回転位置情報としてｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号をそれぞれ個別に検出する必要が無くなる。そのため、これらの信号間における、軸心ずれ等に対する信号波形のオフセット及び振幅変動の影響を原理的に受けることがなくなる。加えて、磁気検出素子間のエアギャップのばらつき、温度ドリフト等の影響を原理的に受けることがなくなる。更に、多極磁石リング１３が出力軸３２ｂ上に直結されているため、原理上、バックラッシが存在しない。更にまた、多極磁石リング１３がＮ（Ｎは２以上の自然数）周期の繰り返し波形となる磁界を出力する構成となっているため、高分解能な角度検出が可能となる。その結果、従来と比較してロバスト性が高くかつ高精度な角度検出が可能となる。
【００３８】
なお、センサ要因のｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号間の振幅差影響が原理上存在しないため、芯ずれの大きなアプリケーションにおいて芯ずれ変動に対しロバストな角度検出が可能となる。
また、第１実施形態に係るトルクアングルセンサ１は、トルク検出部１１が、ステアリングシャフト３２を構成する出力軸３２ｂに生じる操舵トルクＴを算出する。上記第１の回転角度検出器１０が、出力軸３２ｂの回転角度である出力軸回転角θｏｓを検出する。
この構成であれば、出力軸回転角θｏｓの検出において、上記第１の回転角度検出器１０と同様の作用及び効果が得られる。
また、第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置３は、上記トルクアングルセンサ１を備える。これにより、信頼性の高い操舵トルクＴに基づき信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。
また、第１実施形態に係る車両４は、上記電動パワーステアリング装置３を備える。これにより、信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となり、車両４の操舵安定性を高めることが可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
この第２実施形態は、上記第１実施形態の第１の回転角度検出器１０と同様の構成の第２の回転角度検出器１０Ａを入力軸３２ａに、同じく同様の構成の第３の回転角度検出器１０Ｂを出力軸３２ｂに備える。そして、第２の回転角度検出器１０Ａ及び第３の回転角度検出器１０Ｂで検出した入力軸３２ａの回転角度である入力軸回転角θｉｓ及び出力軸３２ｂの回転角度である出力軸回転角θｏｓに基づき操舵トルクＴを算出する。
以下、上記第１実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。
【００４０】
（第１のトルクセンサ１Ａの構成）
第２実施形態は、図４に示すように、上記第１実施形態のトルクアングルセンサ１に代えて、第１のトルクセンサ１Ａを備える。この第１のトルクセンサ１Ａは、上記第１実施形態の第１の回転角度検出器１０と同様の構成の第２の回転角度検出器１０Ａ及び第３の回転角度検出器１０Ｂと、第１のコントローラ１７Ａと、これらを覆う第２のハウジング部１２Ａとを備える。なお、第１のコントローラ１７Ａは、図４中では、第２のハウジング部１２Ａの外側となっているが、実際は内側に収納される。
【００４１】
第２の回転角度検出器１０Ａは、第２の多極磁石リング１３Ａと、第２の回転角検出部１４Ａとを備える。
第２の多極磁石リング１３Ａは、中央の貫通穴内に入力軸３２ａを挿通させた状態で入力軸３２ａと同心に固定支持されている。第２実施形態では、第２の多極磁石リング１３Ａを、入力軸３２ａの出力軸３２ｂ側端部（理想的にはトーションバーの連結位置）に入力軸３２ａと同期回転可能に取付けている。これにより、入力軸３２ａの回転に同期して第２の多極磁石リング１３Ａが回転する。
第２の回転角検出部１４Ａは、上記第１実施形態の第１の回転角検出部１４と同様の構成を有し同様の動作原理で、入力軸３２ａの回転角度である入力軸回転角θｉｓを検出する。そして、検出した入力軸回転角θｉｓを、第１のコントローラ１７Ａに出力する。
【００４２】
第３の回転角度検出器１０Ｂは、第３の多極磁石リング１３Ｂと、第３の回転角検出部１４Ｂとを備える。
第３の多極磁石リング１３Ｂは、中央の貫通穴内に出力軸３２ｂを挿通させた状態で出力軸３２ｂと同心に固定支持されている。第２実施形態では、第３の多極磁石リング１３Ｂを、出力軸３２ｂの入力軸３２ａ側端部（理想的にはトーションバーの連結位置）に出力軸３２ｂと同期回転可能に取付けている。これにより、出力軸３２ｂの回転に同期して第３の多極磁石リング１３Ｂが回転する。
第３の回転角検出部１４Ｂは、上記第１実施形態の第１の回転角検出部１４と同様の構成を有し同様の動作原理で、出力軸３２ｂの回転角度である出力軸回転角θｏｓを検出する。そして、検出した出力軸回転角θｏｓを、第１のコントローラ１７Ａに出力する。
【００４３】
第１のコントローラ１７Ａは、図示省略するがトルク演算部を備え、このトルク演算部は、入力された入力軸回転角θｉｓと、入力された出力軸回転角θｏｓとの差分値Δθｓ、即ち二軸の相対角度Δθｓ（トーションバーの捩れ角Δθｓに相当）を算出する。そして、算出した相対角度Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。
具体的に、トーションバーで連結される二軸の相対角度Δθｓが得られれば、例えば、下式（１）に従って、操舵トルクＴを算出することが可能である。
Ｔ＝（π・Ｄ4・Ｇ・Δθｓ）／３２・Ｌ      ・・・（１）
なお、上式（１）において、Ｌはトーションバーの長さ、Ｄはトーションバーの直径、Ｇはトーションバーの横弾性係数である。
トルク演算部１７ｅは、算出した操舵トルクＴを、モータ駆動制御装置２に出力する。
【００４４】
（動作）
次に、第２実施形態の動作を説明する。
今、車両４の運転者によってステアリングホイール３１が操舵され、この操舵力がステアリングシャフト３２に伝達されると、まず、入力軸３２ａが操舵方向と対応する方向に回動する。この回動に伴って、トーションバーの入力軸３２ａ側の端部（入力端）が回動し、トーションバーの入力端に設けられた第２の多極磁石リング１３Ａが回動する。
この回動による回転変位に応じた磁束は、第２の回転角度検出器１０Ａの感磁素子群１６０における、時計回り又は反時計回りに順次ＯＮ状態となる各感磁素子によって検知される。この検知された磁界は、角度検出回路１６２を介して、第２の多極磁石リング１３Ａの回転角度に関する信号として出力される。この回転角度は、入力軸回転角θｉｓとして、第１のコントローラ１７Ａに入力される。
【００４５】
一方、入力端を経た操舵力は、トーションバーの捩れ（弾性変形）を介して出力軸３２ｂ側の端部（出力端）へと伝達され出力端が回動する。即ち、入力端（入力軸３２ａ）及び出力端（出力軸３２ｂ）が回転方向に相対変位する。
これにより、トーションバーの出力端に設けられた第３の多極磁石リング１３Ｂが回動する。この回動による回転変位に応じた磁束は、第３の回転角度検出器１０Ｂの感磁素子群１６０における、時計回り又は反時計回りに順次ＯＮ状態となる各感磁素子によって検知される。この検知された磁界は、角度検出回路１６２を介して、第３の多極磁石リング１３Ｂの回転角度に関する信号として出力される。この回転角度は、出力軸回転角θｏｓとして、第１のコントローラ１７Ａに入力される。
【００４６】
第１のコントローラ１７Ａは、トルク演算部にて、入力された入力軸回転角θｉｓと、入力された出力軸回転角θｏｓとの差分値Δθｓを算出する。そして、算出したΔθｓから、上式（１）に従って、操舵トルクＴを算出する。更に、算出した操舵トルクＴを、モータ駆動制御装置２に出力する。
モータ駆動制御装置２は、トルクセンサ１からの操舵トルクＴと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサからのモータ回転角θｍとに基づき、電動モータ４２を駆動制御する。
ここで、第２の多極磁石リング１３Ａ及び第３の多極磁石リング１３Ｂは、磁力発生機構に対応し、回転角検出回路１６は、回転角検出部に対応し、第２の回転角度検出器１０Ａは、第１の回転角度検出器に対応する。また、第３の回転角度検出器１０Ｂは、第２の回転角度検出器に対応する。
【００４７】
（第２実施形態の作用及び効果）
第２実施形態に係る第１のトルクセンサ１Ａは、第２の回転角度検出器１０Ａが、ステアリングシャフト３２を構成するトーションバーを介して連結された入力軸３２ａと出力軸３２ｂとのうち入力軸３２ａの回転角度である入力軸回転角θｉｓを検出する。第３の回転角度検出器１０Ｂが、出力軸３２ｂの回転角度である出力軸回転角θｏｓを検出する。  第１のコントローラ１７Ａの備えるトルク演算部が、第２の回転角度検出器１０Ａで検出された入力軸回転角θｉｓと、第３の回転角度検出器１０Ｂで検出された出力軸回転角θｏｓとの差分からトーションバーの捩れ角Δθｓを算出し、算出した捩れ角Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。
【００４８】
この構成であれば、入力軸回転角θｉｓ及び出力軸回転角θｏｓの検出において、上記第１実施形態の第１の回転角度検出器１０と同様の作用及び効果が得られる。
更に、入力軸３２ａ側と出力軸３２ｂ側の回転角度が随時検出されるため、入力軸３２ａ（ステアリングホイール３１）側の回転角度を常に検出できるとともに、例えば、車両４がＥＳＣ（横滑り防止機能）などを備える場合にその制御情報として寄与できる。特に、多極磁石リングの極対数の設定によって分解能を高くすることが出来るため、より微細な制御に寄与することが可能である。
【００４９】
更に、出力軸３２ｂ（タイヤ）側にも同様の回転角度検出器を持っているため、例えば運転者が意図しない出力軸３２ｂ側の回転を検出することが可能になるなど、従来の捩れ角検出のみでは切り分けられなかった出力軸３２ｂ側のみの回転挙動が検出可能になる。これによって、操舵安定性などの制御性に寄与することが可能になる。また、車両の衝突回避制御などを車両が自動で行なう技術において、自動でステアリングホイール３１を操作する場合には、出力軸３２ｂ側の回転角度を直接検出することで応答性の向上に寄与することが可能となる。
【００５０】
また、一般的に直接捩れ角を検出するトルクセンサ構成に舵角センサを付加する場合には、複数組のギヤを用いた構成が提案されている。対して第２実施形態では、入力軸３２ａ側の第２の回転角度検出器１０Ａ及び出力軸３２ｂ側の第３の回転角度検出器１０Ｂの組合せで構成するため、１組の親子ギヤ構成で舵角センサを構成できる。そのため、安価で高い分解能を持った舵角センサシステムを併せ持ったトルクアングルセンサシステムとして構築できる。
また、舵角センサを付加する構成とした場合に、第２の多極磁石リング１３Ａと第３の多極磁石リング１３Ｂとの極対数を違えることで、バーニアによるＴＡＳ（トルクアングルセンサ）を構成することが可能である（特開２０１１−０２７７１９、特開２０１２−４２３５２、特開２０１２−９８１６６等を参照）。これに対して、第２実施形態に係る第１のトルクセンサ１Ａでは、このような、高精度な磁極精度を必要としない。そのため、バーニアを成立させるための少ない極対数（４，５など）による１周あたりの分解能が低く抑えられてしまうような設計制限が無い。また、第２実施形態に係る第１のトルクセンサ１Ａでは、第２の多極磁石リング１３Ａと第３の多極磁石リング１３Ｂとの極対数を同じ極数で構成できるため、部品の共通化が図れる。これにより、コストを低減することが可能となる。
【００５１】
また、第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置３は、上記第１のトルクセンサ１Ａを備える。これにより、信頼性の高い操舵トルクＴに基づき信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。
