(57)【要約】【課題】検出対象の大型化を抑えつつ、検出精度を確保可能である検出装置、演算装置、制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】検出素子１３１、２３１、１３２、２３２は、マグネット８７５の回転に応じて変化する回転磁場を検出する。信号処理部は、検出素子１３１、２３１の検出値に応じた情報である回転角θ１ａ、θ２ａ、および、検出素子１３２、２３２の検出値に応じた情報である回転角θ１ｂ、θ２ｂを出力する。パッケージ３５１は、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２および信号処理部を封止する。全ての検出素子１３１、１３２、２３１、２３２の中心は、軸線Ａｘからずれた位置に配置される。制御用の検出素子１３１、２３１は、異常検出用の検出素子１３２、２３２よりも軸線Ａｘに近い箇所に配置される。パッケージ３５１は、その中心が軸線Ａｘとずれた位置に配置される。【選択図】  図５
2019164127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象（８７５）の回転に応じて変化する物理量を検出するメイン検出素子（１３１、２３１）と、
前記検出対象の回転に応じて変化する物理量を検出するサブ検出素子（１３２、２３２）と、
前記メイン検出素子の検出値に応じた情報であるメイン回転情報、および、前記サブ検出素子の検出値に応じた情報であるサブ回転情報を出力する信号処理部（１４０、２４０）と、
前記メイン検出素子、前記サブ検出素子および前記信号処理部を封止するパッケージ（３５１〜３６０）と、
を備え、
全ての前記メイン検出素子および前記サブ検出素子の中心は、前記検出対象の検出中心からずれた位置に配置され、
前記メイン検出素子は、前記サブ検出素子よりも、前記検出中心に近い箇所に配置され、
前記パッケージは、その中心が前記検出中心とずれた位置に配置される検出装置。
【請求項２】
検出対象（８７５）の回転に応じて変化する物理量を検出するメイン検出素子（１３１、２３１）と、
前記検出対象の回転に応じて変化する物理量を検出するサブ検出素子（１３２、２３２）と、
前記メイン検出素子の検出値に応じた情報であるメイン回転情報、および、前記サブ検出素子の検出値に応じた情報であるサブ回転情報を出力する信号処理部（１４０、２４０）と、
前記メイン検出素子、前記サブ検出素子および前記信号処理部を封止するパッケージ（３５１〜３６０）と、
を備え、
全ての前記メイン検出素子および前記サブ検出素子の中心は、前記検出対象の検出中心からずれた位置に配置され、
前記サブ検出素子は、前記メイン検出素子の中心と前記検出中心とを結ぶ直線上からずれた位置に配置され、
前記メイン検出素子は、前記サブ検出素子よりも、前記検出中心に近い箇所に配置されている検出装置。
【請求項３】
前記検出中心は、パッケージエリア内に位置している請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記メイン検出素子は、第１メイン検出素子（１３１）および第２メイン検出素子（２３１）を含み、
前記サブ検出素子は、第１サブ検出素子（１３２）および第２サブ検出素子（２３２）を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項５】
前記第１メイン検出素子、前記第２メイン検出素子、前記第１サブ検出素子、および、前記第２サブ検出素子は、リードフレーム（３２２）の一方の面に実装される請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記第１メイン検出素子および前記第１サブ検出素子は、リードフレーム（３２１）の一方の面に実装され、
前記第２メイン検出素子および前記第２サブ検出素子は、前記リードフレームの他方の面に実装される請求項４に記載の検出装置。
【請求項７】
前記第１メイン検出素子および前記第２メイン検出素子は、前記リードフレームを挟んだ同一箇所に実装される請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記パッケージは、前記第１メイン検出素子および前記第２メイン検出素子を封止するメインパッケージ（３５３）、ならびに、前記第１サブ検出素子および前記第２サブ検出素子を封止するサブパッケージ（３５４）を含み、
前記サブパッケージは、前記メインパッケージよりも前記検出中心から離れた箇所に配置される請求項４に記載の検出装置。
【請求項９】
前記パッケージは、前記メイン検出素子ごとに設けられ、前記第１メイン検出素子および前記第２メイン検出素子が基板（４７０）を挟んで同一箇所に実装されるように前記基板の両面に実装される請求項４に記載の検出装置。
【請求項１０】
第１系統領域と第２系統領域とに区画される基板（４７０）に実装され、
前記パッケージは、前記第１メイン検出素子が前記第１系統領域、前記第２メイン検出素子が前記第２系統領域となるように配置される請求項４〜９のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１１】
第１系統領域と第２系統領域とに区画される基板（４７０）に実装され、
前記第１メイン検出素子および前記第２メイン検出素子は、前記第１系統領域と前記第２系統領域を区画する境界線上に配置される請求項４〜９のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記パッケージの外縁に設けられるリード端子（１６１、２６１、３６１、３６２）を有し、
前記第１系統領域側に配置される前記リード端子は、前記第１メイン検出素子の検出値に係る信号を出力し、
前記第２系統領域側に配置される前記リード端子は、前記第２メイン検出素子の検出値に係る信号を出力する請求項１０または１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記メイン検出素子と前記サブ検出素子とは、素子に関わる構成が異なっている請求項１〜１２のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１４】
検出対象（８７５）の回転に応じて変化する物理量を検出するメイン検出素子（１３１、２３１）と、
前記検出対象の回転に応じて変化する物理量を検出するサブ検出素子（１３２、２３２）と、
前記メイン検出素子の検出値に応じた情報であるメイン回転情報、および、前記サブ検出素子の検出値に応じた情報であるサブ回転情報を出力する信号処理部（１４０、２４０）と、
前記メイン検出素子、前記サブ検出素子および前記信号処理部を封止するパッケージ（３５１〜３６０）と、
を備え、
前記メイン検出素子と前記サブ検出素子とは、素子に関わる構成が異なっている検出装置。
【請求項１５】
前記メイン検出素子の検出値は、制御演算に用いられ、
前記サブ検出素子の検出値は、前記メイン検出素子の異常監視に用いられる請求項１〜１４のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１６】
検出対象（８７５）の検出中心からずれた位置に配置されるサブ検出素子（１３２、２３２）の検出値に応じたサブ回転情報、および、前記検出対象の前記検出中心からずれており、かつ前記サブ検出素子よりも前記検出中心に近い箇所に配置されるメイン検出素子（１３１、２３１）の検出値に応じたメイン回転情報を取得する信号取得部（１７１、２７１）と、
前記メイン回転情報に基づいて制御演算を行う演算部（１７２、２７２）と、
前記メイン回転情報および前記サブ回転情報に基づいて異常を判定する異常判定部（１７３、２７３）と、
を備える演算装置。
【請求項１７】
検出装置（３０１〜３１９）と、演算装置（７０、７１）と、を備える制御装置であって、
前記検出装置は、
検出対象（８７５）の回転に応じて変化する物理量を検出するメイン検出素子（１３１、２３１）と、
前記検出対象の回転に応じて変化する物理量を検出するサブ検出素子（１３２、２３２）と、
前記メイン検出素子の検出値に応じたメイン回転情報、および、前記サブ検出素子の検出値に応じたサブ回転情報を前記演算装置に出力する信号処理部（１４０、２４０）と、
を有し、
前記演算装置は、前記検出装置から前記メイン回転情報および前記サブ回転情報を取得する信号取得部（１７１、２７１）、前記メイン回転情報を用いて制御演算を行う演算部（１７２、２７２）、および、前記メイン回転情報および前記サブ回転情報に基づいて前記検出装置の異常を判定する異常判定部（１７３、２７３）を含む制御部（１７０、２７０）を有し、
全ての前記メイン検出素子および前記サブ検出素子の中心は、前記検出対象の検出中心からずれた位置に配置され、
前記メイン検出素子は、前記サブ検出素子よりも、前記検出中心に近い箇所に配置されてる制御装置。
【請求項１８】
前記演算装置（７０）は、複数の前記制御部を有し、
前記メイン検出素子、前記サブ検出素子および前記信号処理部の組み合わせをセンサ部（１３０、２３０）とすると、前記センサ部は、前記制御部ごとに対応して設けられ、
前記演算部は、対応して設けられる前記センサ部から取得される前記メイン回転情報に基づいて制御演算を行い、当該メイン回転情報が異常である場合、当該演算部における制御演算を停止し、
他の前記メイン回転情報が正常である場合、正常である前記メイン回転情報を取得した前記制御部での制御が継続される請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記制御部に対応して設けられる前記センサ部と前記制御部との組み合わせを系統とすると、系統ごとに別途の電圧源（１９１、２９１）から電力が供給される請求項１８に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記メイン検出素子および前記サブ検出素子は、モータ（８０、８３）の回転に応じて変化する回転磁場を検出するものであって、
前記制御部は、前記メイン回転情報に基づき、前記モータの駆動を制御する請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の制御装置（１０）と、
前記モータと、
を備える電動パワーステアリング装置。
【請求項２２】
前記メイン検出素子または前記サブ検出素子は、車両の始動スイッチのオフ中においても検出を継続し、
前記信号処理部は、前記始動スイッチのオフ中において、前記モータの回転回数の演算を継続する請求項２１に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、演算装置、制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のセンサ部を有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、複数のセンサを回転中心に対して点対称に配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４５８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のセンサを点対称に配置すると、個々のセンサと回転中心との距離が一定となるため、全てのセンサの検出精度を担保できるように、マグネットの大きさや厚さを大きくし、磁束歪みによる影響を低減する必要がある。
