(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵軸の回転に連動して軸長方向に移動するラック軸と、該ラック軸の両端部に夫々連結してある２本のタイロッドと、前記操舵軸の回転に伴う舵角を検出する非通電タイプの舵角検出手段とを備える舵角検出装置において、
前記２本のタイロッドの前記ラック軸の軸方向に対するタイロッド角を夫々検出する２つのタイロッド角検出手段と、
前記２つのタイロッド角検出手段が検出したタイロッド角に基づき、前記舵角検出手段が検出した舵角が前記操舵軸の中立位置から何回転目の角度であるかを特定する角度特定手段と、
前記２つのタイロッド角検出手段が検出した各タイロッド角の差に基づき、前記操舵軸の回転方向を特定する回転方向特定手段と
を備えることを特徴とする舵角検出装置。
【請求項２】
前記回転方向特定手段は、一方のタイロッド角検出手段が検出したタイロッド角から他方のタイロッド角検出手段が検出したタイロッド角を減じた差の正負により前記回転方向を特定し、前記角度特定手段は、前記差の絶対値の大小により何回転目の角度であるかを特定する請求項１に記載の舵角検出装置。
【請求項３】
前記タイロッド角検出手段は、タイロッド角の検出に応じてタイロッド角信号を電気的に出力する信号出力手段を備え、
前記信号出力手段は、非給電状態から給電状態に変化したときに、前記タイロッド角信号を出力する請求項１又は請求項２に記載の舵角検出装置。
【請求項４】
前記操舵軸の舵角と前記タイロッド角との対応関係を記憶する対応テーブル記憶手段と、
前記舵角検出手段が検出した舵角と前記タイロッド角検出手段が検出したタイロッド角との対応関係を算出する対応関係算出手段と、
前記対応テーブル記憶手段が記憶する対応関係、及び、前記対応関係算出手段が算出した対応関係の比較を行う対応関係比較手段と
を更に備える請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の舵角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵軸の回転に伴う舵角を検出するものであり、特に、操舵時に変位するタイロッド角の検出を組み合わせることにより、操舵軸の中立位置からの絶対舵角を特定し得る舵角検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の操舵装置として電動モータの発生トルクにより操舵補助を行う電動パワーステアリング装置が存在する。この種の電動パワーステアリング装置には、ステアリングシャフト（操舵軸）に係るトルク検出に加えて、舵角検出装置を設けることでステアリングシャフトの舵角を検出し、この検出した舵角を考慮して電気制御ユニットにより電気モータの駆動を制御するものがある。
【０００３】
前記舵角検出装置には、高分解能のアブソリュート式である多回転型の舵角センサを用いて、ステアリングシャフトの回転位置の変化量を検出することもあるが、この種の舵角センサはセンサ自体が高価な上、検出に対してステアリングシャフトの回転の減速機構等が必要となり、装置全体が高コストになる。
【０００４】
このような高コストの構成に対してコスト低減を図るため、ステアリングシャフトの１回転（３６０度）を１周期として舵角を検出し、図９に示す舵角信号を出力する１回転型の舵角センサ、又は、ステアリングシャフトの半回転（１８０度）を１周期として舵角を検出する半回転型の舵角センサを用いることがある。１回転型の舵角センサ、又は、半回転型の舵角センサは前記多回転型の舵角センサに比べて廉価であり、減速機構等も不要なので舵角検出に係るコストを低減できる。なお、これら１回転型及び半回転型の舵角センサは、検出した舵角にステアリングシャフトの回転回数を加えることで絶対舵角を把握している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
１回転型又は半回転型の舵角センサは、検出方式に応じて車両のイグニッションスイッチがオフの場合も通電されるタイプ（通電タイプ）と、イグニッションスイッチがオフの場合は通電されないタイプ（非通電タイプ）の２方式がある。