また、第２実施形態に係る車両４は、上記電動パワーステアリング装置３を備える。これにより、信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となり、車両４の操舵安定性を高めることが可能となる。
【００５２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
第３実施形態に係る第２のトルクセンサ１Ｂは、図５に示すように、上記第２実施形態の第１のトルクセンサ１Ａに多回転検出器１８を追加し、この多回転検出器１８で検出した角度情報に基づき第２の回転角度検出器１０Ａで検出した入力軸回転角θｉｓと第３の回転角度検出器１０Ｂで検出した出力軸回転角θｏｓとを補正する構成となる。
以下、上記第２実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。
【００５３】
（第２のトルクセンサ１Ｂの構成）
第３実施形態に係る第２のトルクセンサ１Ｂは、図５に示すように、第２の回転角度検出器１０Ａと、第３の回転角度検出器１０Ｂと、多回転検出器１８と、第２のコントローラ１７Ｂと、これらを覆う第３のハウジング部１２Ｂとを備える。
多回転検出器１８は、第１の歯車１８ａと、第２の歯車１８ｂと、回転角度検出部１８ｃとを含んで構成される。
第１の歯車１８ａは、中央部に円形の貫通孔を有するリング状に形成されており、第１の歯車１８ａの外周面には複数の歯部が設けられている。貫通孔には入力軸３２ａが挿通されており、この入力軸３２ａに設けられたハブ等に第１の歯車１８ａを取り付けることにより、第１の歯車１８ａは入力軸３２ａと同期回転する。
【００５４】
第２の歯車１８ｂは、角度検出用歯車として構成されている。また、角度検出用歯車の内周面には、同軸にリング状の２極磁石が固定配置されている。なお、この２極磁石はリング状のものに限らず、例えば円板状のものなど他の形状のもので構成してもよい。
かかる構成によって、入力軸３２ａの回転に伴って第１の歯車１８ａが回転する。これにより、第１の歯車１８ａの回転は、第２の歯車１８ｂにて減速される。即ち、第１の歯車１８ａ及び第２の歯車１８ｂは、減速機としての機能を果たすように構成されている。
回転角度検出部１８ｃは、ＭＲセンサ、ホールＩＣ等の磁気検出素子と、マイクロプロセッサとを含んで構成される。回転角度検出部１８ｃは、磁気検出素子にて角度検出用歯車の内周面に設けられた２極磁石の磁気信号を検出し、マイクロプロセッサにて検出した磁気信号に基づき、第１の歯車１８ａの絶対回転角度を検出する。
【００５５】
絶対回転角度（多回転角度）の求め方としては、例えば、第２の多極磁石リング１３Ａの磁極数を８とし、第２の歯車１８ｂに対する第１の歯車１８ａのギヤ比を３とした場合、電気角と入力軸機械角の関係は、図６（上が第２の多極磁石リング１３Ａの電気角、下が２極磁石の電気角）のようになる。この関係に基づき、バーニア演算により、周期が異なる２つのセンサ情報から多回転の絶対回転角度を算出する。
回転角度検出部１８ｃは、検出した第１の歯車１８ａの絶対回転角度を、入力軸３２ａの絶対回転角度θｉｓａとして、第２のコントローラ１７Ｂに出力する。
【００５６】
第２の回転角度検出器１０Ａは、上記第２実施形態と同様に、入力軸回転角θｉｓを検出し、検出した入力軸回転角θｉｓを、第２のコントローラ１７Ｂに出力する。
第３の回転角度検出器１０Ｂは、上記第２実施形態と同様に、出力軸回転角θｏｓを検出し、検出した出力軸回転角θｏｓを、第２のコントローラ１７Ｂに出力する。
第２コントローラ１７Ｂは、図示省略するがトルク演算部を備え、このトルク演算部は、入力された回転角度θｉｓａ、入力軸回転角θｉｓ及び出力軸回転角θｏｓに基づき、操舵トルクＴを算出する。そして、算出した操舵トルクＴを、モータ駆動制御装置２に出力する。
【００５７】
具体的に、第３実施形態に係るトルク演算部は、多回転検出器１８で検出した絶対回転角度θｉｓａに基づき、入力軸回転角θｉｓ及び出力軸回転角θｏｓを補正する。例えば、絶対回転角度θｉｓａから磁石の磁極位置を特定し、予め用意しておいた各磁極位置に対応する補正値を用いて入力軸回転角θｉｓ及び出力軸回転角θｏｓを補正する。そして、補正後の入力軸回転角θｉｓと補正後の出力軸回転角θｏｓとに基づき、上式（１）から、操舵トルクＴを算出する。更に、算出した操舵トルクＴを、モータ駆動制御装置２に出力する。
【００５８】
モータ駆動制御装置２は、第２のトルクセンサ１Ｂからの操舵トルクＴと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサからのモータ回転角θｍとに基づき、電動モータ４２を駆動制御する。
ここで、第２の多極磁石リング１３Ａ及び第３の多極磁石リング１３Ｂは、磁力発生機構に対応し、回転角検出回路１６は、回転角検出部に対応し、第２の回転角度検出器１０Ａは、第１の回転角度検出器に対応する。また、第３の回転角度検出器１０Ｂは、第２の回転角度検出器に対応し、多回転検出器１８が、多回転検出部に対応する。
【００５９】
（第３実施形態の作用及び効果）
第３実施形態は、上記第２実施形態の効果に加えて以下の作用及び効果を奏する。
第３実施形態に係る第２のトルクセンサ１Ｂは、第２の回転角度検出器１０Ａが、ステアリングシャフト３２を構成するトーションバーを介して連結された入力軸３２ａと出力軸３２ｂとのうち入力軸３２ａの回転角度である入力軸回転角θｉｓを検出する。第３の回転角度検出器１０Ｂが、出力軸３２ｂの回転角度である出力軸回転角θｏｓを検出する。
【００６０】
多回転検出器１８が、入力軸３２ａの絶対回転角度θｉｓａを検出する。第２のコントローラ１７Ｂのトルク演算部は、入力軸回転角θｉｓを多回転検出器１８で検出した絶対回転角度θｉｓａに基づき補正し、補正後の入力軸回転角θｉｓに基づき操舵トルクＴを算出する。
この構成であれば、入力軸３２ａの回転角度を、高精度かつバックラッシレスに検出することが可能になると共に、芯ずれによる影響に対してロバストな構成とすることが可能となる。
【００６１】
（第１〜第３実施形態の変形例）
次に、上記第１〜第３実施形態の変形例を説明する。
この変形例は、上記第１〜第３実施形態において、各回転角度検出器において、回転角検出回路を多重化する点が異なる。
以下、第１、第２及び第３の回転角度検出器１０、１０Ａ及び１０Ｂを、区別しない場合に「回転角度検出器１０」と略称する。また、第１、第２及び第３の多極磁石リング１３、１３Ａ及び１３Ｂを、区別しない場合に「多極磁石リング１３」と略称する。また、第１、第２及び第３のトルクセンサ１、１Ａ及び１Ｂを、区別しない場合に「トルクセンサ１」と略称する。
また、上記第１〜第３実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。
【００６２】
（回転角検出回路の多重化（冗長化）構成）
（二重化の例）
トルクセンサ１の各回転角度検出器１０に対して、回転角検出回路１６を二重化する場合、例えば、図７（ａ）の第４の回転角検出部１４Ｃに示すように、回路基板１５上に回転角検出回路１６を周方向に２つ並べて配置した構成とする。または、図７（ｂ）の第５の回転角検出部１４Ｄに示すように、回路基板１５上にデュアルダイの１パッケージから構成される第２の回転角検出回路１９を１つ配置した構成とする。
【００６３】
この第２の回転角検出回路１９は、図８に示すように、第２の感磁素子群１９０と、第３の感磁素子群１９１と、第２の駆動回路１９２と、第３の駆動回路１９３と、第２の角度検出回路１９４と、第３の角度検出回路１９５と、これらを覆う第２のパッケージ１９６とを含んで構成される。
ここで、第２及び第３の感磁素子群１９０及び１９１は、上記第１〜第３実施形態の感磁素子群１６０と同様の構成を有し、第２及び第３の駆動回路１９２及び１９３は、上記第１〜第３実施形態の駆動回路１６１と同様の構成を有する。また、第２及び第３の角度検出回路１９４及び１９５は、上記第１〜第３実施形態の角度検出回路１６２と同様の構成を有する。即ち、上記第１〜第３実施形態の感磁素子群１６０、駆動回路１６１及び角度検出回路１６２の組を第２のパッケージ１９６内に２組内蔵した構成（デュアルダイの構成）となっている。
【００６４】
第４実施形態において、第２の駆動回路１９２は第２の感磁素子群１９０を駆動し、第３の駆動回路１９３は第３の感磁素子群１９１を駆動する。また、第２の角度検出回路１９４は、第２の感磁素子群１９０の各感磁素子の出力信号に基づき、対応する多極磁石リング１３の回転角度に関する信号を出力する。また、第３の角度検出回路１９５は、第３の感磁素子群１９１の各感磁素子の出力信号に基づき、対応する多極磁石リング１３の回転角度に関する信号を出力する。
第４及び第５の回転角検出部１４Ｃ及び１４Ｄのように、回転角検出回路１６を二重化することで、互いの出力を比較して異常検出を行うことが可能になると共に、一方が故障した場合に他方の正常な回転角検出回路をバックアップとして利用することが可能となる。
【００６５】
（三重化の例）
トルクセンサ１の各回転角度検出器１０に対して、回転角検出回路１６を三重化する場合、例えば、図７（ｃ）の第６の回転角検出部１４Ｅに示すように、回路基板１５上に回転角検出回路１６を周方向に３つ並べて配置した構成とする。または、図７（ｄ）の第７の回転角検出部１４Ｆに示すように、回路基板１５上に回転角検出回路１６を１つと、第２の回転角検出回路１９を１つとを周方向に並べて配置した構成とする。
第６及び第７の回転角検出部１４Ｅ及び１４Ｆのように、回転角検出回路１６を三重化することで、各出力を相互比較して異常検出を行うことが可能になると共に１系統の故障であれば異常個所の特定も可能となる。加えて、いずれかが故障した場合に残りの正常な回転角検出回路をバックアップとして利用することが可能となる。
【００６６】
（四重化の例）
トルクセンサ１の各回転角度検出器１０に対して、回転角検出回路１６を四重化する場合、例えば、図７（ｅ）の第８の回転角検出部１４Ｇに示すように、回路基板１５上に回転角検出回路１６を周方向に４つ並べて配置した構成とする。または、図７（ｆ）の第９の回転角検出部１４Ｈに示すように、回路基板１５上に回転角検出回路１６を２つと、第２の回転角検出回路１９を１つとを周方向に並べて配置した構成とする。または、図７（ｇ）の第１０の回転角検出部１４Ｊに示すように、回路基板１５上に第２の回転角検出回路１９を周方向に２つ並べて配置した構成とする。
第８、第９及び第１０の回転角検出部１４Ｇ、１４Ｈ及び１４Ｊのように、回転角検出回路１６を四重化することで、各出力を相互比較して異常検出を行うことが可能になると共に、２系統までの故障であれば異常個所の特定も可能となる。加えて、いずれかが故障した場合に残りの回転角検出回路をバックアップとして利用することが可能となる。
【００６７】
（第１〜第３実施形態の変形例の作用及び効果）
本変形例に係るトルクセンサ１は、各回転角度検出器１０の回転角検出回路１６が多重化（第４実施形態では、二重化〜四重化）された構成となっている。
この構成であれば、多重化された各回転角検出回路１６の出力を相互比較することで、異常検出や異常個所の特定を行うことが可能となる。また、多重化することで冗長構成となり、多重化した回転角検出回路１６のいずれかに故障が生じた場合でも残りの正常な回転角検出回路１６によってバックアップすることが可能となる。その結果、トルク検出機能、操舵補助機能等の各機能の安全性及び継続性を向上することが可能となる。
また、第４実施形態に係るトルクセンサ１は、シングルダイの回転角検出回路１６と、デュアルダイの第２の回転角検出回路１９とを組み合わせることで、回転角検出回路１６を多重化する構成とすることも可能である。
この構成であれば、回路基板１５の実装スペースに応じて、回転角検出回路１６と、第２の回転角検出回路１９とを組み合わせて実装することで、系統数を比較的容易に増やすことが可能となる。
【００６８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