【０００５】
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、検出対象の大型化を抑えつつ、検出精度を確保可能である検出装置、演算装置、制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の検出装置は、メイン検出素子（１３１、２３１）と、サブ検出素子（１３２、２３２）と、信号処理部（１４０、２４０）と、パッケージ（３５１〜３５９）と、を備える。メイン検出素子は、検出対象（８７５）の回転に応じて変化する物理量を検出する。サブ検出素子は、検出対象の回転に応じて変化する物理量を検出する。信号処理部は、メイン検出素子の検出値に応じた情報であるメイン回転情報、および、サブ検出素子の検出値に応じた情報であるサブ回転情報を出力する。パッケージは、メイン検出素子、サブ検出素子および信号処理部を封止する。
【０００７】
第１態様および第２態様では、全てのメイン検出素子およびサブ検出素子の中心は、検出対象の検出中心からずれた位置に配置される。メイン検出素子は、サブ検出素子よりも検出中心に近い箇所に配置される。第１態様では、パッケージは、その中心が検出中心とずれた位置に配置されている。第２態様では、サブ検出素子は、メイン検出素子の中心と検出中心とを結ぶ直線上からずれた位置に配置される。第３態様では、メイン検出素子とサブ検出素子とは、種類が異なっている。
【０００８】
本発明の演算装置は、信号取得部（１７１、２７１）と、演算部（１７２、２７２）と、異常判定部（１７３、２７３）と、を備える。信号取得部は、検出対象（８７５）の検出中心からずれた位置に配置されるサブ検出素子（１３２、２３２）の検出値に応じたサブ回転情報、および、検出対象の検出中心からずれており、かつサブ検出素子よりも検出中心に近い箇所に配置されるメイン検出素子（１３１、２３１）の検出値に応じたメイン回転情報を取得する。演算部は、メイン回転情報に基づいて制御演算を行う。異常判定部は、メイン回転情報およびサブ回転情報に基づいて異常を判定する。
【０００９】
本発明の制御装置は、検出装置（３０１〜３１２）と、演算装置（７０、７１）と、を備える。検出装置は、メイン検出素子（１３１、２３１）と、サブ検出素子（１３２、２３２）と、信号処理部（１４０、２４０）と、を有する。メイン検出素子は、検出対象（８７５）の回転に応じて変化する物理量を検出する。サブ検出素子は、検出対象の回転に応じて変化する物理量を検出する。信号処理部は、メイン検出素子の検出値に応じたメイン回転情報、および、サブ検出素子の検出値に応じたサブ回転情報を演算装置に出力する。
【００１０】
演算装置は、信号取得部（１７１、２７１）、演算部（１７２、２７２）、および、異常判定部（１７３、２７３）を含む制御部（１７０、２７０）を有する。信号取得部は、検出装置からメイン回転情報およびサブ回転情報を取得する。演算部は、メイン回転情報を用いて制御演算を行う。異常判定部は、メイン回転情報およびサブ回転情報に基づいて検出装置の異常を判定する。
【００１１】
全てのメイン検出素子およびサブ検出素子の中心は、検出対象の検出中心からずれた位置に配置される。メイン検出素子は、サブ検出素子よりも、検出中心に近い箇所に配置される。これにより、検出対象の大型化を抑えつつ、メイン検出素子の検出精度を確保可能である。また、メイン検出素子の検出値に基づくメイン回転情報を用いて制御演算を行うので、精度よく制御演算を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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実施形態による駆動装置の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】第１実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。
【図５】第１実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図６】第１実施形態による回転角センサを示す平面図である。
【図７】第１実施形態によるモータ制御処理を説明するフローチャートである。
【図８】第２実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図９】第３実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図１０】第３実施形態による回転角センサを示す平面図である。
【図１１】第４実施形態による回転角センサを示す平面図である。
【図１２】第５実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図１３】第６実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図１４】第７実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図１５】第８実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図１６】第９実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図１７】第１０実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図１８】第１１実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。
【図１９】第１１実施形態によるＥＣＵを示すブロック図である。
【図２０】第１１実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図２１】第１１実施形態による回転角センサおよびマグネットを示す模式図である。
【図２２】第１２実施形態による基板上での回転角センサの配置を説明する断面図である。
【図２３】第１２実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図２４】第１３実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図２５】第１４実施形態による基板上での回転角センサの配置を説明する断面図である。
【図２６】第１４実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図２７】第１５実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図２８】第１６実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図２９】第１７実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図３０】第３実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図３１】第１７実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図３２】第１８実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【図３３】第１９実施形態による回転角センサを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明による検出装置、演算装置、制御装置、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。
【００１４】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態による制御装置としてのＥＣＵ１０は、回転電機としてのモータ８０とともに、車両のステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置８に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置８等を備える。
【００１５】
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Ｔｓを検出するトルクセンサ９４が設けられる。トルクセンサ９４は、第１トルク検出部１９４および第２トルク検出部２９４を有する。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。
【００１６】
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。
【００１７】
電動パワーステアリング装置８は、モータ８０およびＥＣＵ１０を有する駆動装置４０、ならびに、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２に伝える動力伝達部としての減速ギア８９等を備える。本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、所謂「コラムアシストタイプ」であるが、モータ８０の回転をラック軸９７に伝える所謂「ラックアシストタイプ」等としてもよい。本実施形態では、ステアリングシャフト９２が「駆動対象」に対応する。
【００１８】
図２および図３に示すように、モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、バッテリ１９１、２９１から電力が供給されることにより駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。モータ８０は、３相ブラシレスモータであって、ロータ８６０およびステータ８４０を有する。
【００１９】
モータ８０は、巻線組としての第１モータ巻線１８０および第２モータ巻線２８０を有する。モータ巻線１８０、２８０は、電気的特性が同等であり、共通のステータ８４０に、互いに電気角３０［ｄｅｇ］ずらしてキャンセル巻きされる。これに応じて、モータ巻線１８０、２８０には、位相φが３０［ｄｅｇ］ずれた相電流が通電されるように制御される。通電位相差を最適化することで、出力トルクが向上する。また、６次のトルクリプルを低減することができる。さらにまた、位相差通電により、電流が平均化されるため、騒音、振動のキャンセルメリットを最大化することができる。また、発熱についても平均化されるため、各センサの検出値やトルク等、温度依存の系統間誤差を低減可能であるとともに、通電可能な電流量を平均化できる。
【００２０】
以下、第１モータ巻線１８０の駆動制御に係る第１駆動回路１２０、第１センサ部１３０および第１制御部１７０等の組み合わせを第１系統Ｌ１、第２モータ巻線２８０の駆動制御に係る第２駆動回路２２０、第２センサ部２３０および第２制御部２７０等の組み合わせを第２系統Ｌ２とする。また、第１系統Ｌ１に係る構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２に係る構成を主に２００番台で付番する。また、第１系統Ｌ１および第２系統Ｌ２において、同様の構成には、下２桁が同じとなるように付番する。以下適宜、「第１」を添え字の「１」、「第２」を添え字の「２」として記載する。
【００２１】