【０００６】
通電タイプは、イグニッションスイッチがオフ時でも、ステアリングシャフトの中立位置に対応する検出の原点（舵角中心位置）を記憶していると共に、変位量（舵角）も常時検出しているため、イグニッションスイッチのオン・オフに関わらず常に絶対舵角を把握している。しかし、常時通電のため電力消費量が大きく、バッテリの負担が大きい問題がある。
【０００７】
一方、非通電タイプは、電力消費量の問題には対応できるが、一旦、イグニッションスイッチをオフにすると、原点に対する変位量がリセットされ、次回のイグニッションスイッチのオンの時に、検出した舵角が原点に対してステアリングシャフトの何回転目に相当する角度であるかを再設定する必要がある。
【０００８】
即ち、図９に示すように、イグニッションスイッチのオン時に舵角センサが検出した舵角信号の信号値がＤであれば、この信号値Ｄに該当する角度は、右回転の１２０度及び４８０度、左回転の２４０度及び６００度と、計４箇所ある。このような状態から絶対舵角を特定するには、車両の走行開始後、舵角信号の信号値がゼロとなる状態が一定時間続けば車両は直進状態と想定し、この時の位置を原点として再設定する。
【０００９】
このように再設定は一定の時間を要するため、非通電タイプの舵角センサを用いた場合、イグニッションスイッチのオン後、迅速に絶対舵角を特定できない問題がある。また、イグニッションスイッチのオン後に操舵を繰り返す山道等を走行する場合は、再設定自体を行うのが困難になる問題もある。
【００１０】
なお、上述した非通電タイプの問題に対して、イグニッションスイッチのオフ時に舵角センサが検出した舵角信号を電子制御ユニット等に一旦記憶し、イグニッションスイッチのオン後に記憶した舵角信号と舵角センサが検出する舵角とを対応させることで、迅速に絶対舵角を検出可能にすることも想定できる。しかし、イグニッションスイッチのオフ中に、ステアリングシャフトを回転させることもあり、この場合は、記憶した舵角信号とステアリングシャフトの位置が一致しないため、上述した想定の構成を採用するには問題がある。
【００１１】
また、高分解能である多回転型の舵角センサの高コストに対して、低分解能の多回転型の舵角センサを適用することも考えられるが、低分解能のセンサでは、充分な検出精度を確保できず実際の使用に耐え得るレベルに達しない。また、上述した各種舵角センサは経年使用等の要因により故障することもあるが、舵角センサの故障を特定するのは、一般に困難であるのが実情である。
【００１２】
本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、舵角センサによる舵角の検出に加えて、操舵軸の回転に連動する舵取軸に連結したタイロッドの変位するタイロッド角を検出することで、低コストな構成で絶対舵角を特定できる舵角検出装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る舵角検出装置は、操舵軸の回転に連動して軸長方向に移動するラック軸と、該ラック軸の両端部に夫々連結してある２本のタイロッドと、前記操舵軸の回転に伴う舵角を検出する非通電タイプの舵角検出手段とを備える舵角検出装置において、前記２本のタイロッドの前記ラック軸の軸方向に対するタイロッド角を夫々検出する２つのタイロッド角検出手段と、前記２つのタイロッド角検出手段が検出したタイロッド角に基づき、前記舵角検出手段が検出した舵角が前記操舵軸の中立位置から何回転目の角度であるかを特定する角度特定手段と、前記２つのタイロッド角検出手段が検出した各タイロッド角の差に基づき、前記操舵軸の回転方向を特定する回転方向特定手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
第２発明に係る舵角検出装置は、前記回転方向特定手段が、一方のタイロッド角検出手段が検出したタイロッド角から他方のタイロッド角検出手段が検出したタイロッド角を減じた差の正負により前記回転方向を特定し、前記角度特定手段が、前記差の絶対値の大小により何回転目の角度であるかを特定することを特徴とする。