この第４実施形態は、上記第２実施形態の第１のトルクセンサ１Ａにおいて、第２及び第３の回転角度検出器１０Ａ及び１０Ｂの回転角検出回路１６を三重化した点が上記第２実施形態と異なる。加えて、三重化した回転角検出回路１６の出力を相互比較して、各回転角検出回路１６の異常検出及び異常個所の特定を行う点が上記第２実施形態と異なる。
【００６９】
（第３のトルクセンサ１Ｃの構成）
第４実施形態に係る第３のトルクセンサ１Ｃは、図９に示すように、第４の回転角度検出器１０Ｃと、第５の回転角度検出器１０Ｄと、第３のコントローラ１７Ｃと、これらを覆う第２のハウジング部１２Ａとを備える。
第４の回転角度検出器１０Ｃは、第２の多極磁石リング１３Ａと、上記第１〜第３実施形態の変形例の第６の回転角検出部１４Ｅとを備える。即ち、上記第２実施形態の第２の回転角度検出器１０Ａにおいて、回転角検出回路１６が三重化された構成となっている。以下、三重化された回転角検出回路１６を区別するために、図９の奥手側から手前側に向かって順に第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃと称する。
【００７０】
第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃは、図１０に示すように、第２の多極磁石リング１３Ａの周方向に沿って、第２の多極磁石リング１３Ａの外周に対向させて配置されている。第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃのうち、第１回転角検出回路１６ａは機械角０度の位置、第２回転角検出回路１６ｂは機械角３０度の位置、第３回転角検出回路１６ｃは機械角６０度の位置に配置されている。これにより、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃは、電気角で１２０度ずつずれて配置される。従って、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃから出力される角度情報は、電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有することになる。
【００７１】
第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃから出力される第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３は、第３のコントローラ１７Ｃに入力される。
以下、第１の入力軸回転角θｉｓ１、第２の入力軸回転角θｉｓ２、第３の入力軸回転角θｉｓ３を、単に「θｉｓ１」、「θｉｓ２」、「θｉｓ３」と記載する場合がある。
第５の回転角度検出器１０Ｄは、第３の多極磁石リング１３Ｂと、上記第１〜第３実施形態の変形例の第６の回転角検出部１４Ｅとを備える。即ち、上記第２実施形態の第３の回転角度検出器１０Ｂにおいて、回転角検出回路１６が三重化された構成となっている。以下、三重化された回転角検出回路１６を区別するために、図９の奥手側から手前側に向かって順に第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆと称する。
【００７２】
第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆは、図１０に示すように、第３の多極磁石リング１３Ｂの周方向に沿って、第３の多極磁石リング１３Ｂの外周に対向させて配置されている。第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆのうち、第４回転角検出回路１６ｄは機械角０度の位置、第５回転角検出回路１６ｅは機械角３０度の位置、第６回転角検出回路１６ｆは機械角６０度の位置に配置されている。これにより、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆは、電気角で１２０度ずつずれて配置される。従って、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆから出力される角度情報は、電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有することになる。
【００７３】
第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆから出力される第１〜第３の出力軸回転角θｏｓ１〜θｏｓ３は、第３のコントローラ１７Ｃに入力される。
以下、第１の出力軸回転角θｏｓ１、第２の出力軸回転角θｏｓ２、第３の出力軸回転角θｏｓ３を、単に「θｏｓ１」、「θｏｓ２」、「θｏｓ３」と記載する場合がある。
なお、図１０に示す例では、第２の多極磁石リング１３Ａ及び第３の多極磁石リング１３Ｂの極対数を８としたが、これに限らず、例えば、４、１０、１１、１３、１４、１６、１７、１９、２０、２２等の他の極対数を採用することが可能である。
【００７４】
第３のコントローラ１７Ｃは、図１１に示すように、第１位相差補正部１７ａと、第１異常判定部１７ｂと、第２位相差補正部１７ｃと、第２異常判定部１７ｄと、トルク演算部１７ｅとを備えている。
第１位相差補正部１７ａは、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃから入力される第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３の位相差をオフセットする処理を行う。そして、オフセット後の第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３を第１異常判定部１７ｂに出力する。
【００７５】
具体的に、第１位相差補正部１７ａは、第１回転角検出回路１６ａから入力される第１の入力軸回転角θｉｓ１の座標系を基準とする。そして、第２回転角検出回路１６ｂから入力される第２の入力軸回転角θｉｓ２の座標系に２４０度分の座標を加算し、第３回転角検出回路１６ｃから入力される第３の入力軸回転角θｉｓ３の座標系に１２０度分の座標を加算して、三つの座標系をあわせる。
第１異常判定部１７ｂは、入力されたオフセット後の第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３に基づき、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。
【００７６】
更に、第１異常判定部１７ｂは、異常判定処理を終了後に、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出回路から入力された入力軸回転角θｉｓと、異常判定処理の結果を示す第１異常判定情報Ｓｅｉ１とをトルク演算部１７ｅに出力する。
ここで、第４実施形態において、第１異常判定情報Ｓｅｉ１は、例えば、正常時が「０」で異常時が「１」として３桁の数字で表現される。なお、３桁の数字は左から順に第１回転角検出回路１６ａ、第２回転角検出回路１６ｂ、第３回転角検出回路１６ｃに対応している。即ち、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃの全てが正常な場合に「０００」となり、第１回転角検出回路１６ａのみが異常時は「１００」、第２回転角検出回路１６ｂのみが異常時は「０１０」となる。また、第３回転角検出回路１６ｃのみが異常時は「００１」となり、２つ以上の回転角検出回路に同時に異常が生じている場合は「１１１」となる。
【００７７】
第２位相差補正部１７ｃは、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆから入力される第１〜第３の出力軸回転角θｏｓ１〜θｏｓ３の位相差をオフセットする処理を行う。
具体的に、第２位相差補正部１７ｃは、第４回転角検出回路１６ｄから入力される第１の出力軸回転角θｏｓ１の座標系を基準とする。そして、第５回転角検出回路１６ｅから入力される第２の出力軸回転角θｏｓ２の座標系に２４０度分の座標を加算し、第６回転角検出回路１６ｆから入力される第３の出力軸回転角θｏｓ３の座標系に１２０度分の座標を加算して、三つの座標系をあわせる。
【００７８】
第２異常判定部１７ｄは、入力されたオフセット後の第１〜第３の出力軸回転角θｏｓ１〜θｏｓ３に基づき、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。
更に、第２異常判定部１７ｄは、異常判定処理を終了後に、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出回路から入力された出力軸回転角θｏｓと、異常判定処理の結果を示す第２異常判定情報Ｓｅｏ１とをトルク演算部１７ｅに出力する。
【００７９】
ここで、第４実施形態において、第２異常判定情報Ｓｅｏ１は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１と同様な情報であり、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆの全てが正常な場合に「０００」となり、第４回転角検出回路１６ｄのみが異常時は「１００」、第５回転角検出回路１６ｅのみが異常時は「０１０」となる。また、第６回転角検出回路１６ｆのみが異常時は「００１」となり、２つ以上の回転角検出回路に同時に異常が生じている場合は「１１１」となる。
トルク演算部１７ｅは、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１の双方が「１１１」ではない場合、入力された入力軸回転角θｉｓ及び出力軸回転角θｏｓとの差分値Δθｓ、即ち二軸の相対角度Δθｓ（トーションバーの捩れ角Δθｓに相当）を算出する。そして、算出した相対角度Δθｓに基づき上式（１）から操舵トルクＴを算出する。
【００８０】
トルク演算部１７ｅは、算出した操舵トルクＴと、入力された第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１とを、モータ駆動制御装置２に出力する。
また、トルク演算部１７ｅは、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１の少なくとも一方が、２以上の回転角検出回路が異常であることを示す「１１１」を含む場合は、操舵トルクＴを算出せずに、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１のみをモータ駆動制御装置２に出力する。
モータ駆動制御装置２は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１の少なくとも一方が「１１１」を含む場合、第３のトルクセンサ１Ｃに故障が発生していると判断する。そして、例えば、電動パワーステアリング装置３の第３のトルクセンサ１Ｃに故障が生じていることを示す情報を車載の例えばカーナビゲーションシステムの表示部に表示したり、予め設けられた電動パワーステアリング装置３の故障を示すランプを点灯したりする。
【００８１】
（異常判定部の構成）
第１異常判定部１７ｂは、図１２（ａ）に示すように、第１判定処理部１７０ｂと、第１角度情報監視部１７１ｂとを備えている。
第１判定処理部１７０ｂは、入力されたオフセット後の、θｉｓ１とθｉｓ2とが一致しているか否かを判定し、θｉｓ１とθｉｓ３とが一致しているか否かを判定し、θｉｓ2とθｉｓ３とが一致しているか否かを判定する。
ここで、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃが正常な場合、オフセット後のθｉｓ１〜θｉｓ３は同じ値となる。
【００８２】
具体的に、第１判定処理部１７０ｂは、一致判定を行う各２つの入力軸回転角の差分を算出し、この差分と予め設定した第１差分閾値とを比較し、差分が第１差分閾値以下であるときに一致と判定し、第１差分閾値よりも大きいときに不一致と判定する。そして、各判定結果を、第１角度情報監視部１７１ｂに出力する。