駆動装置４０は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが、モータ８０とＥＣＵ１０とは別途に設けられていてもよい。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸とは反対側において、シャフト８７０の軸線Ａｘに対して同軸に配置されている。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸側に設けられていてもよい。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。
【００２２】
モータ８０は、ステータ８４０、ロータ８６０、および、これらを収容するハウジング８３０等を備える。ステータ８４０は、ハウジング８３０に固定されており、モータ巻線１８０、２８０が巻回される。ロータ８６０は、ステータ８４０の径方向内側に設けられ、ステータ８４０に対して相対回転可能に設けられる。
【００２３】
シャフト８７０は、ロータ８６０に嵌入され、ロータ８６０と一体に回転する。シャフト８７０は、軸受８３５、８３６により、ハウジング８３０に回転可能に支持される。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部は、ハウジング８３０からＥＣＵ１０側に突出する。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部には、検出対象としてのマグネット８７５が設けられる。マグネット８７５の中心は、軸線Ａｘ上に配置される。以下、軸線Ａｘを「検出中心」とし、適宜「マグネット８７５の中心」とみなす。また、適宜、回転角センサ３０１が実装される基板４７０上における軸線Ａｘの位置を、「検出中心」とみなす。
【００２４】
ハウジング８３０は、リアフレームエンド８３７を含む有底筒状のケース８３４、および、ケース８３４の開口側に設けられるフロントフレームエンド８３８を有する。ケース８３４とフロントフレームエンド８３８とは、ボルト等により互いに締結されている。リアフレームエンド８３７には、リード線挿通孔８３９が形成される。リード線挿通孔８３９には、モータ巻線１８０、２８０の各相と接続されるリード線１８５、２８５が挿通される。リード線１８５、２８５は、リード線挿通孔８３９からＥＣＵ１０側に取り出され、基板４７０に接続される。
【００２５】
ＥＣＵ１０は、カバー４６０、カバー４６０に固定されているヒートシンク４６５、ヒートシンク４６５に固定されている基板４７０、および、基板４７０に実装される各種の電子部品等を備える。
【００２６】
カバー４６０は、外部の衝撃から電子部品を保護したり、ＥＣＵ１０の内部への埃や水等の浸入を防止したりする。カバー４６０は、カバー本体４６１、および、コネクタ部４６２が一体に形成される。なお、コネクタ部４６２は、カバー本体４６１と別体であってもよい。コネクタ部４６２の端子４６３は、図示しない配線等を経由して基板４７０と接続される。コネクタ数および端子数は、信号数等に応じて適宜変更可能である。コネクタ部４６２は、駆動装置４０の軸方向の端部に設けられ、モータ８０と反対側に開口する。コネクタ部４６２は、後述する各コネクタを含む。
【００２７】
基板４７０は、例えばプリント基板であり、リアフレームエンド８３７と対向して設けられる。基板４７０には、２系統分の電子部品が系統ごとに独立して実装されており、完全冗長構成をなしている。本実施形態では、１枚の基板４７０に電子部品が実装されているが、複数枚の基板に電子部品を実装するようにしてもよい。
【００２８】
基板４７０の２つの主面のうち、モータ８０側の面をモータ面４７１、モータ８０と反対側の面をカバー面４７２とする。図３に示すように、モータ面４７１には、駆動回路１２０を構成するスイッチング素子１２１、駆動回路２２０を構成するスイッチング素子２２１、検出装置としての回転角センサ３０１、カスタムＩＣ１５９、２５９等が実装される。回転角センサ３０１は、マグネット８７５の回転に伴う磁界の変化を検出可能なように、マグネット８７５と対向する箇所に実装される。
【００２９】
基板４７０は、第１系統領域Ｒ１と第２系統領域Ｒ２とに領域分けされており、第１系統領域Ｒ１の両面に第１系統Ｌ１に係る電子部品が実装され、第２系統領域Ｒ２の両面に第２系統Ｌ２に係る電子部品が実装される。回転角センサ３０１は、第１系統領域Ｒ１と第２系統領域Ｒ２をと分割する境界線Ｄ上に実装される。なお、境界線Ｄは、例えば基板４７０の配線パターンが分割される箇所としてもよいし、仮想線であってもよい。領域Ｒ１、Ｒ２と、回転角センサとの配置関係の詳細については、後述の実施形態にて説明する。
【００３０】
カバー面４７２には、コンデンサ１２８、２２８、インダクタ１２９、２２９、および、制御部１７０、２７０を構成するマイコン等が実装される。図３では、制御部１７０、２７０を構成するマイコンについて、それぞれ「１７０」、「２７０」を付番した。コンデンサ１２８、２２８は、バッテリ１９１、２９１から入力された電力を平滑化する。また、コンデンサ１２８、２２８は、電荷を蓄えることで、モータ８０への電力供給を補助する。コンデンサ１２８、２２８、および、インダクタ１２９、２２９は、フィルタ回路を構成し、バッテリ１９１、２９１を共用する他の装置から伝わるノイズを低減するとともに、駆動装置４０からバッテリ１９１、２９１を共用する他の装置に伝わるノイズを低減する。なお、図示しない電源リレー、モータリレー、および、電流センサ等についても、モータ面４７１またはカバー面４７２に実装される。
【００３１】
図４に示すように、ＥＣＵ１０は、駆動回路１２０、２２０、演算装置７０、および、回転角センサ３０１等を備える。図４中、駆動回路を「ＩＮＶ」と記載する。第１駆動回路１２０は、６つのスイッチング素子１２１を有する３相インバータであって、第１モータ巻線１８０へ供給される電力を変換する。スイッチング素子１２１は、第１制御部１７０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。第２駆動回路２２０は、６つのスイッチング素子２２１を有する３相インバータであって、第２モータ巻線２８０へ供給される電力を変換する。スイッチング素子２２１は、第２制御部２７０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。
【００３２】
回転角センサ３０１は、第１センサ部１３０および第２センサ部２３０を有する。第１センサ部１３０は第１制御部１７０に検出値を出力し、第２センサ部２３０は第２制御部２７０に検出値を出力する。すなわち本実施形態では、第１センサ部１３０が第１系統Ｌ１に含まれ、第２センサ部２３０が第２系統Ｌ２に含まれる。回転角センサの回路構成は、後述の実施形態も同様である。
【００３３】
第１センサ部１３０は、第１メイン検出素子１３１、第１サブ検出素子１３２、および、信号処理部１４０を有する。第２センサ部２３０は、第２メイン検出素子２３１、第２サブ検出素子２３２、および、信号処理部２４０を有する。センサ部１３０、２３０での処理の詳細は同様であるので、第２センサ部２３０についての説明は適宜省略する。
【００３４】
検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、モータ８０の回転に応じたマグネット８７５の磁界の変化を検出する検出素子である。検出素子１３１、１３２、２３１、２３２には、例えばＭＲセンサやホールＩＣが用いられる。
【００３５】
信号処理部１４０は、回転角演算部１４１、１４２、回転回数演算部１４３、自己診断部１４５、および、通信部１４６を有する。信号処理部２４０は、回転角演算部２４１、２４２、回転回数演算部２４３、自己診断部２４５、および、通信部２４６を有する。
【００３６】
回転角演算部１４１は、第１メイン検出素子１３１からの信号に基づき、制御用の回転角θ１ａを演算する。回転角演算部１４２は、第１サブ検出素子１３２からの信号に基づき、異常検出用の回転角θ１ｂを演算する。回転角演算部２４１は、第２メイン検出素子２３１からの信号に基づき、制御用の回転角θ２ａを演算する。回転角演算部２４２は、第２サブ検出素子２３２からの信号に基づき、異常検出用の回転角θ２ｂを演算する。
【００３７】
本実施形態では、メイン検出素子１３１、２３１の検出信号に基づいて演算された回転角θ１ａ、θ２ａを制御部１７０、２７０での各種演算に用い、サブ検出素子１３２、２３２の検出信号に基づいて演算された回転角θ１ｂ、θ２ｂを、回転角θ１ａ、θ２ａとの比較による異常検出に用いる。以下適宜、メイン検出素子１３１、２３１を「制御用」、サブ検出素子１３２、２３２を「異常検出用」とする。本実施形態では、回転角θ１ａ、θ１ｂ、θ２ａ、θ２ｂを機械角とするが、電気角であってもよいし、制御部１７０、２７０側にて回転角に換算可能などのような値であってもよい。
【００３８】
制御用の検出素子１３１、２３１と、異常検出用の検出素子１３２、２３２とは、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。異常検出用は、制御用のものと比較して、検出精度が要求されないので、制御用のものよりも精度の低いものとしてもよい。制御用と異常検出用とで、異なる種類のものを用いることで、一緒に壊れにくくなり、機能安全面から好ましい。ここで、素子の種類が同じでも、レイアウトや材料の割合、製造ロットやロット内のウェハ番号の違いについても、「種類が異なる」とみなしてもよい。また、素子に限らず、素子に接続される検出回路、演算回路、供給される電源の種類や電圧が異なる場合についても、「種類が異なる」とみなしてもよい。また、回転角演算部１４１、１４２の演算回路が異なるようにすることも、機能安全面から好ましい。
【００３９】
回転回数演算部１４３は、検出素子１３１からの信号に基づき、モータ８０の回転回数ＴＣ１をカウントする。回転回数演算部２４３は、検出素子２３１からの信号に基づき、モータ８０の回転回数ＴＣ２をカウントする。回転回数ＴＣ１、ＴＣ２は、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。当該カウント値そのものについても、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の概念に含まれるものとする。
【００４０】
自己診断部１４５は、第１センサ部１３０内の天絡や地絡等の異常を監視する。通信部１４６は、回転角θ１ａ、θ１ｂ、回転回数ＴＣ１および自己診断結果等を含む一連の信号である第１出力信号を生成して第１制御部１７０に送信する。自己診断部２４５は、第２センサ部２３０内の異常を監視する。通信部２４６は、回転角θ２ａ、θ２ｂ、回転回数ＴＣ２および自己診断結果等を含む一連の信号である第２出力信号を生成して第２制御部２７０に送信する。本実施形態の出力信号は、デジタル信号であって、通信方式は例えばＳＰＩ通信であるが、その他の通信方式であってもよい。
【００４１】
第１センサ部１３０には、第１バッテリ１９１から、レギュレータ等である電源１９２、１９３を経由して電力が供給される。破線で囲んだ検出素子１３１および回転回数演算部１４３には、電源１９２を経由して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フされている間も、常時給電され、検出および演算が継続される。第１センサ部１３０において、検出素子１３１および回転回数演算部１４３以外の構成には、電源１９３を経由し、始動スイッチがオンされているときに給電され、始動スイッチがオフされると給電が停止される。また、第１制御部１７０には、電源１９３を経由し、始動スイッチがオンされているときに給電される。