【００１６】
第１、第２発明にあっては、ラック軸の両側夫々に連結してある２本のタイロッドのタイロッド角を、２つのタイロッド角検出手段で検出して、検出した各タイロッド角の差に基づき回転方向を特定し、また舵角検出手段が検出した角度が何回転目の舵角に相当するかを特定する。具体的には、一方のタイロッド角から他方のタイロッド角を減じた差を求め、この差の正負によって回転方向を特定し、また前記差の絶対値の大小により何回転目であるかを特定するので、絶対舵角を容易に、迅速に特定できる。
【００１７】
第３発明に係る舵角検出装置は、前記タイロッド角検出手段は、タイロッド角の検出に応じてタイロッド角信号を電気的に出力する信号出力手段を備え、前記信号出力手段は、非給電状態から給電状態に変化したときに、前記タイロッド角信号を出力することを特徴とする。
【００１８】
第３発明にあっては、非給電状態から給電状態に変化したとき、即ち、イグニッションスイッチがオフからオンになったときに、タイロッド角検出手段からタイロッド角信号を出力することによりイグニッションスイッチのオン時に絶対舵角を特定できる。よって、従来の再設定に要していた時間に比べて、短時間で絶対舵角を特定でき、給電時の絶対舵角特定に係る立ち上がり特性を向上できる。
【００１９】
また、従来、イグニッションスイッチのオン後に操舵を繰り返す走行を行う場合、再設定は困難であったが、タイロッド角信号の検出に基づき絶対舵角を特定することで、イグニッションスイッチのオン後の走行状況に関係なく操舵軸の回転位置を把握できる。その結果、廉価な非通電タイプの舵角センサを問題無く使用でき、低コストの構成を実現できる。
【００２０】
なお、舵角センサに低分解能の多回転型の舵角センサを用いた場合、イグニッションスイッチがオンになった場合に加えて、イグニッションスイッチのオン中もタイロッド角検出手段がタイロッド角信号を出力し、絶対舵角を特定するようにすれば、低分解能の舵角センサの検出精度の低さを補うことができ、所要の検出精度を確保できる。
【００２１】
第４発明に係る舵角検出装置は、前記操舵軸の舵角と前記タイロッド角との対応関係を記憶する対応テーブル記憶手段と、前記舵角検出手段が検出した舵角と前記タイロッド角検出手段が検出したタイロッド角との対応関係を算出する対応関係算出手段と、前記対応テーブル記憶手段が記憶する対応関係、及び、前記対応関係算出手段が算出した対応関係の比較を行う対応関係比較手段とを更に備えることを特徴とする。
【００２２】
第４発明にあっては、舵角とタイロッド角との対応関係を記憶する一方、夫々検出に係る舵角とタイロッド角との対応関係を、前記記憶した対応関係と比較するので、これら比較の結果が同一の場合は検出状況が正常であると判断でき、比較の結果が相異する場合は検出状況が異常であると判断できる。このように異常を判断することで、従来、特定が困難であった舵角検出手段の故障を確実に検出できる。
【００２３】
なお、モータにより操舵補助を行う電動パワーステアリング装置において、前記舵角検出装置と、該舵角検出装置の角度特定手段が特定した角度に基づき、前記モータを駆動制御するモータ制御手段とを備えるようにしてもよい。このように電動パワーステアリング装置に絶対舵角を迅速に特定できる舵角検出装置を備えることで、モータの駆動制御も操舵状況に即して行うことができ、運転者に対して自然な感覚で操舵補助を行う電動パワーステアリング装置を提供できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る舵角検出装置を適用した電動パワーステアリング装置１の概略構成図である。電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２を一端３ａに固着したステアリングシャフト３に、舵角検出手段である舵角センサ５を設けると共に、トルクセンサ６及び減速機構７も設けている。また、ステアリングシャフト３の他端３ｂに取り付けたピニオン８を、舵取軸であるラック軸９に噛合し、このラック軸９の両端９ａ、９ｂに連結したタイロッド１０−１、１０−２を介して車輪１１を取り付けている。