この判定結果は、例えば、一致判定の組合せを特定する情報と、一致か不一致かを示す情報との組から構成される。例えば、θｉｓ１とθｉｓ２との組合せを特定する情報を「００」、θｉｓ１とθｉｓ３との組合せを特定する情報を「０１」、θｉｓ２とθｉｓ３との組合せを特定する情報を「１０」とし、一致を示す値を「０」、不一致を示す値を「１」とする。この場合に、例えば、第１回転角検出回路１６ａのみに異常が発生している場合の各判定結果は、θｉｓ１が異常値となることから「００１」、「０１１」、「１００」となる。
【００８３】
第１角度情報監視部１７１ｂは、入力された３つの判定結果に基づき、第１異常判定情報Ｓｅｉ１を生成する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１と、正常な回転角検出回路から入力された入力軸回転角に基づく角度情報とをトルク演算部１７ｅに出力する。
具体的に、例えば、入力された３つの判定結果が「０００」、「０１０」、「１００」であった場合は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１として、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃが全て正常であることを示す「０００」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、第１実施形態では、正常な入力軸回転角の平均値を算出する。この場合は、θｉｓ１〜θｉｓ３の平均値を算出する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１をトルク演算部１７ｅに出力すると共に、算出した平均値を入力軸回転角θｉｓとしてトルク演算部１７ｅに出力する。
【００８４】
また、例えば、入力される３つの判定結果が「００１」、「０１１」、「１０１」の場合は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１として、２以上の回転角検出回路が異常であることを示す「１１１」の３桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１のみをトルク演算部１７ｅに出力する。
また、例えば、入力された３つの判定結果が「０００」、「０１１」、「１０１」であったとする。この場合は、θｉｓ３の絡む一致判定が全て不一致となっているので、第１異常判定情報Ｓｅｉ１として、第３回転角検出回路１６ｃのみが異常であることを示す「００１」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θｉｓ１及びθｉｓ２の平均値を算出する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１をトルク演算部１７ｅに出力すると共に、算出した平均値を入力軸回転角θｉｓとしてトルク演算部１７ｅに出力する。
【００８５】
一方、第２異常判定部１７ｄは、図１２（ｂ）に示すように、第２判定処理部１７０ｄと、第２角度情報監視部１７１ｄとを備えている。
第２判定処理部１７０ｄは、入力されたオフセット後の、θｏｓ１とθｏｓ２とが一致しているか否かを判定し、θｏｓ１とθｏｓ３とが一致しているか否かを判定し、θｏｓ２とθｏｓ３とが一致しているか否かを判定する。
ここで、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆが正常な場合、オフセット後のθｏｓ１〜θｏｓ３は同じ値となる。
【００８６】
具体的に、第２判定処理部１７０ｄは、一致判定を行う各２つの出力軸回転角の差分を算出し、この差分と予め設定した第２差分閾値とを比較し、差分が第２差分閾値以下であるときに一致と判定し、第２差分閾値よりも大きいときに不一致と判定する。そして、各判定結果を、第２角度情報監視部１７１ｄに出力する。
この判定結果は、上記第１角度情報監視部１７１ｂと同様に、例えば、θｏｓ１とθｏｓ２との組合せを特定する情報が「００」、θｏｓ１とθｏｓ３との組合せを特定する情報が「０１」、θｏｓ２とθｏｓ３との組合せを特定する情報が「１０」となり、一致を示す値が「０」、不一致を示す値が「１」となる。従って、例えば、第４回転角検出回路１６ｄのみに異常がある場合の各判定結果は「００１」、「０１１」、「１００」となる。
【００８７】
第２角度情報監視部１７１ｄは、入力された３つの判定結果に基づき、第２異常判定情報Ｓｅｏ１を生成する。そして、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１と、正常な出力軸回転角に基づく情報とをトルク演算部１７ｅに出力する。
具体的に、例えば、入力された３つの判定結果が「０００」、「０１０」、「１００」であった場合は、第２異常判定情報Ｓｅｏ１として、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆが全て正常であることを示す「０００」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θｏｓ１〜θｏｓ３の平均値を算出する。そして、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１をトルク演算部１７ｅに出力すると共に、算出した平均値を出力軸回転角θｏｓとしてトルク演算部１７ｅに出力する。
【００８８】
また、例えば、入力された３つの判定結果が「００１」、「０１１」、「１０１」の場合は、第２異常判定情報Ｓｅｏ１として、２以上の回転角検出回路が異常であることを示す「１１１」の３桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１をトルク演算部１７ｅに出力する。
また、例えば、入力された３つの判定結果が「００１」、「０１０」、「１０１」であったとする。この場合は、θｏｓ２の絡む一致判定が全て不一致となっているので、第２異常判定情報Ｓｅｏ１として、第５回転角検出回路１６ｅのみが異常であることを示す「０１０」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θｏｓ１及びθｏｓ３の平均値を算出する。そして、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１をトルク演算部１７ｅに出力すると共に、算出した平均値を出力軸回転角θｏｓとしてトルク演算部１７ｅに出力する。
【００８９】
（動作）
次に、第４実施形態の動作を説明する。
今、車両４の運転者によってステアリングホイール３１が操舵され、この操舵力がステアリングシャフト３２に伝達されると、まず、入力軸３２ａが操舵方向と対応する方向に回動する。この回動に伴って、トーションバーの入力軸３２ａ側の端部（入力端）が回動し、トーションバーの入力端に設けられた第２の多極磁石リング１３Ａが回動する。
この回動による回転変位に応じた磁束は、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃにおいて、第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３として検出される。これら検出された第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３を示す信号は、第３のコントローラ１７Ｃへと入力される。
【００９０】
一方、入力端を経た操舵力は、トーションバーの捩れ（弾性変形）を介して出力軸３２ｂ側の端部（出力端）へと伝達され出力端が回動する。即ち、入力端（入力軸３２ａ）及び出力端（出力軸３２ｂ）が回転方向に相対変位する。
これにより、トーションバーの出力端に設けられた第３の多極磁石リング１３Ｂが回動する。この回動による回転変位に応じた磁束は、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆにおいて、第１〜第３の出力軸回転角θｏｓ１〜θｏｓ３として検出される。これら検出された第１〜第３の出力軸回転角θｏｓ１〜θｏｓ３を示す信号は、第３のコントローラ１７Ｃへと入力される。
【００９１】
第３のコントローラ１７Ｃは、第１位相差補正部１７ａにおいて、入力されたθｉｓ１〜θｉｓ３の位相差をオフセットして、オフセット後のθｉｓ１〜θｉｓ３を第１異常判定部１７ｂに入力する。加えて、第２オフセット部１７ｃにおいて、入力されたθｏｓ１〜θｏｓ３の位相差をオフセットして、オフセット後のθｏｓ１〜θｏｓ３を第２異常判定部１７ｄに入力する。
引き続き、第３のコントローラ１７Ｃは、第１異常判定部１７ｂの第１判定処理部１７０ｂにおいて、θｉｓ１〜θｉｓ３の一致判定を行い、第２異常判定部１７ｄの第２判定処理部１７０ｄにおいて、θｏｓ１〜θｏｓ３の一致判定を行う。
【００９２】
ここでは、第１判定処理部１７０ｂにおいて、θｉｓ１とθｉｓ２とが不一致、θｉｓ１とθｉｓ３とが不一致、θｉｓ２とθｉｓ３とが一致と判定されたとする。これにより、第１判定処理部１７０ｂは、判定結果「００１」、「０１１」、「１００」を第１角度情報監視部１７１ｂに出力する。
また、例えば、第２判定処理部１７０ｄにおいて、θｏｓ１とθｏｓ２とが一致、θｏｓ１とθｏｓ３とが一致、θｏｓ２とθｏｓ３とが一致と判定されたとする。これにより、第２判定処理部１７０ｄは、判定結果「０００」、「０１０」、「１００」を第２角度情報監視部１７１ｄに出力する。
【００９３】
第１角度情報監視部１７１ｂは、入力された判定結果「００１」、「０１１」、「１００」から、θｉｓ１の絡む判定においていずれも不一致となり、θｉｓ１の絡まない判定において一致となっていることから、第１回転角検出回路１６ａに異常が発生していると判定する。そして、第１異常判定情報Ｓｅｉ１として、第１回転角検出回路１６ａに異常が発生していることを示す３桁の数字「１００」を含む情報を生成する。更に、正常な第２及び第３回転角検出回路１６ｂ及び１６ｃから入力されたθｉｓ２及びθｉｓ３の平均値を算出する。第１角度情報監視部１７１ｂは、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１と、算出した平均値からなる入力軸回転角θｉｓとを、トルク演算部１７ｅに出力する。
【００９４】
一方、第２角度情報監視部１７１ｄは、入力された判定結果「０００」、「０１０」、「１００」から、θｏｓ１〜θｏｓ３の絡む判定において全てが一致と判定されていることから、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆは全て正常であると判定する。そして、第２異常判定情報Ｓｅｏ１として、全て正常であることを示す３桁の数字「０００」を含む情報を生成する。更に、正常な第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆから入力されたθｏｓ１〜θｏｓ３の平均値を算出する。第２角度情報監視部１７１ｄは、生成した第２異常判定情報Ｓｅｏ１と、算出した平均値からなる出力軸回転角θｏｓとを、トルク演算部１７ｅに出力する。
【００９５】
トルク演算部１７ｅは、入力された第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１に２以上の回転角検出回路の故障を示す「１１１」が含まれていないことから操舵トルクＴの算出処理を実行する。そして、算出した操舵トルクＴと、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１とを、モータ駆動制御装置２に出力する。
モータ駆動制御装置２は、第３のトルクセンサ１Ｃからの操舵トルクＴと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサからのモータ回転角θｍとに基づき、電動モータ４２を駆動制御する。