【００４２】
第２センサ部２３０には、第２バッテリ２９１から、レギュレータ等である電源２９２、２９３を経由して電力が供給される。破線で囲んだ検出素子２３１および回転回数演算部２４３には、電源１９２を経由して始動スイッチがオフされている間も常時給電され、検出および演算が継続される。第２センサ部２３０において、検出素子２３１および回転回数演算部２４３以外の構成には、電源２９３を経由し、始動スイッチがオンされているときに給電され、始動スイッチがオフされると給電が停止される。また、第２制御部２７０には、電源２９３を経由し、始動スイッチがオンされているときに給電される。
【００４３】
常時給電される検出素子１３１、２３１は、例えばＴＭＲ素子等、消費電力の小さい素子を選択することが望ましい。なお、煩雑になることを避けるため、バッテリ１９１と電源１９３の接続線等、一部の配線や制御線の記載を省略した。また、図４では、各構成を区別すべく、検出素子１３１、回転角演算部１４１および電源１９２に「１Ａ」、検出素子１３２、回転角演算部１４２および電源１９３に「１Ｂ」、検出素子２３１、回転角演算部２４１および電源２９２に「２Ａ」、検出素子２３２、回転角演算部２４２および電源２９３に「２Ｂ」を付した。
【００４４】
演算装置７０は、第１制御部１７０および第２制御部２７０を備える。制御部１７０、２７０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部１７０、２７０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
【００４５】
第１制御部１７０および第２制御部２７０は、制御部１７０、２７０間にて相互に通信可能に設けられる。以下適宜、制御部１７０、２７０間の通信を、「マイコン間通信」という。制御部１７０、２７０間の通信方法は、ＳＰＩやＳＥＮＴ等のシリアル通信や、ＣＡＮ通信、ＦｌｅｘＲａｙ通信等、どのような方法を用いてもよい。
【００４６】
第１制御部１７０は、信号取得部１７１、演算部１７２および異常判定部１７３を有する。信号取得部１７１は、第１センサ部１３０から第１出力信号を取得する。演算部１７２は、回転角θ１ａおよび回転回数ＴＣ１を用いて舵角θｓ１を演算する。また、演算部１７２は、回転角θ１ａおよび図示しない電流センサの検出値等に基づき、例えば電流フィードバック制御等により、駆動回路１２０のスイッチング素子１２１のオンオフ作動を制御する制御信号を生成する。異常判定部１７３は、回転角θ１ａ、θ１ｂの比較により、第１センサ部１３０の異常を検出する。本実施形態では、回転角θ１ａ、θ１ｂの差が異常判定閾値より大きい場合、異常と判定する。
【００４７】
第２制御部２７０は、信号取得部２７１、演算部２７２および異常判定部２７３を有する。信号取得部２７１は、第２センサ部２３０から第２出力信号を取得する。演算部２７２は、回転角θ２ａおよび回転回数ＴＣ２を用いて舵角θｓ２を演算する。また、演算部２７２は、回転角θ２ａおよび図示しない電流センサの検出値等に基づき、例えば電流フィードバック制御等により、駆動回路２２０のスイッチング素子２２１のオンオフ作動を制御する制御信号を生成する。制御信号に基づいてスイッチング素子１２１、２２１がオンオフされ、モータ巻線１８０、２８０の通電を制御することで、モータ８０の駆動が制御される。異常判定部２７３は、回転角θ２ａ、θ２ｂの比較により、第２センサ部２３０の異常を検出する。本実施形態では、回転角θ２ａ、θ２ｂの差が異常判定閾値より大きい場合、異常と判定する。
【００４８】
本実施形態では、始動スイッチがオフされても回転回数ＴＣ１、ＴＣ２のカウントが継続されるので、始動スイッチの再オン後において、例えば車両直進状態での再学習を行うことなく、始動直後から舵角θｓ１、θｓ２を演算可能である。また、センサ部１３０、２３０において、常時給電する構成を回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の演算継続に必要な最小構成に限定することで、始動スイッチオフ中の消費電力を抑えることができる。
【００４９】
本実施形態では、回転回数演算部１４３、２４３は、制御用の検出素子１３１、２３１の検出値を用いて回転回数ＴＣ１、ＴＣ２を演算している。これにより、制御用の回転角θ１ａと回転回数ＴＣ１とで、素子の検出特性や実装ズレに起因するズレが生じないので、舵角θｓ１を適切に演算可能である。舵角θｓ２についても同様である。
【００５０】
検出素子１３１、１３２、２３１、２３２の配置を図５および図６に示す。図５等は、断面を示す模式図であるが、煩雑になることを避けるため、ハッチングは省略した。図５および図６に示すように、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、リードフレーム３２１に実装され、パッケージ３５１にて封止されている。パッケージ３５１は、その領域内に軸線Ａｘを含むように、基板４７０のモータ面４７１に実装される。信号処理部１４０、２４０を構成する演算回路素子は、パッケージ３５１内のいずれの箇所に設けてもよいが、例えば対応する検出素子１３１、１３２、２３１、２３２とリードフレーム３２１との間に設けられる。
【００５１】
第１系統Ｌ１の検出素子１３１、１３２は、リードフレーム３２１のマグネット８７５と対向する側の面に実装される。第２系統Ｌ２の検出素子２３１、２３２は、リードフレーム３２１の基板４７０側の面に実装される。第１系統Ｌ１の検出素子１３１、１３２を基板側、第２系統Ｌ２の検出素子２３１、２３２をマグネット８７５と対向する側としてもよい。モータ８０の軸方向（すなわち図５の紙面上下方向）におけるパッケージ３５１とマグネット８７５との間の距離であるギャップ距離は、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２が最適ギャップ領域に配置されるように設定される。
【００５２】
本実施形態では、全ての検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、比較的精度よく磁場を検出可能な領域ＲＭに配置される。本実施形態では、領域ＲＭは、マグネット８７５の軸方向への投影領域である。本実施形態では、回転角センサ３０１は、マグネット８７５よりも体格が小さい。なお、マグネット８７５の特性や形状等に応じ、領域ＲＭは、マグネット８７５の投影領域と一致せず、磁力線等にて規定される仮想的な領域であってもよい。検出素子１３１、２３１は、リードフレーム３２１を挟んで同一箇所に両面に配置されており、検出素子１３１、２３１の中心と軸線Ａｘとの距離Ｘ１は等しい。検出素子１３２、２３２は、リードフレーム３２１を挟んで同一箇所に両面に配置されており、検出素子１３２、２３２と軸線Ａｘとの距離Ｙ１は等しい。
【００５３】
メイン検出素子１３１、２３１と、サブ検出素子１３２、２３２とは、パッケージ３５１の中心Ｐｃに対して対称に配置される。また、パッケージ３５１の中心Ｐｃは、軸線Ａｘと、ずれて配置される。すなわち、パッケージ３５１の中心と軸線Ａｘとの距離をＺ１とすると、Ｚ１≠０である。
【００５４】
本実施形態では、全ての検出素子１３１、１３２、２３１、２３２の中心は、軸線Ａｘからずれて配置されている。また、制御用に用いられる検出素子１３１、２３１の検出精度を確保できるように、検出素子１３１、２３１を軸線Ａｘに寄せて配置する。制御用の検出素子１３１、２３１の中心と軸線Ａｘとの距離Ｘ１は、異常検出用の検出素子１３２、２３２と軸線Ａｘとの距離Ｙ１よりも小さい。すなわちＸ１＜Ｙ１である。
【００５５】
本実施形態では、検出素子１３１と検出素子１３２とが離間して配置されている。センサ同士の間隔が狭く、例えば隣接して配置されていると、製造上、作りにくい。そこで本実施形態では、検出素子１３１、１３２を離間させつつ、検出素子１３１、１３２の中心よりメイン検出素子１３１側に軸線Ａｘを寄せて配置することで、製造がやりやすく、かつ、検出素子１３１、１３２を比較的軸線Ａｘに近接可能であるとともに、検出素子１３１、１３２に要求される検出精度を満足することができる。検出素子２３１、２３２についても同様である。
【００５６】
マグネット８７５と回転角センサ３０１〜３１２の各部との配置について、単に「距離」とした場合、モータ８０の軸線Ａｘに対して垂直な同一平面上での距離とする。また、上述の通り、モータ８０の軸方向の距離については、「ギャップ距離」とする。「距離が等しい」とは、製造誤差程度のずれは許容されるものとする。「同一箇所」、「平行」等についても同様である。
【００５７】
本実施形態のモータ制御処理を図７のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、第２制御部２７０での処理は、用いる値を第２センサ部２３０の値とすれば、第１制御部１７０であるので、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。他のステップも同様である。
【００５８】
Ｓ１０１では、第１制御部１７０は、第１センサ部１３０から回転角θ１ａ、θ１ｂを取得する。Ｓ１０２では、異常判定部１７３は、制御用の回転角θ１ａが正常か否かを判断する。ここでは、回転角θ１ａ、θ１ｂを比較し、差が異常判定閾値より大きい場合、異常と判定する。また、第１センサ部１３０の自己診断部１４５の診断結果が異常である場合も異常判定する。制御用の回転角θ１ａが正常であると判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する、制御用の回転角θ１ｂが正常ではないと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０４へ移行する。
【００５９】
Ｓ１０３では、第１制御部１７０は、制御用の回転角θ１ａを用いてモータ８０の駆動を制御する。詳細には、演算部１７２は、制御用の回転角θ１ａを用い、スイッチング素子１２１のオンオフ作動を制御する制御信号を生成する。Ｓ１０４では、第１制御部１７０は、自系統でのモータ８０の駆動制御を停止する。第２センサ部２３０から出力される回転角θ２ａが正常であれば、第２系統Ｌ２での片系統駆動にて、モータ８０の駆動が継続される。また、マイコン間通信にて、第２制御部２７０から制御用の回転角θ２ａを取得して、第１制御部１７０での制御を継続してもよい。
【００６０】
本実施形態では、回転角センサ３０１は、制御用の検出素子１３１、２３１を２つ有しているので、検出素子１３１、２３１の一方に異常が生じた場合であっても、他方を用いた制御を継続できる。制御用の検出素子１３１、２３１は、共にマグネット８７５の中心に寄せて配置されているので、高精度にモータ８０の回転を検出可能である。また、回転角センサ３０１は、制御用の検出素子１３１、２３１のそれぞれに対し、異常検出用の検出素子１３２、２３２を設けているので、完全２系統の構成における独立制御が可能である。
【００６１】