【００２５】
また、減速機構７には操舵補助用のモータ１２の回転力を伝達しており、このモータ１２、給電を操作するイグニッションスイッチ４、舵角センサ５、及び、トルクセンサ６を電子制御ユニット１３に接続している。さらに、電子制御ユニット１３には車速センサ１４、及び、タイロッド１０−１、１０−２のラック軸９に対するタイロッド角を検出するタイロッド角検出手段である左右のタイロッド角センサ１５−１、１５−２も接続している。
【００２６】
なお、電子制御ユニット１３はモータ１２を駆動するモータ制御手段等として機能し、各種制御等を行うＣＰＵ１３ａ、各種処理用のプログラム等を記憶するＲＯＭ１３ｂ、舵角センサ５及びトルクセンサ６から出力される検出信号及び判定結果等を一時的に記憶するＲＡＭ１３ｃ、各種データ、テーブル等を記憶するバックアップメモリ１３ｄ等を具備している。
【００２７】
電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２の操舵によるステアリングシャフト３の回転を、ピニオン８を介してラック軸９に伝達することでラック軸９を軸長方向に移動させ、この移動に伴うタイロッド１０−１、１０−２の変位により車輪１１の向きを変えている。この際、ステアリングシャフト３の回転に伴う舵角センサ５及びトルクセンサ６の検出に係る各信号、車速センサ１４の信号、及び、タイロッド変位に伴うタイロッド角センサ１５−１、１５−２の信号が電子制御ユニット１３へ入力される。電子制御ユニット１３は入力された各信号に基づきモータ１２の駆動を制御し、駆動制御されたモータ１２が減速機構７を介して操舵を補助している。
【００２８】
なお、ステアリングシャフト３の回転に応じて、機構的に変位するタイロッド１０−１、１０−２のタイロッド角は、図２（ａ）（ｂ）に示す状況になることが知られている。図２（ａ）はステアリングシャフト３が中立位置である場合（直進時）を示し、左右のタイロッド１０−１、１０−２の各タイロッド角θ１、θ２は、θ１＝θ２＝Ｘ度の関係が成立する。図２（ｂ）はステアリングシャフト３が左方向に回転した場合（左操舵時）を示し、右のタイロッド角θ１はＹ度、左のタイロッド角θ２はＺ度となり、左右のタイロッド角θ１、θ２が相異し、しかも、上述した各角度はＹ度＜Ｚ度＜Ｘ度の関係が成立する。
【００２９】
また、右操舵時は左操舵時とは逆にＺ度＜Ｙ度＜Ｘ度の関係になり、結果として、各タイロッド角θ１、θ２は、ステアリングシャフト３の中立位置に対して左右の回転に対する角度変化が夫々非対称になる。なお、各タイロッド角θ１、θ２は、ステアリングシャフト３の回転に応じて線形で変化する。
【００３０】
タイロッド角センサ１５−１、１５−２は、このような形態で変化するタイロッド角θ１、θ２を検出すると共に、この検出した角度に比例してタイロッド角信号を電気的に出力する信号出力手段を具備している。この信号出力手段はタイロッド角センサ１５−１、１５−２の給電状態が非給電から給電に変化したときに、タイロッド角信号を出力している。なお、タイロッド角センサ１５−１、１５−２への給電及び非給電は、イグニッションスイッチ４のオン・オフにより行っている。また、タイロッド角センサ１５−１、１５−２が出力するタイロッド角信号のステアリングシャフト３の舵角に対する変化状況は、図３の下のグラフのようになる。
【００３１】
一方、本実施形態の舵角センサ５は、廉価な非通電タイプの１回転型のものを使用しており、検出した舵角に応じた舵角信号を出力している。この舵角信号のステアリングシャフト３の舵角に対する変化状況は、図３の上のグラフに示すように線形で増減する。
【００３２】
また、本実施形態の電子制御ユニット１３のＣＰＵ１３ａは、入力されるタイロッド角信号に基づき、入力された舵角信号に係る舵角がステアリングシャフト３の中立位置から何回転目の角度であるかを特定する角度特定手段、左右のタイロッド角信号の信号値の差に基づきステアリングシャフト３の回転方向を特定する回転方向特定手段として機能している。
【００３３】