【００９６】
また、モータ駆動制御装置２は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１に含まれる３桁の数字「１００」から、第１回転角検出回路１６ａに故障が発生していると判断し、車載の電動パワーステアリング装置用の故障ランプを点灯する。加えて、例えば、車載の液晶表示部に、第３のトルクセンサ１Ｃの第１回転角検出回路１６ａに故障が発生していることを示す詳細情報を表示する。
以降、第３のコントローラ１７Ｃは、第１回転角検出回路１６ａに故障が生じているため、第１判定処理部１７０ｂにおいて、入力されるθｉｓ２とθｉｓ３との一致判定のみを行うと共に、θｉｓ１の絡む他の判定結果は不一致に固定する。また、第２判定処理部１７０ｄにおいて、通常通りθｏｓ１〜θｏｓ３の一致判定を行う。
【００９７】
その後、θｉｓ２とθｉｓ３とが不一致と判定されて、判定結果「００１」、「０１１」、「１０１」が第１角度情報監視部１７１ｂに入力されたとする。なお、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆは正常であるとする。
第１角度情報監視部１７１ｂは、入力された判定結果から、２以上の回転角検出回路に故障が発生していると判定し、その旨を示す３桁の数字「１１１」を含む第１異常判定情報Ｓｅｉ１を生成する。そして、生成した第１異常判定情報Ｓｅｉ１のみをトルク演算部１７ｅに出力する。
【００９８】
トルク演算部１７ｅは、入力された第１異常判定情報Ｓｅｉ１に「１１１」が含まれていることから、操舵トルクＴの算出処理を停止する。
そして、トルク演算部１７ｅは、第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１のみを、モータ駆動制御装置２に出力する。
モータ駆動制御装置２は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１から、トルクセンサ１の第２の回転角度検出器１０Ａの２以上の回転角検出回路が故障していると判断し、電動モータ４２の駆動制御を停止する。即ち、操舵アシストを停止する。
【００９９】
また、モータ駆動制御装置２は、第１異常判定情報Ｓｅｉ１に含まれる３桁の数字「１１１」から、第２の回転角度検出器１０Ａの２以上の回転角検出回路に故障が発生していると判断し、車載の電動パワーステアリング装置用の故障ランプを点灯する。加えて、例えば、車載の液晶表示部に、第３のトルクセンサ１Ｃの第１回転角検出回路１６ａ含む２以上の回転角検出回路に故障が発生していることを示す詳細情報を表示する。他にも、最寄りの修理点検ステーションへの立ち寄りを促す情報を表示してもよい。また、情報の表示だけに限らず、車載のオーディオ装置から音声メッセージや警告音の出力等を行ってもよい。
ここで、第２の多極磁石リング１３Ａ及び第３の多極磁石リング１３Ｂは、磁力発生機構に対応し、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃ及び第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆは、Ｍ系統の回転角検出回路に対応する。また、第１異常判定部１７ｂ及び第２異常判定部１７ｄは、異常判定部に対応する。
【０１００】
（第４実施形態の作用及び効果）
第４実施形態は、上記第２実施形態の効果に加えて以下の作用及び効果を奏する。
以下、第２の多極磁石リング１３Ａと第３の多極磁石リング１３Ｂとは、両者を区別する必要が無い場合に「多極磁石リング１３」と記載する場合がある。また、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃ及び第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆとは、これらを区別する必要が無い場合に、単に「回転角検出回路」と記載する場合がある。
第４実施形態に係る第３のトルクセンサ１Ｃは、トーションバーを介して連結された入力軸３２ａと出力軸３２ｂとのうち入力軸３２ａに配置された第２の回転角度検出器１０Ａと、出力軸３２ｂに配置された、第３の回転角度検出器１０Ｂとを備える。
【０１０１】
第２の回転角度検出器１０Ａは、第２の多極磁石リング１３Ａを備え、入力軸３２ａの回転に応じて変化する第２の多極磁石リング１３Ａの磁束を、入力軸３２ａの回転位置情報である第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３として検出する３系統の第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃを備える。第１異常判定部１７ｂが、第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３を相互に比較し、この比較結果に基づき第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃの異常を判定する。
一方、第３の回転角度検出器１０Ｂは、第３の多極磁石リング１３Ｂを備え、出力軸３２ｂの回転に応じて変化する第３の多極磁石リング１３Ｂの磁束を、出力軸３２ｂの回転位置情報である第１〜第３の出力軸回転角θｏｓ１〜θｏｓ３として検出する３系統の第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆを備える。第２異常判定部１７ｄが、第１〜第３の出力軸回転角θｏｓ１〜θｏｓ３を相互に比較し、この比較結果に基づき第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆの異常を判定する。
【０１０２】
トルク演算部１７ｅが、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃのうち正常と判定された回転角検出回路で検出された入力軸回転角θｉｓを入力する。加えて、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆのうち正常と判定された回転角検出回路で検出された出力軸回転角θｏｓを入力する。更に、入力された入力軸回転角θｉｓと出力軸回転角θｏｓとの差分からトーションバーの捩れ角Δθｓを算出し、算出した捩れ角Δθｓに基づき操舵トルクＴを算出する。
この構成であれば、３系統の回転角検出回路で検出した３つの回転角度を相互比較し、この比較結果に基づき回転角検出回路の異常を判定することが可能となる。これにより、１系統の故障の場合にどの回転角検出回路に故障が生じているのかを特定することが可能となる。
【０１０３】
また、１系統に故障が生じても、残りの２系統によって回転角度検出の機能を継続することが可能になると共に、残り２系統の回転角度の相互比較によって異常検出機能も継続することが可能となる。例えば、１回目の異常が入力軸３２ａ側の１系統で生じ、２回目の異常が出力軸３２ｂ側の１系統で生じても、残りの各２系統によって、そのシステムとしての機能は安全性を持って継続することが可能となり、その機能の延命確率を高くすることが可能となる。
また、第４実施形態に係る第３のトルクセンサ１Ｃは、３系統の第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃが、第２の多極磁石リング１３Ａに対してその周方向に沿って電気角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。より具体的には、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃが、第２の多極磁石リング１３Ａの周方向に沿って電気角で１２０度ずつかつ機械角で３０度ずつ位相をずらして設けられている。加えて、３系統の第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆが、第３の多極磁石リング１３Ｂに対してその周方向に沿って電気角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。より具体的には、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆが、第３の多極磁石リング１３Ｂの周方向に沿って電気角で１２０度ずつかつ機械角で３０度ずつ位相をずらして設けられている。即ち、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃ及び第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆがそれぞれ、等間隔で設けられている。
【０１０４】
第１位相差補正部１７ａが、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃで検出された第１〜第３の入力軸回転角θｉｓ１〜θｉｓ３の位相差をオフセットする。第２位相差補正部１７ｃが、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆで検出された第１〜第３の出力軸回転角θｏｓ１〜θｏｓ３の位相差をオフセットする。第１異常判定部１７ｂが、オフセット後のθｉｓ１とθｉｓ２とが一致しているか否か、θｉｓ１とθｉｓ３とが一致しているか否か、θｉｓ２とθｉｓ３とが一致しているか否かをそれぞれ判定する。そして、一致していると判定した組に対応する回転角検出回路を正常と判定し一致していないと判定した組に対応する回転角検出回路を異常と判定する。第２異常判定部１７ｄが、オフセット後のθｏｓ１とθｏｓ２とが一致しているか否か、θｏｓ１とθｏｓ３とが一致しているか否か、θｏｓ２とθｏｓ３とが一致しているか否かをそれぞれ判定する。そして、一致していると判定した組に対応する回転角検出回路を正常と判定し一致していないと判定した組に対応する回転角検出回路を異常と判定する。
【０１０５】
一般に、多極磁石リング１３と垂直ホール素子等の磁気センサからなる回転角検出回路との組み合わせで検出される角度情報は、原信号が正弦波であれば、角度誤差を小さくすることができる。しかしながら、このような角度情報には、電気角１周期分あたり４次の誤差成分が重畳しやすい。この４次の誤差成分の重畳が、高精度な角度情報を阻む主要因となる。
この４次の誤差が重畳する原因は、回転角検出回路が検出する原信号に３次や５次の高調波成分が重畳しやすいためであり、改善には着磁精度や素子配置精度、検出素子特性の調整等の精密な作業が必要とされる。また、回転角検出回路を多数配置することで誤差を削減することも考えられるが、回転角検出回路の数が増加するためコストアップの要因となる。
また、３次の高調波成分の削減にはいわゆる三相二相変換の技術を用いることができる。しかしながら、この三相二相変換の技術は、５次の高調波成分の削減に寄与しない。それゆえ、３次の高調波に比べ、５次の高調波成分は小さいが、誤差の要因として残る。
【０１０６】
これに対し、第４実施形態の第３のトルクセンサ１Ｃでは、３つの回転角検出回路を、多極磁石リング１３の回転に応じて電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有する角度情報を出力するように配置した（図１０を参照）。それゆえ、各回転角検出回路の角度情報に含まれる４次の誤差成分の位相をずらすことができる。そのため、これらの角度情報を基に多極磁石リング１３の回転角度を算出することで、回転角検出回路の角度情報に含まれる４次の誤差成分を削減することが可能となる。
また、第４実施形態の第３のトルクセンサ１Ｃでは、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃのうち、正常と判定された回転角検出回路からのオフセット後の入力軸回転角の平均値を算出し、この平均値を入力軸回転角θｉｓとして、トルク演算部１７ｅに出力するようにした。加えて、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆのうち、正常と判定された回転角検出回路からのオフセット後の出力軸回転角の平均値を算出し、この平均値を出力軸回転角θｏｓとして、トルク演算部１７ｅに出力するようにした。