また、本実施形態では、リードフレーム３２１の両面に検出素子１３１、１３２、２３１、２３２を実装して１パッケージ化し、基板４７０のモータ面４７１に実装しているので、基板４７０の専有面積を小さくすることができる。また、回転角センサ３０１をマグネット８７５に近づけて配置することができるので、マグネット８７５を小型化可能である。
【００６２】
以上説明したように、回転角センサ３０１は、メイン検出素子１３１、２３１と、サブ検出素子１３２、２３２と、信号処理部１４０、２４０と、パッケージ３５１と、を備える。
【００６３】
メイン検出素子１３１、２３１は、マグネット８７５の回転に応じて変化する回転磁場を検出する。サブ検出素子１３２、２３２は、マグネット８７５の回転に応じて変化する回転磁場を検出する。信号処理部１４０、２４０は、メイン検出素子１３１、２３１の検出値に応じた情報である回転角θ１ａ、θ２ａ、および、サブ検出素子１３２、２３２の検出値に応じた情報である回転角θ１ｂ、θ２ｂを出力する。パッケージ３５１は、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２および信号処理部１４０、２４０を封止する。
【００６４】
全ての検出素子１３１、１３２、２３１、２３２の中心は、マグネット８７５の回転中心である軸線Ａｘからずれた位置に配置される。メイン検出素子１３１、２３１は、サブ検出素子１３２、２３２よりも軸線Ａｘに近い箇所に配置される。パッケージ３５１は、その中心が軸線Ａｘとずれた位置に配置される。軸線Ａｘは、パッケージエリア内に位置している。また、メイン検出素子の検出値は、制御演算に用いられ、サブ検出素子の検出値は、メイン検出素子の異常監視に用いられる。
【００６５】
これにより、冗長系とすべく検出素子数が増えたとしても、マグネット８７５の大型化を抑えつつ、メイン検出素子１３１、２３１の検出精度を確保可能である。また、サブ検出素子１３２、２３２も比較的検出精度のよい箇所に配置可能であるので、マグネット８７５を小型化することができる。
【００６６】
パッケージ３５１は、中心Ｐｃが軸線Ａｘとずれた箇所に配置される。これにより、メイン検出素子１３１、２３１と、サブ検出素子１３２、２３２とがパッケージ３５１内にて対称配置されている場合であっても、パッケージ３５１の中心Ｐｃを軸線Ａｘからずらすことで、メイン検出素子１３１、２３１を軸線Ａｘに適切に寄せることができる。
【００６７】
本実施形態では、メイン検出素子は、第１メイン検出素子１３１および第２メイン検出素子２３１を含み、サブ検出素子は、第１サブ検出素子１３２および第２サブ検出素子２３２を含む。第１メイン検出素子１３１および第１サブ検出素子１３２は、リードフレーム３２２の一方の面に実装され、第２メイン検出素子２３１および第２サブ検出素子２３２はリードフレーム３２２の他方の面に実装される。
【００６８】
メイン検出素子１３１、２３１は、１つのパッケージ３５１内に２つ設けられ、パッケージ３５１内に設けられるリードフレーム３２１を挟んだ同一箇所にて両面に実装される。これにより、メイン検出素子１３１、２３１の検出中心からの軸ずれ量を等しくすることができ、同等の検出精度とすることができる。リードフレーム３２１に両面実装することで、回転角センサ３０１を小型化することができる。
【００６９】
メイン検出素子１３１、２３１と、サブ検出素子１３２、２３２とは、素子に関わる構成が異なっていてもよい。これにより、同一原因での異常発生を抑制することができるので、機能安全性を向上することができる。「素子に関わる構成」とは、素子の種類が異なっている（例えば、ＴＭＲ素子、ＡＭＲ素子、ホール素子等）、素子の内部構成が異なっている（例えば、ウェハが異なる、レイアウトが異なる、材料が異なる、製造条件が異なる、製造ロットが異なる等）、素子に接続される回路構成が異なっている、または、素子に供給される電源の種類や電圧が異なっている、ということである。
【００７０】
演算装置７０は、信号取得部１７１、２７１と、演算部１７２、２７２と、異常判定部１７３、２７３と、を備える。信号取得部１７１、２７１は、マグネット８７５の回転中心である軸線Ａｘからずれた位置に配置されるサブ検出素子１３２、２３２の検出値に応じた回転角θ１ｂ、θ２ｂ、および、マグネット８７５の回転中心である軸線Ａｘからずれており、かつサブ検出素子１３２、２３２よりも軸線Ａｘに近い箇所に配置されるメイン検出素子１３１、２３１の検出値に応じた回転角θ１ａ、θ２ａを取得する。演算部１７２、２７２は、回転角θ１ａ、θ２ａに基づいて制御演算を行う。異常判定部１７３、２７３は、回転角θ１ａ、θ２ａおよび回転角θ１ｂ、θ２ｂに基づいて異常を判定する。
【００７１】
ＥＣＵ１０は、回転角センサ３０１と、演算装置７０と、を備える。回転角センサ３０１は、メイン検出素子１３１、２３１と、サブ検出素子１３２、２３２と、信号処理部１４０、２４０と、を有する。メイン検出素子１３１、２３１は、マグネット８７５の回転に応じて変化する回転磁場を検出する。サブ検出素子１３２、２３２は、マグネット８７５の回転に応じて変化する回転磁場を検出する。信号処理部１４０、２４０は、検出素子１３１、２３１の検出値に応じた回転角θ１ａ、θ２ａ、および、検出素子１３２、２３２の検出値に応じた回転角θ１ｂ、θ２ｂを演算装置７０に出力する。全ての検出素子１３１、１３２、２３１、２３２の中心は、マグネット８７５の回転中心である軸線Ａｘからずれた位置に配置される。メイン検出素子１３１、２３１は、サブ検出素子１３２、２３２よりも軸線Ａｘに近い箇所に配置される。
【００７２】
演算装置７０は、信号取得部１７１、２７１、演算部１７２、２７２、および、異常判定部１７３、２７３を含む制御部１７０、２７０を有する。信号取得部１７１は、回転角センサ３０１から回転角θ１ａ、および、回転角θ１ｂを取得する。信号取得部２７１は、回転角センサ３０１から回転角θ２ａ、および、回転角θ１ｂを取得する。演算部１７２、２７２は、回転角θ１ａ、θ２ａを用いて制御演算を行う。異常判定部１７３、２７３は、回転角θ１ａ、θ２ａおよび回転角θ１ｂ、θ２ｂに基づいて回転角センサ３０１の異常を判定する。
【００７３】
メイン検出素子１３１、２３１は、比較的検出精度のよい箇所に配置されているので、演算部１７２、２７２は、回転角θ１ａ、θ２ａに基づいて、適切に制御演算を行うことができる。また、回転角θ１ａ、θ２ａおよび回転角θ１ｂ、θ２ｂに基づき、適切に異常判定を行うことができる。
【００７４】
演算装置７０は、複数の制御部１７０、２７０を有する。また、検出素子１３１、１３２および信号処理部１４０の組み合わせを第１センサ部１３０とし、検出素子２３１、２３２および信号処理部２４０の組み合わせを第２センサ部２３０とする。センサ部１３０、２３０は、制御部１７０、２７０ごとに対応して設けられる。
【００７５】
演算部１７２は、対応して設けられる第１センサ部１３０から取得される回転角θ１ａに基づいて制御演算を行い、回転角θ１ａが異常である場合、演算部１７２における制御演算を停止する。「他のメイン回転情報」である回転角θ２ａが正常である場合、正常である回転角θ２ａを取得した第２制御部２７０での制御が継続される。
【００７６】
演算部２７２は、対応して設けられる第２センサ部２３０から取得される回転角θ２ａに基づいて制御演算を行い、回転角θ２ａが異常である場合、演算部２７２における制御演算を停止する。「他のメイン回転情報」である回転角θ１ａが正常である場合、正常である回転角θ１ａを取得した第１制御部１７０での制御が継続される。これにより、一部の回転角θ１ａ、θ１ｂに異常が生じた場合であっても、制御を適切に継続することができる。
【００７７】
制御部１７０、２７０に対応して設けられるセンサ部１３０、２３０と、制御部１７０、２７０との組み合わせを系統と、系統ごとに別途のバッテリ１９１、２９１から電力が供給される。これにより、一部の系統への給電に異常が生じた場合であっても、他の系統を用いた制御を適切に継続することができる。
【００７８】
検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、モータ８０の回転に応じて変化する回転磁場を検出するものである。制御部１７０、２７０は、回転角θ１ａ、θ２ａに基づき、モータ８０の駆動を制御する。これにより、モータ８０の駆動を適切に制御することができる。
【００７９】
電動パワーステアリング装置８は、ＥＣＵ１０と、モータ８０と、を備える。回転角θ１ａ、θ２ａに基づいてモータ８０の駆動を制御することで、電動パワーステアリング装置８を適切に制御することができる。
【００８０】
検出素子１３１、２３１は、車両の始動スイッチのオフ中においても検出を継続する。信号処理部１４０、２４０は、始動スイッチのオフ中において、モータ８０の回転回数ＴＣ１、ＴＣ２の演算を継続する。これにより、舵角を検出するステアリングセンサを設けない場合であっても、中立位置の再学習が不要であり、始動直後から舵角θｓ１、θｓ２を適切に演算することができる。
【００８１】
（第２実施形態）
第２実施形態を図８に示す。本実施形態の回転角センサ３０２は、異常検出用の検出素子１３２および回転角演算部２４２（図８では不図示）が省略されている以外は、上記実施形態と同様である。異常検出用の回転角θ１ｂは、例えばマイコン間通信等にて２系統で共用する。これにより、検出素子の数を減らすことができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８２】
（第３実施形態）
第３実施形態を図９および図１０に示す。本実施形態の回転角センサ３０３では、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２、リードフレーム３２２および、パッケージ３５２を有する。パッケージ３５２の中心は、軸線Ａｘと一致する箇所に配置される。
【００８３】
検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、全てリードフレーム３２２のマグネット８７５と対向する側の面に、横並びに配置されている。制御用の検出素子１３１、２３１は、マグネット８７５を挟んで両側に配置される。異常検出用の検出素子１３２、２３２は、制御用の検出素子１３１、２３１の外側に配置される。
【００８４】
本実施形態では、全てのメイン検出素子１３１、２３１、および、サブ検出素子１３２、２３２は、リードフレーム３２２の一方の面、詳細にはマグネット８７５側の面に実装される。メイン検出素子１３１、２３１を、サブ検出素子１３２、２３２よりも軸線Ａｘに寄せて配置することで、検出精度を確保している。また、検出素子を片面に実装しているので、両面に実装する場合と比較し、生産性を向上可能である。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８５】
（第４実施形態）
第４実施形態を図１１に示す。本実施形態の回転角センサ３０４では、メイン検出素子１３１、２３１と、サブ検出素子１３２、２３２とが、軸線Ａｘを挟んで両側に配置される。また、メイン検出素子１３１、２３１の中心を結ぶ直線Ｌａと、サブ検出素子１３２、２３２の中心を結ぶ直線Ｌｂとは、平行となるように配置される。また、直線Ｌａと軸線Ａｘとの距離Ｘ２は、直線Ｌｂと軸線Ａｘとの距離Ｙ２よりも小さい。また、パッケージ３５２の中心は、軸線Ａｘとずれて配置される。
【００８６】