さらに、電子制御ユニット１３のバックアップメモリ１３ｄは、ステアリングシャフト３が右又は左回転の３６０度の時（１回転時）に、左右のタイロッド角センサ１５−１、１５−２が夫々出力するタイロッド角信号に係る信号値の差の絶対値を、ステアリングシャフト３の回転回数の特定のために予め記憶している。
【００３４】
さらに、また、電子制御ユニット１３のＲＯＭ１３ｂは、図４のフローチャートに示す絶対舵角特定に係る処理を行うプログラムが記憶しており、このプログラムに従ってＣＰＵ１３ａは、絶対舵角を特定する処理を行っている。
【００３５】
次に、舵角検出装置が、イグニッションスイッチ４のオフからオン時に、ステアリングシャフト３の絶対舵角を特定する処理手順を図４のフローチャートに基づき説明する。
先ず、イグニッションスイッチ４がオンされた時、タイロッド角センサ１５−１、１５−２は検出に基づく左右のタイロッド角信号を出力し、電子制御ユニット１３にタイロッド角信号を入力する（Ｓ１）。電子制御ユニット１３のＣＰＵ１３ａは、入力した各タイロッド角信号の信号値が同一か否かを比較する（Ｓ２）。左右の信号値が同一であれば、図３の下のグラフよりステアリングシャフト３の位置は中立位置（舵角：０度）と考え、電子制御ユニット１３に入力された舵角信号に係る角度を、そのまま絶対舵角としてＣＰＵ１３ａは特定する（Ｓ７）。
【００３６】
一方、左右の信号値が相異する場合（Ｓ２）、右のタイロッド角信号の信号値から左のタイロッド角信号の信号値を引いた差がプラスかどうかを判断する（Ｓ３）。マイナスの場合は、図３の下のグラフより、ＣＰＵ１３ａは左操舵（左回転）と判定し、判定した結果をＲＡＭ１３ｃに記憶する（Ｓ４）。また、プラスの場合は、図３の下のグラフより右操舵（右回転）と判定し、判定した結果をＲＡＭ１３ｃに記憶する（Ｓ５）。
【００３７】
次に、前記左右の信号値の差の絶対値が、バックアップメモリ１３ｄに予め記憶しているステアリングシャフト３の１回転時のタイロッド角センサ１５−１、１５−２が出力する信号値の差の絶対値より大きいか否かを比較する（Ｓ６）。信号値の差の絶対値が記憶してある絶対値より大きくない場合は、現在のステアリングシャフト３の位置は１回転以内と判断できるため、ＣＰＵ１３ａは舵角センサ５から入力された舵角信号に係る角度を、そのまま絶対舵角として特定する（Ｓ７）。
【００３８】
一方、前記比較の結果が大きい場合、ステアリングシャフト３は１回転より多く回転していると考えられるため、ＣＰＵ１３ａは舵角センサ５から入力された舵角信号に係る角度に３６０度を加えた値を絶対舵角として特定する（Ｓ８）。
【００３９】
舵角検出装置は、前記処理手順により絶対舵角を特定するため、非通電タイプの舵角センサ５を用いた場合のイグニッションスイッチ４のオン時にも、短時間で絶対舵角を特定する。これにより電動パワーステアリング装置１は、モータ１２をイグニッションスイッチ４のオン時から短時間で駆動制御でき、スムーズな操舵補助を実現している。また、舵角検出装置は廉価な舵角センサ５の適用により、高分解能で多回転型の舵角センサを用いた場合に比べて装置に係る費用も低減している。
【００４０】
なお、本発明に係る舵角検出装置は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例が可能である。例えば、適用する舵角センサには、非通電タイプである半回転型の舵角センサを適用してもよく、この場合もイグニッションスイッチのオン時に絶対舵角をスムーズに特定できる。
【００４１】
また、タイロッド角センサ１５−１、１５−２はタイロッド角信号の出力をイグニッションスイッチ４のオフからオンになる時に行う以外にも、イグニッションスイッチ４がオン中の車両の走行時に、一定の間隔で、又は、常時的に行うようにしてもよい。
【００４２】