【０１０７】
ここで、オフセット後の角度情報に含まれる４次の誤差成分は、回転角検出回路毎に位相のずれた波形となる。そのため、これらの角度情報の平均値を算出することで、４次の誤差成分を互いに打ち消して削減することが可能となる。即ち、４次の誤差成分の削減された入力軸回転角θｉｓ及び出力軸回転角θｏｓから操舵トルクＴを算出することが可能となるので、より高精度な操舵トルクＴを算出することが可能となる。
また、第４実施形態に係る電動パワーステアリング装置３は、上記第３のトルクセンサ１Ｃを備える。これにより、より信頼性の高い操舵トルクＴに基づきより信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。
また、第４実施形態に係る車両４は、上記電動パワーステアリング装置３を備える。これにより、より信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となり、車両４の操舵安定性をより高めることが可能となる。
【０１０８】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態を説明する。
この第５実施形態は、上記第４実施形態において、モータ駆動制御装置２の構成が異なる。それ以外の構成は上記第４実施形態と同様となる。
以下、上記第４実施形態と同様の構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。
【０１０９】
（モータ駆動制御装置２の構成）
第４実施形態に係るモータ駆動制御装置２は、図１３に示すように、モータ回転角センサ２１と、モータコントローラ２２と、モータ駆動回路２３と、電源制御部２４とを備えている。
モータ回転角センサ２１は、第６の回転角度検出器１０Ｅを備え、電動モータ４２の回転角であるモータ回転角θｍを検出する。なお、モータ回転角センサ２１の詳細な構成については後述する。
【０１１０】
モータコントローラ２２は、第３のトルクセンサ１Ｃからの操舵トルクＴと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサ２１からのモータ回転角θｍとに基づきモータ駆動回路２３を制御して電動モータ４２を駆動制御する。
具体的に、モータコントローラ２２は、操舵補助制御を行う場合に、操舵トルクＴ、車速Ｖ及びモータ回転角θｍに応じた操舵補助トルクを電動モータ４２で発生するための操舵補助指令値（操舵補助トルク指令値）を公知の手順で算出する。更に、算出した操舵補助指令値に基づき操舵補助制御のための電流指令値Ｉｒｅｆを算出する。そして、算出した電流指令値Ｉｒｅｆに基づきモータ駆動回路２３を制御して、電動モータ４２を駆動制御する。
【０１１１】
また、モータコントローラ２２は、モータ回転角センサ２１からの第３異常判定情報Ｓｅｍ（後述）に基づき、モータ回転角センサ２１の異常を判定する。更に、トルクセンサ１からの第１異常判定情報Ｓｅｉ１及び第２異常判定情報Ｓｅｏ１に基づき、第３のトルクセンサ１Ｃの異常を判定する。そして、これらの判定結果に基づき、モータ回転角センサ２１及び第３のトルクセンサ１Ｃの故障を、表示部への表示やランプの点灯等によって運転者に報知する。
モータ駆動回路２３は、図示省略するが、３相インバータ回路を備え、モータコントローラ２２からの駆動信号（例えばＰＷＭ信号）に基づき３相インバータ回路を駆動してモータ駆動電流を電動モータ４２に供給する。
【０１１２】
電源制御部２４は、バッテリ６１と直接接続されていると共にＩＧスイッチ６２とも接続されており、ＩＧスイッチ６２からのＩＧスイッチ６２のＯＮ状態及びＯＦＦ状態を示す信号（以下、「ＩＧ信号」又は「ＩＧ」と記載する場合がある）が入力されている。そして、入力されたＩＧ信号に基づき、ＩＧスイッチ６２がＯＮ状態であると判定すると、ＯＮ状態の間は、モータ回転角センサ２１、モータコントローラ２２及びモータ駆動回路２３に対して、バッテリ６１からの電力を供給する。一方、ＩＧスイッチ６２がＯＦＦ状態であると判定すると、ＯＦＦ状態時に作動不要な構成部への電源供給の停止又はＯＦＦ状態時に作動する構成部への電力の間欠供給等を行う。
【０１１３】
（モータ回転角センサ２１の構成）
モータ回転角センサ２１は、図１４に示すように、第６の回転角度検出器１０Ｅと、第４のコントローラ２５とを備えている。
第６の回転角度検出器１０Ｅは、図１４に示すように、電動モータ４２のモータステータ内に位置するモータ回転軸４２ａの減速ギヤ４１側の端部位置に設けられている。第６の回転角度検出器１０Ｅは、第４の多極磁石リング１３Ｃと、第６の回転角検出部１４Ｅとを備えている。以下、三重化された回転角検出回路１６を区別するために、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉと称する。
【０１１４】
第４の多極磁石リング１３Ｃは、第２の多極磁石リング１３Ａと同様の構成を有しており、モータ回転軸４２ａに固定支持されている。この第４の多極磁石リング１３Ｃは、中央の貫通穴内にモータ回転軸４２ａを挿通させた状態でモータ回転軸４２ａと同心にかつモータステータの内側にモータ回転軸４２ａと同期回転可能に固定支持されている。これにより、モータ回転軸４２ａの回転に同期して第４の多極磁石リング１３Ｃも回転する。
第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉは、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃと同様の構成を有している。また、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉは、モータ回転軸４２ａと同期回転しない固定部位に設けられている。
【０１１５】
ここで、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉは、第４の多極磁石リング１３Ｃに対して、電気角で１２０度ずつ及び機械角で３０度ずつずらして配置されている。そのため、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃと同様に、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉから出力される角度情報である第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３は、電気角で１２０度ずつ異なる位相差を有することになる。
そして、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉから出力される第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３は、第４のコントローラ２５に入力される。
【０１１６】
以下、第１のモータ回転角θｍ１、第２のモータ回転角θｍ２、第３のモータ回転角θｍ３を、単に「θｍ１」、「θｍ２」、「θｍ３」と記載する場合がある。
第４のコントローラ２５は、図１５に示すように、第３位相差補正部２５ａと、第３異常判定部２５ｂとを備えている。
第３位相差補正部２５ａは、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉから入力される第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３の位相差をオフセットする処理を行う。そして、オフセット後の第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３を第３異常判定部２５ｂに出力する。
具体的に、第３位相差補正部２５ａは、第１位相差補正部１７ａと同様の処理を行って、第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３の座標系をあわせる。
【０１１７】
第３異常判定部２５ｂは、入力されたオフセット後の第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３に基づき、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。
更に、第３異常判定部２５ｂは、異常判定処理を終了後に、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉのうち異常が生じていない（正常）と判定された回転角検出回路から入力されたモータ回転角θｍと、異常判定処理の結果を示す第３異常判定情報Ｓｅｍとをモータコントローラ２２に出力する。
ここで、第５実施形態において、第３異常判定情報Ｓｅｍは、例えば、正常時が「０」で異常時が「１」として３桁の数字で表現される。なお、３桁の数字は左から順に第７回転角検出回路１６ｇ、第８回転角検出回路１６ｈ、第９回転角検出回路１６ｉに対応しており、３桁の数字の組合せの法則は上記第１異常判定情報Ｓｅｉ１と同様となる。
【０１１８】
（第３異常判定部２５ｂの構成）
第３異常判定部２５ｂは、図１６に示すように、第３判定処理部２５０ｂと、第３角度情報監視部２５１ｂとを備えている。
第３異常判定部２５ｂは、入力されたオフセット後の、θｍ１とθｍ２とが一致しているか否かを判定し、θｍ１とθｍ３とが一致しているか否かを判定し、θｍ２とθｍ３とが一致しているか否かを判定する。
ここで、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉが正常な場合、オフセット後のθｍ１〜θｍ３は同じ値となる。
【０１１９】
具体的に、第３判定処理部２５０ｂは、一致判定を行う各２つの出力軸回転角の差分を算出し、この差分と予め設定した第２差分閾値とを比較し、差分が第２差分閾値以下であるときに一致と判定し、第２差分閾値よりも大きいときに不一致と判定する。そして、各判定結果を、第３角度情報監視部２５１ｂに出力する。
この判定結果は、第３のトルクセンサ１Ｃの第１角度情報監視部１７１ｂと同様に、例えば、θｍ１とθｍ２との組合せを特定する情報が「００」、θｍ１とθｍ３との組合せを特定する情報が「０１」、θｍ２とθｍ３との組合せを特定する情報が「１０」となり、一致を示す値が「０」、不一致を示す値が「１」となる。従って、例えば、第７回転角検出回路１６ｇのみに異常がある場合の各判定結果は「００１」、「０１１」、「１００」となる。
【０１２０】
第３角度情報監視部２５１ｂは、入力された３つの判定結果に基づき、第３異常判定情報Ｓｅｍを生成する。加えて、正常と判定された回転角検出回路から入力されたモータ回転角の平均値を算出する。
具体的に、例えば、入力された３つの判定結果が「０００」、「０１０」、「１００」であった場合は、第３異常判定情報Ｓｅｍとして、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉが全て正常であることを示す「０００」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θｍ１〜θｍ３の平均値を算出する。そして、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍをモータコントローラ２２に出力すると共に、算出した平均値をモータ回転角θｍとしてモータコントローラ２２に出力する。
【０１２１】
また、例えば、入力された３つの判定結果が「００１」、「０１１」、「１０１」の場合は、第３異常判定情報Ｓｅｍとして、２以上の回転角検出回路が異常であることを示す「１１１」の３桁の数字を含む情報を生成する。そして、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍをモータコントローラ２２に出力する。