本実施形態では、制御用の検出素子１３１、２３１を、異常検出用の検出素子１３２、２３２よりも軸線Ａｘに寄せて配置することで、検出精度を確保している。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８７】
（第５実施形態）
第５実施形態を図１２に示す。本実施形態の回転角センサ３０５は、メイン検出素子１３１、２３１を含むメインパッケージ３５３、および、サブ検出素子１３２、２３２を含むサブパッケージ３５４を有する。パッケージ３５３では、リードフレーム３２３のマグネット８７と対向する側の面に検出素子１３１が実装され、基板４７０側の面に検出素子２３１が実装される。検出素子１３１、２３１は、リードフレーム３２３の同一箇所に両面に実装される。パッケージ３５４では、リードフレーム３２４のモータ８０側の面に検出素子１３２が実装され、基板４７０側の面に検出素子２３２が実装される。すなわち、検出素子１３２、２３２は、リードフレーム３２４の同一箇所に両面に実装される。
【００８８】
本実施形態では、パッケージ３５３の中心は、軸線Ａｘから一方側にずらして配置される。パッケージ３５４の中心は、軸線Ａｘから他方側にずらして配置される。また、上記実施形態と同様、制御用の検出素子１３１、２３１と軸線Ａｘとの距離Ｘ１は、異常検出用の検出素子１３２、２３２と軸線Ａｘとの距離Ｙ１よりも小さい。すなわちＸ１＜Ｙ１である。パッケージ３５３、３５４の中心が軸線Ａｘを挟んで両側となるように配置し、Ｘ１＜Ｙ１とすることで、メイン検出素子１３１、２３１の検出精度を確保しつつ、サブ検出素子１３２、２３２についても検出精度が比較的良好である領域に配置することができる。
【００８９】
本実施形態では、パッケージは、メイン検出素子１３１、２３１を封止するメインパッケージ３５３、および、サブ検出素子１３２、２３２を封止するサブパッケージ３５４を含み、サブパッケージは、メインパッケージよりも軸線Ａｘから離れた箇所に配置される。パッケージが１つの場合、一部の部品の故障等により過熱が生じると、発熱伝播により、他の正常な部品も同時故障する可能性がある。本実施形態のように、パッケージを複数に分けることで、熱伝播による同時故障の発生を抑制することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９０】
（第６実施形態）
第６実施形態を図１３に示す。本実施形態の回転角センサ３０６は、第１系統Ｌ１の検出素子１３１、１３２を含むパッケージ３５５、および、第２系統Ｌ２の検出素子２３１、２３２を含むパッケージ３５６を有する。パッケージ３５５は基板４７０のモータ面４７１に実装され、パッケージ３５６は基板４７０のカバー面４７２に実装される。
【００９１】
パッケージ３５５において、検出素子１３１、１３２は、リードフレーム３２５の基板４７０と反対側の面に実装される。パッケージ３５６において、検出素子２３１、２３２は、リードフレーム３２６の基板４７０と反対側の面に実装される。パッケージ３５４、３５５の中心は、軸線Ａｘとずれて配置される。すなわち、Ｚ１≠０である。
【００９２】
メイン検出素子１３１、２３１は、基板４７０を挟んで対応する箇所に表裏に配置されており、軸線Ａｘとの距離Ｘ１が等しい。また、サブ検出素子１３２、２３２は、基板４７０を挟んで対応する箇所に裏表に配置されており、軸線Ａｘとの距離Ｙ１が等しい。本実施形態では、第１実施形態と同様、メイン検出素子１３１、２３１は、サブ検出素子１３２、２３２よりも軸線Ａｘに寄せて配置される。すなわちＸ１＜Ｙ１である。
【００９３】
本実施形態では、メイン検出素子１３１、２３１は、２つ設けられる。パッケージ３５５、３５６は、メイン検出素子１３１、２３１ごとに設けられ、検出素子１３１、２３１が基板４７０を挟んで同一箇所に配置されるように基板４７０の両面に設けられる。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。
【００９４】
（第７実施形態）
第７実施形態を図１４に示す。本実施形態の回転角センサ３０７は、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２がリードフレーム３２５、３２６の基板４７０側に実装されている点が第６実施形態と異なる。本実施形態では、第６実施形態と比較し、検出素子１３１、２３１を近接配置できるので、検出誤差を低減可能である。また、検出素子１３１、２３１を最適ギャップ距離とする際、基板４７０とマグネット８７５とを近接させることができるので、マグネット８７５を小型化可能である。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９５】
（第８実施形態）
第８実施形態を図１５に示す。本実施形態の回転角センサ３０８は、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、第６実施形態と同様、リードフレーム３２４、３２５の基板４７０と反対側に実装されるが、第７実施形態のように、基板４７０側に実装してもよい。また、メイン検出素子１３１、２３１は、基板４７０を挟んで対応する箇所に表裏に配置されており、軸線Ａｘとの距離Ｘ１が等しい。
【００９６】
サブ検出素子１３２、２３２は、メイン検出素子１３１、２３１を挟んで両側に配置される。本実施形態では、パッケージ３５５において、一方側から、検出素子１３１の中心、軸線Ａｘ、パッケージ３５５の中心、検出素子１３２の中心の順で配列される。パッケージ３５６において、一方側から、検出素子２３２の中心、パッケージ３５６の中心、検出素子２３１の中心、軸線Ａｘの順で配列される。また、検出素子１３２とマグネット８７５の中心との距離Ｙ３１と、検出素子２３２とマグネット８７５の中心との距離Ｙ３２とが異なっている。すなわち、Ｙ３１≠Ｙ３２である。また、距離Ｙ３１は、距離Ｙ３２より小さい。すなわちＹ３１＜Ｙ３２である。
【００９７】
パッケージ３５５およびパッケージ３５６は、その中心が、軸線Ａｘを挟んで両側となるように配置されている。本実施形態では、パッケージ３５５の中心と軸線Ａｘとの距離Ｚ３１は、パッケージ３５６の中心と軸線Ａｘとの距離Ｚ３２より小さい。すなわち、Ｚ３１≠０、Ｚ３２≠０、Ｚ３１≠Ｚ３２、かつ、Ｚ３１＜Ｚ３２である。
【００９８】
本実施形態では、第６実施形態と同様、メイン検出素子１３１、２３１は、基板４７０と挟んで同一箇所に配置されるように、パッケージ３５５、３５６が基板４７０の両面に設けられる。メイン検出素子１３１、２３１を、マグネット８７５の軸中心に寄せて配置することで、検出精度を確保しつつ、サブ検出素子１３２、２３２についても検出精度が比較的良好である領域に配置することができる。また、サブ検出素子１３２、２３２は、同一箇所に両面配置せず、異なる箇所に配置することで、基板４７０における部品レイアウトの自由度が向上する。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９９】
（第９実施形態、第１０実施形態）
第９実施形態を図１６、第１０実施形態を図１７に示す。第９実施形態の回転角センサ３０９は、メイン検出素子１３１、２３１を含むメインパッケージであるパッケージ３５７、サブ検出素子１３２を含むサブパッケージであるパッケージ３５８、および、サブ検出素子２３２を含むサブパッケージであるパッケージ３５９を有する。すなわち、本実施形態では、メイン検出素子１３１、２３１が１つのパッケージとなっており、サブ検出素子１３２、２３２が別々のパッケージとなっている。パッケージ３５７〜３５９は、基板４７０のモータ面４７１に実装される。図１６では、検出素子１３１、２３１はリードフレーム３２７の基板４７０と反対側に実装され、検出素子１３２、２３２はリードフレーム３２８、３２９の基板４７０と反対側に実装されるが、基板４７０側に実装してもよい。
【０１００】
パッケージ３５７の中心は、軸線Ａｘ上に配置される。メイン検出素子１３１、２３１は、マグネット８７５の中心を挟んで両側に対称配置される。また、パッケージ３５８、３５９は、軸線Ａｘを挟んで、パッケージ３５７の両側に対称配置される。したがって、上記実施形態と同様、メイン検出素子１３１、２３１とマグネット８７５との距離Ｘ１は、サブ検出素子１３２、２３２との距離Ｙ１よりも小さい。すなわち、Ｘ１＜Ｙ１である。
【０１０１】
図１７に示すように、第１０実施形態では、回転角センサ３１０は、第９実施形態と同様、パッケージ３５７〜３５９を有する。メイン検出素子１３１、２３１を有するパッケージ３５７は、第９実施形態と同様、基板４７０のモータ面４７１であって、軸線Ａｘ上に実装される。サブ検出素子１３２、２３２を有するパッケージ３５８、３５９は、基板４７０のカバー面４７２に実装される。パッケージ３５７、３５８は、軸線Ａｘを挟んで両側に対称配置されており、パッケージ３５７のモータ８０の軸方向の投影領域に少なくとも一部が重複して配置される。したがって、上記実施形態と同様、メイン検出素子１３１、２３１とマグネット８７５との距離Ｘ１は、サブ検出素子１３２、２３２との距離Ｙ１よりも小さい。すなわち、Ｘ１＜Ｙ１である。
【０１０２】
このように構成しても、メイン検出素子１３１、２３１の検出精度を確保しつつ、サブ検出素子１３２、２３２についても検出精度が比較的良好である領域に配置することできる。これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０３】
（第１１実施形態）
第１１実施形態を図１８〜図２１に示す。図１８に示すように、モータ８３は、１組のモータ巻線１８３を有しており、駆動装置４０（図１８では不図示）が１系統で構成されている。図１８では、図４の第２系統Ｌ２側の構成が省略されている。すなわち、本実施形態の回転角センサ３１１では、第２センサ部２３０が省略されており、演算装置７１では、第２制御部２７０が省略されている。
【０１０４】
図１９に示す回転角センサ３１２のように、回転回数演算部１４３が、サブ検出素子１３２の検出値を用いて回転回数ＴＣ１を演算するようにしてもよい。この場合、破線で囲んだ検出素子１３２および回転回数演算部１４３に、電源１９２を経由して常時給電され、検出および演算が継続される。センサ部１３０において、検出素子１３２および回転回数演算部１４３以外の構成には、電源１９３を経由し、始動スイッチがオンされているときに給電され、始動スイッチがオフされると給電が停止される。
【０１０５】
異常検出用および回転回数演算用の素子は、回転角演算用と比較して精度が低くてもよく、検出素子を含めて、異常検出側の構成を簡略化可能である。例えば、メイン検出素子１３１として、検出精度の高いＴＭＲ素子やＡＭＲ素子を用い、サブ検出素子１３２として低電力消費のＴＭＲ素子や比較的低コストのホール素子等の組み合わせが好ましい。検出素子１３１、１３２に異なる種類の素子を用いることで、同一原因での故障発生を防ぐことができるので、機能安全面から好ましい。２系統の場合においても、サブ検出素子１３２、２３２を用いて回転回数ＴＣ１、ＴＣ２を演算するようにしてもよい。
【０１０６】
検出素子１３１、１３２の配置を図２０および図２１に基づいて説明する。図２０および図２１では、回転角センサ３１１の例について説明するが、回転角センサ３１２についても同様である。
【０１０７】