例えば、タイロッド角信号を一定の間隔で出力する場合は、舵角検出装置を舵角センサ５の故障検出に利用できる。この場合、電子制御ユニット１３のバックアップメモリ１３ｄは、対応テーブル記憶手段として図１に示す電動パワーステアリング装置１の構成より機構的に定まるステアリングシャフト３の舵角に対する左右のタイロッド角の対応関係を対応テーブルとして記憶する。また、電気制御ユニット１３は、ＣＰＵ１３ａを、舵角信号に係る舵角とタイロッド角信号に係るタイロッド角との対応関係を算出する対応関係算出手段、及び、バックアップメモリ１３ｄに記憶した対応関係と対応関係算出手段が算出した対応関係とを比較する対応関係比較手段としても機能させている。
【００４３】
よって、ＣＰＵ１３ａは、比較による結果が一致する場合、舵角センサ５を正常と判定し、比較の結果が一致しない場合、舵角センサ５を故障と判定できる。ＣＰＵ１３ａが故障と判定したときは、故障である旨を車両の有する自己診断機能等へ伝達することで、舵角センサ５の故障に対して早急の対応が可能になる。なお、このように舵角検出装置を主に舵角センサ５の故障検出として使用する場合は、舵角センサ５には高分解能の多回転型センサ、通電タイプの一回転型又は半回転型のセンサを使用してもよい。
【００４４】
一方、常時的にタイロッド角信号を出力する場合、舵角検出装置を低分解能である多回転型の舵角センサの検出精度補助として利用できる。即ち、舵角センサに低分解能の多回転型センサを用いると共に、舵角検出装置は図４のフローチャートに係る処理手順をタイロッド角信号の入力毎に行うことで、低分解能の舵角センサの検出結果をタイロッド角信号で補い、結果として高分解能の多回転型センサを用いたときと同等の検出精度を低コストの構成で確保できる。
【００４５】
なお、本願出願人は、以上の実施の形態に示すように左右両方のタイロッド１０−１、１０−２にタイロッド角センサ１５−１、１５−２を夫々設ける以外にも、左右いずれか一方にのみタイロッド角センサを設けることによっても絶対舵角を特定し得ることを見出している。
【００４６】
この場合の具体例として、図１の舵角検出装置において右側のタイロッド角センサ１５−１のみを設けた場合、タイロッド角センサ１５−１が出力するタイロッド角信号は、図３の下のグラフにおいて破線で図示されるものだけとなる。電子制御ユニット１３は、バックアップメモリ１３ｄに前記破線の右回転側の傾き、ステアリングシャフト３が中立位置時のタイロッド角信号の信号値Ａ、右回転側と左回転側の１回転時（３６０度）の信号値Ｂ、Ｃを夫々記憶している。
【００４７】
さらに、電子制御ユニット１３は、ＲＯＭ１３ｂに図５、６のフローチャートに示す一つのタイロッド角センサに基づく絶対舵角の特定用のプログラムを記憶している。また、タイロッド角センサ１５−１は、イグニッションスイッチ４のオン時に１回目のタイロッド角信号を出力すると共に、その後、ステアリングシャフト３が回転した時に２回目のタイロッド角信号を出力する手段を有する。
【００４８】
次に、タイロッド角センサ１５−１のみを有する舵角検出装置の絶対舵角特定に係る処理手順を図５、６のフローチャートに従い説明する。なお、この場合の処理手順の基本的な流れは、図４のフローチャートと同様である。
先ず、舵角検出装置の電子制御ユニット１３に、イグニッションスイッチ４のオン時に出力されるタイロッド角センサ１５−１からの１回目のタイロッド角信号を入力する（Ｓ１１）。
【００４９】
電子制御ユニット１３のＣＰＵ１３ａは、入力したタイロッド角信号の信号値と、バックアップメモリ１３ｄに記憶しているステアリングシャフト３の中立位置時（原点時）の信号値Ａとが同一であるかを比較する（Ｓ１２）。この比較で信号値と中立位置時の信号値Ａが同一であればステアリングシャフト３は中立位置と考えられるので、舵角センサ５から入力された舵角信号に係る舵角を絶対舵角として特定する（Ｓ２０）（図６参照）。
【００５０】
また、前記比較で信号値と中立位置時の信号値Ａが同一でなければ、ステアリングシャフト３が左右いずれかの回転状態と想定でき、電子制御ユニット１３にステアリングシャフト３が回転した後の２回目のタイロッド角信号を入力し（Ｓ１３）、１回目及び２回目のタイロッド角信号に係る信号値より、入力されたタイロッド角信号の変化の傾きを算出する（Ｓ１４）。
【００５１】