また、例えば、入力された３つの判定結果が「００１」、「０１１」、「１００」であったとする。この場合は、θｍ２の絡む一致判定が全て不一致となっているので、第３異常判定情報Ｓｅｍとして、第８回転角検出回路１６ｈのみが異常であることを示す「０１０」の３桁の数字を含む情報を生成する。また、θｍ１及びθｍ３の平均値を算出する。そして、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍをモータコントローラ２２に出力すると共に、算出した平均値をモータ回転角θｍとしてモータコントローラ２２に出力する。
【０１２２】
（動作）
次に、第５実施形態の動作を説明する。
なお、第３のトルクセンサ１Ｃの動作については上記第４実施形態と同様となるので説明を省略する。
今、車両４に乗車した運転者が、ステアリングホイール３１を操舵し、この操舵によってモータ回転軸４２ａが回転したとする。この回転に伴って、モータ回転軸４２ａに固定支持された第４の多極磁石リング１３Ｃが回転する。
【０１２３】
この回転変位に応じた磁束は、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉにおいて、第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３として検出される。これら検出された第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３を示す角度信号は、第７〜第９の片方向通信ケーブルＳｉｇ７〜Ｓｉｇ９を介して第４のコントローラ２５へと入力される。
第４のコントローラ２５は、第３位相差補正部２５ａにおいて、入力されたθｍ１〜θｍ３の位相差をオフセットして、オフセット後のθｍ１〜θｍ３を第３異常判定部２５ｂに入力する。
【０１２４】
引き続き、第４のコントローラ２５は、第３異常判定部２５ｂの第３判定処理部２５０ｂにおいて、θｍ１〜θｍ３の一致判定を行う。
ここでは、例えば、第３判定処理部２５０ｂにおいて、θｍ１とθｍ２とが不一致、θｍ１とθｍ３とが不一致、θｍ２とθｍ３とが一致と判定されたとする。これにより、第３判定処理部２５０ｂは、判定結果「００１」、「０１１」、「１００」を第３角度情報監視部２５１ｂに出力する。
第３角度情報監視部２５１ｂは、入力された判定結果「００１」、「０１１」、「１００」から、θｍ１の絡む判定においていずれも不一致となり、θｍ１の絡まない判定において一致となっていることから、第７回転角検出回路１６ｇに異常が発生していると判定する。そして、第３異常判定情報Ｓｅｍとして、第７回転角検出回路１６ｇに異常が発生していることを示す３桁の数字「１００」を含む情報を生成する。更に、正常な第８及び第９回転角検出回路１６ｈ及び１６ｉから入力されたθｍ２及びθｍ３の平均値を算出する。第３角度情報監視部２５１ｂは、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍと、算出した平均値からなるモータ回転角θｍとを、モータコントローラ２２に出力する。
【０１２５】
モータコントローラ２２は、第３のトルクセンサ１Ｃからの操舵トルクＴと、車速センサ６０からの車速Ｖと、モータ回転角センサ２１からのモータ回転角θｍとに基づき、電流指令値Ｉｒｅｆを演算する。そして、演算した電流指令値Ｉｒｅｆに基づきモータ駆動回路２３を駆動制御する。これによって、モータ駆動回路２３を介してモータ駆動電流が電動モータ４２に供給され、電動モータ４２が駆動制御される。
以降、第４のコントローラ２５は、第７回転角検出回路１６ｇに故障が生じているため、第３判定処理部２５０ｂにおいて、入力されるθｍ２とθｍ３との一致判定のみを行うと共に、θｍ１の絡む他の判定結果は不一致に固定する。
【０１２６】
その後、θｍ２とθｍ３とが不一致と判定されて、判定結果「００１」、「０１１」、「１０１」が第３角度情報監視部２５１ｂに入力されたとする。
第３角度情報監視部２５１ｂは、入力された判定結果から、２以上の回転角検出回路に故障が発生していると判定し、その旨を示す３桁の数字「１１１」を含む第３異常判定情報Ｓｅｍを生成する。そして、生成した第３異常判定情報Ｓｅｍのみをモータコントローラ２２に出力する。
モータコントローラ２２は、入力された第３異常判定情報Ｓｅｍに「１１１」が含まれていることから、電動モータ４２の駆動制御処理（操舵アシスト処理）を停止する。
【０１２７】
そして、モータコントローラ２２は、車載の電動パワーステアリング装置用の故障ランプを点灯する。加えて、例えば、車載の液晶表示部に、モータ回転角センサ２１の第７回転角検出回路１６ｇ含む２以上の回転角検出回路に故障が発生していることを示す詳細情報を表示する。他にも、最寄りの修理点検ステーションへの立ち寄りを促す情報を表示してもよい。また、情報の表示だけに限らず、車載のオーディオ装置から音声メッセージや警告音の出力等を行ってもよい。
ここで、第４の多極磁石リング１３Ｃは、磁力発生機構に対応し、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉは、Ｍ系統の回転角検出部に対応し、モータ回転角センサ２１は、回転角度検出器に対応する。
【０１２８】
（第５実施形態の作用及び効果）
以下、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉを、区別する必要が無い場合に、「回転角検出回路」と記載する場合がある。
第５実施形態に係るモータ回転角センサ２１は、モータ回転軸４２ａ上に該モータ回転軸４２ａと同心かつ同期回転可能に設けられた、第４の多極磁石リング１３Ｃを備える。加えて、モータ回転軸４２ａの回転に応じて変化する第４の多極磁石リング１３Ｃの磁束を、モータ回転軸４２ａの回転位置情報である第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３として検出する３系統の第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉを備える。
【０１２９】
そして、第３異常判定部２５ｂが、第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３を相互に比較し、この比較結果に基づき第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉの異常を判定する。加えて、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉのうち正常と判定された回転角検出回路で検出されたモータ回転角θｍをモータコントローラ２２に出力する。
この構成であれば、３系統の回転角検出回路で検出した３つの回転角度を相互比較し、この比較結果に基づき回転角検出回路の異常を判定することが可能となる。これにより、１系統の故障の場合にどの回転角検出回路に故障が生じているのかを特定することが可能となる。
また、１系統に故障が生じても、残りの２系統によって回転角度検出の機能を継続することが可能になると共に、残り２系統の回転角度の相互比較によって異常検出機能も継続することが可能となる。
【０１３０】
また、第５実施形態に係るモータ回転角センサ２１は、３系統の第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉが、第４の多極磁石リング１３Ｃに対してその周方向に沿って電気角で１２０度ずつ位相をずらして設けられている。より具体的には、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉが、第４の多極磁石リング１３Ｃの周方向に沿って電気角で１２０度ずつかつ機械角で３０度ずつ位相をずらして設けられている。即ち、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉがそれぞれ、等間隔で設けられている。第３位相差補正部２５ａが、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉで検出された第１〜第３のモータ回転角θｍ１〜θｍ３の位相差をオフセットする。第３異常判定部２５ｂが、オフセット後のθｍ１とθｍ２とが一致しているか否か、θｍ１とθｍ３とが一致しているか否か、θｍ２とθｍ３とが一致しているか否かをそれぞれ判定する。そして、一致していると判定した組に対応する回転角検出回路を正常と判定し一致していないと判定した組に対応する回転角検出回路を異常と判定する。
【０１３１】
この構成であれば、各回転角検出回路の角度情報に含まれる４次の誤差成分の位相をずらすことができる。そのため、これらの角度情報を基に第４の多極磁石リング１３Ｃの回転角度を算出することで、回転角検出回路の角度情報に含まれる４次の誤差成分を削減することが可能となる。
また、第５実施形態のモータ回転角センサ２１では、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉのうち、正常と判定された回転角検出回路からのオフセット後のモータ回転角の平均値を算出し、この平均値をモータ回転角θｍとして、モータコントローラ２２に出力するようにした。これによって、４次の誤差成分を互いに打ち消して削減することが可能となる。そして、４次の誤差成分の削減されたモータ回転角θｍに基づき電流指令値Ｉｒｅｆを算出することが可能となるので、より適切に電動モータ４２を駆動制御することが可能となる。
【０１３２】
また、第５実施形態に係るモータ駆動制御装置２は、上記モータ回転角センサ２１を備える。これにより、信頼性の高いモータ回転角θｍを検出することが可能となり、このモータ回転角θｍに基づき信頼性の高いモータ駆動制御を行うことが可能となる。
また、第５実施形態に係る電動パワーステアリング装置３は、上記第３のトルクセンサ１Ｃ及び上記モータ駆動制御装置２を備える。これにより、より信頼性の高い操舵トルクＴ及びモータ回転角θｍに基づきより信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となる。
また、第５実施形態に係る車両４は、上記電動パワーステアリング装置３を備える。これにより、より信頼性の高い操舵補助制御を行うことが可能となり、車両４の操舵安定性をより高めることが可能となる。
【０１３３】
（他の変形例）
（１）上記各実施形態において、トルクアングルセンサ又はトルクセンサに本発明を適用する構成を例に挙げて説明したが、この構成に限らない。例えば、電動パワーステアリング装置３の構成要素であれば、同心かつ同軸線上に分割して設けられた第１の回転軸及び第２の回転軸の回転角度を検出する構成にも本発明を適用することが可能である。この場合、第１の回転軸の回転角度を検出する回転角度検出器として、例えば、上記第２実施形態の第２の回転角度検出器１０Ａを採用し、第２の回転軸の回転角度を検出する第２の回転角度検出器として、上記第２実施形態の第３の回転角度検出器１０Ｂを採用する。また、上記第２実施形態の第１のコントローラ１７Ａにて、第１の回転軸の回転角度と第２の回転軸の回転角度との差分を算出する構成としてもよい。また、この構成に対して、上記第３実施形態の多回転検出器１８を、第１の回転軸又は第２の回転軸の少なくとも一方に付加する構成としてもよい。この場合、多回転検出器１８で検出した絶対回転角度を用いて、第１の回転軸又は第２の回転軸の少なくとも一方の回転角度を補正することが可能となる。
【０１３４】
（２）上記各実施形態において、回転角検出回路の感磁素子群を、８つの感磁素子を円形に配置する構成としたが、感磁素子の数は８つに限らない。例えば、２のｍ乗（ｍは３以上の自然数）個であればより多数の感磁素子を備える構成としてもよい。また、各感磁素子の接点数も５つに限らず、３つ以上であれば他の接点数としてもよい。