図２０に示すように、本実施形態の回転角センサ３１１は、第６実施形態のパッケージ３５６が省略されたものと同様であって（図１３参照）、パッケージ３５５が基板４７０のモータ面４７１に実装される。また、検出素子１３１、１３２の中心は、いずれも軸線Ａｘからずれており、メイン検出素子１３１の中心と軸線Ａｘとの距離Ｘ１は、サブ検出素子１３２の中心と軸線Ａｘとの距離Ｙ１より小さい。すなわちＸ１＜Ｙ１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。
【０１０８】
また、図２１に示す回転角センサ３１１のように、検出素子１３１、１３２をリードフレーム３２５の両面に実装してもよい。この場合、検出素子１３１、１３２の中心とマグネット８７５の中心とを一致させてもよい。また、制御用の検出素子１３１が最適ギャップとなるように配置することが好ましい。
【０１０９】
（第１２、１３実施形態）
第１２実施形態〜第１８実施形態では、主に回転角センサと基板との配置について説明する。回転角センサの構成は、後述するものに限らず、上記実施形態のものであってもよい。第１２実施形態を図２２および図２３に示す。図２２および後述の図２５は、第１実施形態の図３に対応する断面図である。図２３では、回転角センサ３１２の内部構造を模式的に示している。図２４等も同様である。図２２および図２３に示すように、本実施形態の回転角センサ３１２は、パッケージ３６０が平面視略長方形形状に形成され、パッケージ３６０の長辺と境界線Ｄとが平行になるように基板４７０に配置される。したがって、回転角センサ３１２は、長手方向にて、領域Ｒ１、Ｒ２に分けられる。また、パッケージ中心Ｐｃが境界線Ｄ上に位置する。
【０１１０】
図２３に示すように、パッケージ３６０の両側の長辺には、リード端子１６１、２６１が設けられる。リード端子１６１は、第１系統領域Ｒ１側に配置される端子であって、第１制御部１７０と接続される。リード端子２６１は、第２系統領域Ｒ２側に配置される端子であって、第２制御部２７０と接続される。第１系統の端子を第１系統領域Ｒ１側、第２系統の端子を第２系統領域Ｒ２側に寄せて配置することで、基板設計が容易になる。
【０１１１】
本実施形態の回転角センサ３１２は、第１実施形態のように、リードフレーム３２１の一方の面に第１系統Ｌ１の検出素子１３１、１３２が実装され、他方の面に第２系統Ｌ２の検出素子２３１、２３２が実装される。すなわち本実施形態では、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、リードフレーム３２１に両面実装される。
【０１１２】
演算回路素子１４７は、リードフレーム３２１の一方の面に実装される。演算回路素子１４７では、信号処理部１４０における各種演算が行われる。演算回路素子１４７のリードフレーム３２１と反対側の面には、検出素子１３１、１３２が実装される。なお、リードフレーム上の演算回路素子に検出素子が実装されてる構成についても、「検出素子がリードフレームに実装される」という概念に含まれるものとする。
【０１１３】
また、リードフレーム３２１の他方の面には、第１系統Ｌ１と同様、信号処理部２４０における各種演算を行う演算回路素子が実装され、演算回路素子のリードフレーム３２１と反対側の面に検出素子２３１、２３２が実装される。第１系統側の構成と第２系統側の構成とはリードフレーム３２１を挟んで同様に配置されるので、図２３および図２４において、第２系統側の構成については図示および説明を省略する。
【０１１４】
上記実施形態と同様、検出素子１３１、１３２は、マグネット８７５の回転中心である軸線Ａｘからずれた位置であって、軸線Ａｘを挟んで両側に設けられる。また、制御用の検出素子１３１は異常監視用の検出素子１３２よりも軸線Ａｘに近い箇所に配置される。本実施形態では、検出素子１３１、１３２は、いずれも境界線Ｄ上に配置される。本実施形態では、回転角センサ３１２の内部における検出素子１３１、１３２は対称配置されており、パッケージ中心Ｐｃを軸線Ａｘとずらして配置することで、制御用の検出素子１３１を異常監視用の検出素子１３２よりも軸線Ａｘに近くなるようにしている。
【０１１５】
図２４に示す第１３実施形態の回転角センサ３１３では、リードフレーム３２１の一方の面に２つの演算回路素子１４８、１４９が実装される。また演算回路素子１４８のリードフレームと反対側の面に検出素子１３１が実装され、演算回路素子１４９のリードフレーム３２１と反対側の面に検出素子１３２が実装される。演算回路素子１４８では、回転角演算部１４１および回転回数演算部１４３の演算が行われ、演算回路素子１４９では、回転角演算部１４２の演算が行われる。また、自己診断部１４５および通信部１４６の処理は、演算回路素子１４８で行われるが、演算回路素子１４９で行うようにしてもよい。
【０１１６】
すなわち本実施形態では、演算回路素子１４８、１４９は、制御用と異常監視用とで分けて設けられている。異常監視用の検出素子１３２および演算回路素子１４９は、制御用と比較して精度が要求されないので、制御用の検出素子１３１および演算回路素子１４８よりも簡易構成とする。これにより、異種冗長設計となるため、演算回路素子１４８、１４９が同時に故障するのを防ぐことができる。なお、演算回路素子１４８、１４９を同様に構成してもよい。
【０１１７】
本実施形態においても、検出素子１３１、１３２は、軸線Ａｘからずれた位置に配置されており、制御用の検出素子１３１は異常検出用の検出素子１３２よりも軸線Ａｘに近い箇所に配置される。また、軸線Ａｘは、パッケージエリア内であって、演算回路素子１４８の領域内に位置する。検出素子１３２は、演算回路素子１４８上であって、演算回路素子１４９側の端部に設けられる。
【０１１８】
回転角センサ３１２、３１３は、第１系統領域Ｒ１と第２系統領域Ｒ２とに区画される基板４７０に実装される。第１メイン検出素子１３１および第２メイン検出素子２３１は、第１系統領域Ｒ１と第２系統領域Ｒ２とを区画する境界線Ｄ上に配置される。これにより、系統間の検出誤差と低減することができる。
【０１１９】
回転角センサ３１２、３１３は、パッケージ３６０の外縁に設けられるリード端子１６１、２６１を有する。第１系統領域Ｒ１側に配置されるリード端子１６１は、第１メイン検出素子１３１の検出値に係る信号を第１制御部１７０に出力し、第２系統領域Ｒ２に配置されるリード端子１６２は、第２メイン検出素子の検出値に係る信号を第２制御部２７０に出力する。これにより、基板配線が容易になる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１２０】
（第１４、１５実施形態）
第１４実施形態を図２５および図２６に示す。本実施形態の回転角センサ３１４の内部構成は、第１２実施形態の回転角センサ３１２と同様であって、平面視略長方形形状のパッケージ３６０の短辺と境界線Ｄとが平行になるように、基板４７０に配置される。図２６に示すように、パッケージ中心Ｐｃは、境界線Ｄからずれた位置となる。本実施形態では、パッケージ中心Ｐｃは第２系統領域Ｒ２に位置する。なお、基板構成やセンサ構成によっては、制御用の検出素子１３１が異常監視用の検出素子１３２よりも軸線Ａｘに近くなるように、パッケージ中心Ｐｃが第１系統領域Ｒ１側としてもよい。
【０１２１】
リード端子３６１は、パッケージ３６０の一方の長辺に設けられ、リード端子３６２は、パッケージ３６０の他方の長辺に設けられる。本実施形態では、リード端子３６１のうち、第１系統領域Ｒ１側の端部からｎ本の端子を第１制御部１７０と接続し、第２系統領域Ｒ２側の端部からｍ本の端子を第２制御部２７０と接続する。また、リード端子３６２のうち、第１系統領域Ｒ１側の端部からｍ本の端子を第１制御部１７０と接続し、第２系統領域Ｒ２側の端部からｎ本の端子を第２制御部２７０と接続する。ｎ＋ｍは、リード端子３６１、３６２以下となるように任意に設定される。ｎ、ｍは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。本実施形態では、パッケージ３６０が第２系統領域Ｒ２側に寄っているので、第１制御部１７０と接続される端子の一部が第２系統領域Ｒ２に配置されていてもよい。また、ｎ、ｍの設定によっては、第２制御部２７０と接続される端子の一部が第１系統領域Ｒ１に配置されていてもよい。このような配置についても、「第１系統領域側に配置されるリード端子が第１メイン検出素子の検出値に係る信号を出力し、第２系統領域側に配置されるリード端子が第２メイン検出素子の検出値に係る信号を出力する」という概念に含まれるものとする。
【０１２２】
第１５実施形態を図２７に示す。本実施形態の回転角センサ３１５の内部構成は、第１３実施形態の回転角センサ３１３と同様である。また、第１４実施形態と同様、回転角センサ３１５は、パッケージ３６０の短辺と境界線Ｄとが平行になるように、基板４７０に配置される。本実施形態では、第１３実施形態と同様、軸線Ａｘおよびパッケージ中心Ｐｃは、演算回路素子１４８の領域内に位置する。回転角センサ３１５の配置詳細は、第１４実施形態と同様である。
【０１２３】
回転角センサ３１４、３１５は、第１系統領域Ｒ１と第２系統領域Ｒ２とに区画される基板４７０に実装される。パッケージ３６０は、第１メイン検出素子１３１が第１系統領域Ｒ１、第２メイン検出素子２３１が第２系統領域Ｒ２となるように配置される。これにより、基板配線が容易になる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１２４】
（第１６実施形態）
第１６実施形態を図２８に示す。本実施形態の回転角センサ３１６は、第１４実施形態と同様、パッケージ３６０の短辺と境界線Ｄとが平行になるように、基板４７０に配置される。本実施形態では、軸線Ａｘは、パッケージ中心Ｐｃと一致している。回転角センサ３１６の検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、第３実施形態の回転角センサ３０３と同様、いずれもリードフレーム３２２のマグネット８７５と対向する側の面に実装される（図９参照）。すなわち本実施形態では、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、リードフレーム３２２に片面実装される。また、リード端子３６１、３６２は、第１５実施形態と同様である。
【０１２５】
本実施形態では、演算回路素子１４７、２４７は、いずれもリードフレーム３２１のマグネット８７５と対向する側の面に実装される。第１演算回路素子１４７は第１系統領域Ｒ１に配置され、第２演算回路素子２４７は第２系統領域Ｒ２に配置される。第２演算回路素子２４７では、信号処理部２４０における各種演算が行われる。検出素子１３１、１３２は、第１演算回路素子１４７のリードフレーム３２２と反対側の面に実装され、検出素子２３１、２３２は、第２演算回路素子２４７のリードフレーム３２２と反対側の面に実装される。演算回路素子１４７、２４７は、境界線Ｄを挟んで離間している。
【０１２６】
制御用の検出素子１３１は、演算回路素子１４７上であって、軸線Ａｘ側の端部に配置される。また、制御用の検出素子２３１は、演算回路素子２４７上であって、軸線Ａｘ側の端部に配置される。
【０１２７】
異常監視用の検出素子１３２は、演算回路素子１４７上であって、制御用の検出素子１３１の外側に配置される。また、異常監視用の検出素子２３２は、演算回路２４７上であって、制御用の検出素子２３１の外側に配置される。なお、第１３実施形態等のように、制御用と異常監視用とで、演算回路素子を分けてもよい。後述の実施形態についても同様である。
【０１２８】