次に、図６に示すように、算出した傾きが、バックアップメモリ１３ｄに記憶している右回転側のタイロッド角信号の傾きと同一か比較する（Ｓ１５）。この比較が同一でない場合、ＣＰＵ１３ａはステアリングシャフト３が左回転、即ち、左操舵であると判定し、判定結果をＲＡＭ１３ｃに記憶する（Ｓ１６）。一方、前記比較が同一の場合、ＣＰＵ１３ａはステアリングシャフト３が右回転、即ち、右操舵であると判定し、判定結果をＲＡＭ１３ｃに記憶する（Ｓ１７）。
【００５２】
左操舵と判定されたときは（Ｓ１６）、２回目に入力されたタイロッド角信号の信号値が、バックアップメモリ１３ｄに記憶している左回転側の１回転時の信号値Ｃより大きいか比較する（Ｓ１８）。２回目の信号値が大きくないときは、ステアリングシャフト３は１回転未満として、電子制御ユニット１３に入力された舵角信号に係る角度を絶対舵角として特定する（Ｓ２０）。また、２回目の信号値が大きいときは、ステアリングシャフト３は１回転以上として、入力された舵角信号に係る角度に３６０度を加えた値を絶対舵角として特定する（Ｓ２１）。
【００５３】
一方、右操舵と判定されたときは（Ｓ１７）、２回目のタイロッド角信号の信号値が、バックアップメモリ１３ｄに記憶している右回転側の１回転時の信号値Ｂより大きいか比較し（Ｓ１９）、２回目の信号値が大きくないときは、舵角信号に係る角度を絶対舵角として特定し（Ｓ２０）、２回目の信号値が大きいときは舵角信号の角度に３６０度を加えた値を絶対舵角として特定する（Ｓ２１）。
【００５４】
よって、舵角検出装置は１個のタイロッド角センサでも絶対舵角を特定でき、非通電タイプの１回転型又は半回転型の舵角センサと組み合わせて、低コストで絶対舵角を精度良く特定できる。また、この場合も舵角検出装置を舵角センサの故障検出、又は、低分解能である多回転型の舵角センサの検出精度の補助に利用することができる。
【００５５】
なお、本出願人は、上述した非通電タイプの舵角センサを用いた場合の各問題に対して、上述したタイロッド角センサを組み合わせる他に、図７の舵角検出装置のように、ロック機構３６をステアリングシャフト２３に設けると共に、イグニッションスイッチ２４のオフ時に、舵角センサ２５から出力された舵角信号を電子制御ユニット３３のバックアップメモリ３３ｄで記憶することにより対応し得ることを見出している。
【００５６】
図７の舵角検出装置は、イグニッションスイッチ２４及び非通電タイプの舵角センサ２５を設けたステアリングシャフト２３にロック機構３６を対向させており、このロック機構３６は電子制御ユニット３３に接続されている。なお、電子制御ユニット３３は、ＣＰＵ３３ａ、ＲＯＭ３３ｂ、ＲＡＭ３３ｃ、及び、バックアップメモリ３３ｄ等を内蔵し、バックアップメモリ３３に記憶した舵角信号を、次回のイグニッションスイッチ２４のオン時に読み出すようにしている。
【００５７】
また、ステアリングシャフト２３は、図８（ａ）に示すように、ロック機構３６と対向する周面２３ａに複数の凹部２３ｂを等間隔で設けている。一方、ロック機構３６は、ステアリングシャフト２３に近接離反するロック部材３７と、ロック部材３７を摺動自在に支持する支持部材３８と、ロック部材３７を移動させるアクチュエータとしてソレノイド３９とを具備している。
【００５８】
ロック部材３７は、支持部材３８に対して摺動する軸部３７ａのステアリングシャフト２３側の端部に、ステアリングシャフト２３の周面の曲率に応じた弧状のロック部３７ｂを設けており、軸部３７ａの他方の端部にはストッパ部３７ｄを設けている。ロック部３７ｂのステアリングシャフト２３との対向面３７ｃには、ステアリングシャフト２３の各凹部２３ｂと合致するように複数の凸部３７ｅを設けている。
【００５９】
また、ソレノイド３９は、イグニッションスイッチ２４がオンの場合、図８（ａ）の矢印方向に作動軸３９ａが移動するように励磁し、イグニッションスイッチ２４がオフの場合は、図８（ｂ）の矢印方向に作動軸３９ａが移動するようにしている。
【００６０】
上述した構成の舵角検出装置による絶対舵角の特定は、以下に示す処理手順による。