（３）上記各実施形態において、各感磁素子は独立して構成したが、この構成に限らず、隣接する感磁素子で接点を共有する構成としてもよい。例えば、各感磁素子を５つの接点から構成する場合、隣接する感磁素子と４つの接点を共有する構成とすることが可能である。例えば、４つの接点を共有する構成であれば、３２個の接点で３２個の感磁素子を構成することが可能となる。かかる構成とすることで、各感磁素子間のオフセットを低減することが可能となる。
【０１３５】
（４）上記第３〜第４実施形態において、第２の回転角度検出器１０Ａの第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃと、第３の回転角度検出器１０Ｂの第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆとを、電気角で１２０度ずつ及び機械角で３０度ずつの位相差を有するように配置した。同様に、上記第５実施形態において、モータ回転角センサ２１の第６の回転角度検出器１０Ｅの第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉを、電気角で１２０度ずつ及び機械角で３０度ずつの位相差を有するように配置した。
この構成に限らず、例えば、電気角で１２０度ずつ位相差が生じる構成であれば、機械角で６０度ずつ又は１２０度ずつ位相差を有するように配置してもよい。また、３相２相変換を行わない場合は、電気角１２０度以外の位相差が生じる構成としてもよい。
また、他の構成例として、例えば、第１〜第３回転角検出回路１６ａ〜１６ｃを、第２の多極磁石リング１３Ａに対向させて、同位相に配置する構成としてもよい。このことは、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆ及び第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉについても同様である。この構成とした場合は、位相差のオフセットが不要となるため、位相差補正部を設ける必要が無くなる。
【０１３６】
（５）上記各実施形態において、第３の回転角度検出器１０Ｂは、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆで検出したθｏｓ１〜θｏｓ３のみを用いて異常判定処理を行う構成としたが、この構成に限らない。ここで、出力軸３２ｂとモータ回転軸４２ａとは、減速ギヤ４１を介して接続されている。そのため、例えば、出力軸回転角θｏｓ（θｏｓ１〜θｏｓ３）に、減速ギヤ４１の減速比ＲＧｒ及び電動モータ４２のロータの極対数Ｐを乗算することでモータ回転角θｍを推定することが可能である。換言すると、モータ回転角センサ２１で検出したモータ回転角θｍを減速比ＲＧｒ及び極対数Ｐで除算することで出力軸回転角θｏｓを推定することが可能である。以下、この推定した出力軸回転角θｏｓを「出力軸推定角θｍｃ」と記載する場合がある。このことに基づき、例えば、図１７に示すように、第３のコントローラ１７Ｃの第２異常判定部１７ｄにおいて、出力軸推定角θｍｃも用いて、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆの異常を判定する構成としてもよい。
【０１３７】
具体的に、上記第５実施形態のモータ回転角センサ２１を例に挙げると、モータ回転角センサ２１の第４のコントローラ２５は、第３異常判定部２５ｂから入力されるモータ回転角θｍ（即ち、正常なモータ回転角）を減速比ＲＧｒ及び極対数Ｐで除算して、出力軸推定角θｍｃを算出する。そして、算出した出力軸推定角θｍｃを第３のトルクセンサ１Ｃの第３のコントローラ１７Ｃに送信する。第３のコントローラ１７Ｃは、例えば、図１８に示すように、第４回転角検出回路１６ｄが故障していてθｏｓ１が使用できないときに、このθｏｓ１に代えて入力された出力軸推定角θｍｃを用いて異常判定処理を行うことが可能である。これによって、出力軸推定角θｍｃは正常値であることから、残り２系統のうちのいずれか１系統が故障した場合に、どちらが故障しているのかを特定することが可能となる。また、残り１系統となった場合でも、出力軸推定角θｍｃを用いて異常判定処理を継続することが可能となる。従って、この判定で正常と判定された場合に、操舵トルクＴの演算を継続することが可能となり、延命確率を高めることが可能となる。
【０１３８】
なお、モータコントローラ２２で出力軸推定角θｍｃを算出する構成としたが、この構成に限らず、正常なモータ回転角θｍをそのまま出力し、第３のコントローラ１７Ｃ側で出力軸推定角θｍｃを算出する構成としてもよい。
また、異常判定後のモータ回転角ではなく、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉで検出したθｍ１〜θｍ３のうち少なくとも１つを直接、トルクセンサ１の第１のコントローラ１７に送信し、第３のコントローラ１７Ｃ側で出力軸推定角θｍｃ（又はθｍｃ１〜θｍｃ３）を算出する構成としてもよい。このとき、θｍ１〜θｍ３の平均値を用いて出力軸推定角θｍｃを算出する構成としてもよい。
【０１３９】
（６）上記第５実施形態において、モータ回転角センサ２１は、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉで検出したθｍ１〜θｍ３のみを用いて異常判定処理を行う構成としたが、この構成に限らない。ここで、上記説明したように、出力軸回転角θｏｓに、減速比ＲＧｒ及び極対数Ｐを乗算することでモータ回転角θｍを推定することが可能である。以下、この推定したモータ回転角θｍを「モータ推定角θｏｓc」と記載する場合がある。このことに基づき、例えば、図１９に示すように、第４のコントローラ２５の第３異常判定部２５ｂにおいて、モータ推定角θｏｓcも用いて、第７〜第９回転角検出回路１６ｇ〜１６ｉの異常を判定する構成としてもよい。
【０１４０】
具体的に、第３のトルクセンサ１Ｃの第３のコントローラ１７Ｃのトルク演算部１７ｅは、第２異常判定部１７ｄから入力される出力軸回転角θｏｓ（即ち、正常な出力軸回転角）に対して減速比ＲＧｒ及び極対数Ｐを乗算して、モータ推定角θｏｓcを算出する。そして、算出したモータ推定角θｏｓcをモータ回転角センサ２１の第４のコントローラ２５に送信する。第４のコントローラ２５は、例えば、図２０に示すように、第７回転角検出回路１６ｇが故障していてθｍ１が使用できないときに、このθｍ１に代えて入力されたモータ推定角θｏｓcを用いて異常判定処理を行うことが可能である。これによって、モータ推定角θｏｓcは正常値であることから、残り２系統のうちのいずれか１系統が故障した場合に、どちらが故障しているのかを特定することが可能となる。また、残り１系統となった場合でも、モータ推定角θｏｓcを用いて異常判定処理を継続することが可能となる。従って、この判定で正常と判定された場合に、モータ駆動制御装置２の機能を継続することが可能となり、延命確率を高めることが可能となる。
【０１４１】
なお、第３のコントローラ１７Ｃでモータ推定角θｏｓcを算出する構成としたが、この構成に限らず、正常な出力軸回転角θｏｓをそのまま出力し、第４のコントローラ２５側でモータ推定角θｏｓcを算出する構成としてもよい。
また、異常判定後の出力軸回転角ではなく、第４〜第６回転角検出回路１６ｄ〜１６ｆで検出したθｏｓ１〜θｏｓ３のうち少なくとも１つを直接、モータ回転角センサ２１の第４のコントローラ２５に送信し、第４のコントローラ２５側でモータ推定角θｏｓc（又はθｏｓc１〜θｏｓc３）を算出する構成としてもよい。このとき、θｏｓ１〜θｏｓ３の平均値を用いてモータ推定角θｏｓcを算出する構成としてもよい。
また、本変形例（５）の構成は、上記他の変形例（４）と組み合わせることが可能である。また、この組合せの構成において、第３のトルクセンサ１Ｃの第３の回転角度検出器１０Ｂ又はモータ回転角センサ２１の第６の回転角度検出器１０Ｅのいずれか一方を、３系統の回転角検出回路を有する構成から２系統の回転角検出回路を有する構成に変更してもよい。即ち、どちらか一方を２系統としても、相互比較監視によって３系統とした場合と同等の異常検出精度を保持することが可能である。
【０１４２】
（７）上記第４及び第５実施形態において、第１異常判定部１７ｂにて、θｉｓ１〜θｉｓ３のうち正常なものの平均値を算出して、それを入力軸回転角θｉｓとしてトルク演算部１７ｅに出力するようにした。加えて、第２異常判定部１７ｄにて、θｏｓ１〜θｏｓ３のうち正常なものの平均値を算出して、それを出力軸回転角θｏｓとしてトルク演算部１７ｅに出力するようにした。これらの構成に限らず、例えば、正常な回転角のうちいずれか１つを出力する構成、正常な全ての回転角を出力してトルク演算部側で平均値をとる構成、又はトルク演算部側でいずれか１つを選択する構成とするなど他の構成としてもよい。
【０１４３】
（８）上記第５実施形態において、第３異常判定部２５ｂにおいて、θｍ１〜θｍ３のうち正常なものの平均値を算出して、それをモータ回転角θｍとしてモータコントローラ２２に出力するようにしたが、この構成に限らない。例えば、正常なモータ回転角のうちいずれか１つを出力する構成、正常な全てのモータ回転角を出力してモータコントローラ２２側で平均値をとる構成、又はモータコントローラ２２側でいずれか１つを選択する構成とするなど他の構成としてもよい。
（９）上記各実施形態では、角度信号としてデジタル信号による通信を例に挙げて説明したが、この構成に限らず、角度に応じた電圧値やパルス幅信号など他の信号を用いた通信を行う構成としてもよい。
【０１４４】
（１０）上記各実施形態では、本発明をコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用した例を説明したが、この構成に限らず、例えば、ラックアシスト式又はピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用する構成としてもよい。
（１１）上記第４及び第５実施形態では、回転角度検出器を３系統の回転角検出回路を備える構成としたが、この構成に限らない、例えば、４系統以上の構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１４５】
１…トルクアングルセンサ、１Ａ〜１Ｃ…第１〜第３のトルクセンサ、２…モータ駆動制御装置、３…電動パワーステアリング装置、４…車両、１０，１０Ａ〜１０Ｅ…第１，第２〜第６の回転角度検出器、１３，１３Ａ〜１３Ｃ…第１，第２〜第４の多極磁石リング、１６ａ〜１６ｉ…第１〜第９の回転角検出回路、１７Ａ〜１７Ｃ，２５…第１〜第３，第４のコントローラ、１７ａ，１７ｃ，２５ａ…第１，第２，第３位相差補正部、１７ｂ，１７ｄ，２５ｂ…第１，第２，第３異常判定部、２１…モータ回転角センサ、２２…モータコントローラ、２３…モータ駆動回路、２４…電源制御部、４２…電動モータ、６０…車速センサ、６１…バッテリ、６２…ＩＧスイッチ、１６０…感磁素子群、１６０ａ〜１６０ｈ…第１〜第８の感磁素子、１６０Ｓ…半導体基板、１６１…駆動回路、１６２…角度検出回路、１７０ｂ，１７０ｄ，２５０ｂ…第１，第２，第３判定処理部、１７１ｂ，１７１ｄ，２５１ｂ…第１，第２，第３角度情報監視部、１９０，１９１…第２，第３の感磁素子群、１９２，１９３…第２，第３の駆動回路、１９４，１９５…第２，第３の角度検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2018179644.tif 000013
【図１２】
2018179644.tif 000014
【図１３】
2018179644.tif 000015
【図１４】
2018179644.tif 000016
【図１５】
2018179644.tif 000017
【図１６】
2018179644.tif 000018
【図１７】
2018179644.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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