検出素子１３１、２３１は、パッケージ３６０の長辺と平行な中心線Ｃ上に配置される。また、検出素子１３２、２３２は、中心線Ｃとずれた箇所に配置される。また、検出素子１３２、２３２は、パッケージ中心Ｐｃに対して点対称に配置される。本実施形態では、検出素子１３１、１３２が実装された演算回路素子１４７と、検出素子２３１、２３２が実装された演算回路素子２４７とは、同じ形状に形成されており、向きを点対称にして配置している。これにより、同一部品を用いることができるので、部品種類を低減することができる。図２８では、異常監視用の検出素子１３２、２３２は、制御用の検出素子１３１、２３１よりも簡素で小型のものを用いるものとして図示しているが、制御用の検出素子１３１、２３１と同等の精度のもの、あるいは、同等の大きさのものを用いてもよい。後述の実施形態も同様である。
【０１２９】
本実施形態では、サブ検出素子１３２、２３２は、メイン検出素子１３１、２３１の中心と軸線Ａｘとを結ぶ直線上からずれた位置に配置される。これにより、冗長系とすべく検出素子数が増えたとしても、マグネット８７５の大型化を抑えつつ、メイン検出素子１３１、２３１の検出精度を確保可能である。また、サブ検出素子１３２、２３２も比較的検出精度のよい箇所に配置可能であるので、マグネット８７５を小型化することができる。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１３０】
（第１７実施形態）
第１７実施形態を図２９に示す。本実施形態の回転角センサ３１７のパッケージ３６０および演算回路素子１４７、２４７は、第１６実施形態と同様に配置される。また、制御用の検出素子１３１、２３１が中心線Ｃ上に配置され、異常監視用の検出素子１３２、２３２が中心線Ｃとずれた箇所に配置される。検出素子１３１、２３２は、いずれも中心線Ｃよりも一方の長辺側に配置されており、境界線Ｄに対して線対称配置される。また、第３実施形態のように、異常監視用の検出素子１３２、２３２を中心線Ｃ上であって、制御用の検出素子１３１、２３１の外側に配置するようにしてもよい（図３０参照）。
【０１３１】
また、図３１に示すように、第１２実施形態と同様、パッケージ３６０の長辺と境界線Ｄとが平行になるように基板４７０に実装してもよい。なお、検出素子１３１、１３２、２３１、２３２は、図２８、図３０および後述の図３２等のように配置してもよい。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。
【０１３２】
（第１８実施形態）
第１８実施形態を図３２に示す。本実施形態の回転角センサ３１８は、第１６実施形態等と同様、演算回路素子１４７、２４７が境界線Ｄを挟んで離間して配置されている。検出素子１３１、１３２は、演算回路素子１４７上であって、境界線Ｄ側の端部に配置される。検出素子２３１、２３２は、演算回路素子２４７上であって、境界線Ｄ側の端部に配置される。制御用の検出素子１３１、２３１は、演算回路素子１４７、２４７上にてパッケージ３６０の一方の長辺側に寄せて配置され、異常監視用の検出素子１３２、２３２は、演算回路素子１４７、２４７上にてパッケージ３６０の他方の長辺側に寄せて配置される。検出素子１３１、１３２と、検出素子２３１、２３２とは、境界線Ｄを挟んで線対称に配置される。
【０１３３】
回転角センサ３１８は、軸線Ａｘが制御用の検出素子１３１、２３１の真ん中となるように、基板４７０に実装され、パッケージ中心Ｐｃは、境界線Ｄ上であって、軸線Ａｘからずれた位置となる。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。
【０１３４】
（第１９実施形態）
第１９実施形態を図３３に示す。本実施形態の回転角センサ３１９は、パッケージ３６５が平面視略正方形形状に形成され、リード端子がパッケージ３６５の四辺に設けられている。本実施形態では、第１系統領域Ｒ１の辺に形成されるリード端子１６１、および、領域Ｒ１、Ｒ２に跨がって配置される２辺に形成されるリード端子３６１、３６２のうち第１系統領域Ｒ１に配置される端子を第１制御部１７０と接続する。また、第２系統領域Ｒ２の辺に形成されるリード端子２６１、および、領域Ｒ１、Ｒ２に跨がって配置される２辺に形成されるリード端子３６１、３６２のうち第２系統領域Ｒ２に配置される端子を第２制御部２７０と接続する。
【０１３５】
また、破線で区分けしたように、リード端子３６１のうち、第１系統領域Ｒ１側のｎ（図３３の例では５）本の端子を第１制御部１７０と接続し、第２系統領域Ｒ２側のｍ（図３３の例では１）本の端子を第２制御部２７０と接続するとともに、リード端子３６２のうち、第１系統領域Ｒ１側のｍ本を第１制御部１７０と接続し、第２系統領域Ｒ２側のｎ本を第２制御部２７０と接続してもよい。換言すると、リード端子の系統分けは、点対称であってもよく、境界線Ｄとは異なっていてもよい。ｎ、ｍの設定詳細は、第１４実施形態と同様である。図３３では、第１６実施形態のように、第１系統Ｌ１の検出素子１３１、１３２と第２系統Ｌ２の検出素子２３１、２３２とを点対称配置しているが、両面実装を含め、素子配置は他のいずれの実施形態のものであってもよい。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。
【０１３６】
ここで、マグネット８７５が「検出対象」、マグネット８７５の回転に応じて変化する回転磁場が「検出対象の回転に応じて変化する物理量」に対応し、軸線Ａｘが「検出中心」に対応する。制御用の検出素子１３１、２３１が「メイン検出素子」、異常検出用の検出素子１３２、２３２が「サブ検出素子」に対応する。回転角θ１ａ、θ２ａが「メイン回転情報」、回転角θ１ｂ、θ２ｂが「サブ回転情報」に対応する。図４の例では、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２が「メイン回転情報」に含まれるとみなしてもよい。また、図１９の例では、回転回数ＴＣ１、ＴＣ２が「サブ回転情報」に含まれるとみなしてもよい。
【０１３７】
回転角センサ３０１〜３１９が「検出装置」、制御部１７０、２７０が「演算装置」、ＥＣＵ１０が「制御装置」に対応し、バッテリ１９１、２９１が「電圧源」に対応する。なお、センサ側で値の比較を行い、サブ回転情報として異常判定結果を制御部に出力し、制御部にて取得した異常判定結果に基づいて異常判定を行うことも「メイン回転情報とサブ回転情報に基づいて検出装置の異常を判定する」概念に含まれるものとする。
【０１３８】
（他の実施形態）
上記実施形態では、検出装置には、２つまたは１つのセンサ部が設けられる。他の実施形態では、センサ部の数は３つ以上であってもよい。他の実施形態では、駆動装置が３系統以上であってもよい。また、他の実施形態では、検出素子の数を５以上としてもよい。例えば、それぞれの系統に検出素子を３つ設ける場合、１つをメイン検出素子、残りの２つをサブ検出素子とみなせばよい。また、上記実施形態では、メイン検出素子を制御用とし、サブ検出素子を異常監視用としている。他の実施形態では、例えばサブ検出素子の検出値も制御用に用いる、といった具合に、メイン検出素子を制御用以外に用いてもよいし、サブ検出素子を異常監視用以外に用いてもよい。
【０１３９】
上記実施形態では、検出装置は、モータの回転を検出する回転角センサであり、検出対象は、モータのシャフトに設けられるマグネットである。他の実施形態では、回転に応じて変化する物理量を検出するものであれば、どのようなものであってもよく、例えば、回転磁場を検出するツインレゾルバのトルクセンサや、磁場強度を検出するトルクセンサ等であってもよい。すなわち他の実施形態では、検出対象は、モータに限らず、例えばステアリングシャフトであってもよい。
【０１４０】
上記実施形態では、第１センサ部および第２センサ部には、それぞれ別途のバッテリから電力が供給され、別途の制御部に出力信号を送信する。他の実施形態では、複数のセンサ部に対し、共通のバッテリから電力が供給されるようにしてもよい。この場合、レギュレータ等である電源をセンサ部毎に設けてもよいし、共有してもよい。また他の実施形態では、複数のセンサ部が、共通の制御部に出力信号を送信するようにしてもよい。
【０１４１】
上記実施形態では、モータは三相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータ部は、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。
【０１４２】
上記実施形態では、検出装置を備える制御装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。他の実施形態では、駆動装置を電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。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】
【０１４３】
８・・・電動パワーステアリング装置
１０・・・ＥＣＵ（制御装置）
７０、７１・・・演算装置
１３１、２３１・・・メイン検出素子
１３２、２３２・・・サブ検出素子
１４０、２４０・・・信号処理部
３０１〜３１９・・・回転角センサ（検出装置）
３２１〜３２８・・・リードフレーム
３５１〜３６０・・・パッケージ
８０、８３・・・モータ
【図１】
2019164127.tif 000003
【図２】
2019164127.tif 000004
【図３】
2019164127.tif 000005
【図４】
2019164127.tif 000006
【図５】
2019164127.tif 000007
【図６】
2019164127.tif 000008
【図７】
2019164127.tif 000009
【図８】
2019164127.tif 000010
【図９】
2019164127.tif 000011
【図１０】
2019164127.tif 000012
【図１１】
2019164127.tif 000013
【図１２】
2019164127.tif 000014
【図１３】
2019164127.tif 000015
【図１４】
2019164127.tif 000016
【図１５】
2019164127.tif 000017
【図１６】
2019164127.tif 000018
【図１７】
2019164127.tif 000019
【図１８】
2019164127.tif 000020
【図１９】
2019164127.tif 000021
【図２０】
2019164127.tif 000022
【図２１】
2019164127.tif 000023
【図２２】
2019164127.tif 000024
【図２３】
2019164127.tif 000025
【図２４】
2019164127.tif 000026
【図２５】
2019164127.tif 000027
【図２６】
2019164127.tif 000028
【図２７】
2019164127.tif 000029
【図２８】
2019164127.tif 000030
【図２９】
2019164127.tif 000031
【図３０】
2019164127.tif 000032
【図３１】
2019164127.tif 000033
【図３２】
2019164127.tif 000034
【図３３】
2019164127.tif 000035