即ち、イグニッションスイッチ２４のオフにより舵角センサ２５が出力した舵角信号を、電子制御ユニット３３はバックアップメモリ３３ｄに記憶する。一方、ロック機構３６は、イグニッションスイッチ２４のオフで、図８（ａ）の状態から図８（ｂ）の状態になり、ロック部材３７をステアリングシャフト２３へ押し当てて、ロック部材３７の凸部３７ｅをステアリングシャフト２３の凹部２３ｂに係合し、ステアリングシャフト２３を回転不能の状態でロックしている。
【００６１】
前記ロックにより、ステアリングシャフト２３は、バックアップメモリ３３ｄで記憶された舵角信号と同一の位置を、イグニッションスイッチ２４がオフの間、ズレが生じることなく維持することになる。次に、イグニッションスイッチ２４がオンになると、ロック機構３６は図８（ａ）の状態となりロックが解除され、ステアリングシャフト２３は回転可能になると共に、電子制御ユニット３３のＣＰＵ３３ａは記憶していた舵角信号を読み出す。
【００６２】
また、イグニッションスイッチ２４のオンにより、舵角センサ２５から出力された舵角信号を、読み出した舵角信号と対応させることで、ステアリングシャフト２３の回転位置と舵角信号の関係は維持されたままとなり、ＣＰＵ３３ａは即座に絶対舵角を特定する。このように、非通電タイプの舵角センサとロック機構を組み合わせることによっても、イグニッションスイッチのオン及びオフに関わらず、絶対舵角の検出を特定できる。なお、このようなロック機構は、上述した形態に限定されるものではなく、イグニッションスイッチのオフに応じて、ステアリングシャフトを挟持してロックするもの、電磁的にロックするもの等を種々のものを適用することが可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上に詳述した如く、第１、第２発明にあっては、操舵軸の回転方向を特定でき、この特定した回転方向を利用して、絶対舵角を容易に特定することができる。
第３発明にあっては、イグニッションスイッチがオフからオンの状態になったときでも、確実に絶対舵角を特定できる。
第４発明にあっては、舵角センサの故障を容易に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る舵角検出装置を含む電動パワーステアリング装置の全体概略図である。
【図２】（ａ）は直進時の左右のタイロッド角の状態を示す概略図、（ｂ）は左操舵時の左右のタイロッド角の状態を示す概略図である。
【図３】舵角信号とタイロッド角信号の相対関係を示すグラフである。
【図４】左右のタイロッド角センサを用いた場合の絶対舵角の特定に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図５】単一のタイロッド角センサを用いた場合の処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図６】単一のタイロッド角センサを用いた場合の処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図７】別の形態に係る舵角検出装置の概略図である。
【図８】（ａ）はステアリングシャフトをフリーにしている状態の図７におけるＡ−Ａ線の概略断面図、（ｂ）はステアリングシャフトをロックしている状態の図７におけるＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図９】１回転型の舵角センサが出力する舵角信号のグラフである。
【符号の説明】
１  電動パワーステアリング装置
３  ステアリングシャフト（操舵軸）
４  イグニッションスイッチ
５  舵角センサ（舵角検出手段）
９  ラック軸（舵取軸）
１０−１、１０−２  タイロッド
１３  電子制御ユニット
１３ａ  ＣＰＵ（角度特定手段、回転方向特定手段、対応関係算出手段、対応関係比較手段）
１３ｄ  バックアップメモリ（対応テーブル記憶手段）
１５−１、１５−２  タイロッド角センサ（タイロッド角検出手段）
【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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