(57)【要約】【課題】制御部に送信される回転角信号と回転回数信号との検出タイミングのずれを低減可能な回転検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】回転検出装置１のセンサ素子６０１、６０２は、モータ部１０の回転を検出する。回路部６１０の回転角演算部６１４は、センサ素子６０１の検出値に基づいてモータ部１０の回転角θｍを演算する。回転回数演算部６１５は、センサ素子６０１の検出値に基づいてモータ部１０の回転回数ＴＣを演算する。通信部６１９は、回転角θｍに係る信号である回転角信号および回転回数ＴＣに係る信号である回転回数信号を含む一連の信号である出力信号を第１マイコン５１に送信する。出力信号には、回転角信号および回転回数信号が一連の出力信号に含まれるので、回転角信号および回転回数信号を１回の通信でマイコン５１に送信可能であり、検出タイミングのずれを低減することができる。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象（１０）の回転を検出するセンサ素子（６０１〜６０８）、および、前記センサ素子の検出値に基づく出力信号を生成して出力する回路部（６１０〜６１３、６２０〜６２３）を有するセンサ部（６１、６２、２６１、２６２、４６１、４６２、５６１、５６２）と、
前記センサ部から前記出力信号を取得し、前記出力信号に基づく演算を行う制御部（５１、５２、５３）と、
を備え、
前記回路部は、
前記センサ素子の検出値に基づいて前記検出対象の回転角を演算する回転角演算部（６１４、６２４、６１６、６２６）、
前記センサ素子の検出値に基づいて前記検出対象の回転回数をカウントする回転回数演算部（６１５、６２５、６１７、６２７）、
ならびに、前記回転角に係る信号である回転角信号、および、前記回転回数に係る回転回数信号を含む一連の信号である前記出力信号を前記制御部に送信する通信部（６１９、６２９）を有する回転検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記出力信号に含める信号の種類および送信タイミングを指示する指令信号を前記通信部に送信し、
前記通信部は、受信した前記指令信号に応じ、前記出力信号に含める信号の種類を変更する請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
前記回転回数演算部は、前記検出対象が動作中か否かに応じ、前記回転回数演算部における前記回転回数の更新頻度を変更する請求項１または２に記載の回転検出装置。
【請求項４】
前記回転角演算部は、第１の前記センサ素子（６０３、６０５）の検出値に基づいて前記回転角を演算し、
前記回転回数演算部は、第２の前記センサ素子（６０４、６０６）の検出値に基づいて前記回転回数を演算する請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項５】
前記回転角演算部および前記回転回数演算部は、同一の前記センサ素子（６０１、６０２、６０７、６０８）の検出値に基づいて演算を行う請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項６】
前記センサ素子（６０１、６０２、６０７、６０８）、前記回転角演算部（６１４、６１６、６２４、６２６）、および、前記回転回数演算部（６１６、６１７、６２６、６２７）を含む回転情報演算回路（９５１〜９５４）は、１つの前記通信部に対して複数設けられる請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項７】
前記センサ部には、前記検出対象を含むシステム（１０８）の停止中においても、バッテリ（３９）から電力が供給される請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項８】
前記バッテリから前記センサ部への電力供給路には、定電圧源（３７、３７１、３７２、４７、４７１、４７２）が設けられる請求項７に記載の回転検出装置。
【請求項９】
前記センサ部は、複数であって、
全ての前記センサ部は、１つのパッケージ（６５）内に設けられる請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１０】
前記センサ部は、複数設けられ、
前記センサ部ごとにパッケージ（６６１、６６２）が設けられる請求項１〜９のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１１】
前記回路部（６１１、６１２、６１３、６２１、６２２、６２３）は、当該回路部における異常を判定する自己診断部（６１８、６２８）を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１２】
前記出力信号には、ランカウンタ信号、前記自己診断部による診断結果に基づくステータス信号、および、誤り検出信号が含まれ、
前記制御部は、前記出力信号に含まれる前記ランカウンタ信号、前記ステータス信号、および、前記誤り検出信号に基づき、前記センサ部の異常を監視する請求項１１に記載の回転検出装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記回転角信号と前記回転回数信号との比較により、前記センサ部の異常を監視する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記センサ部の異常が検出されてから所定時間に亘って異常が継続した場合、前記センサ部の異常を確定する請求項１２または１３に記載の回転検出装置。
【請求項１５】
前記制御部は、正常時における前記出力信号に基づく値をホールドしておき、異常検出から異常確定までの間、正常時にホールドされた値を用いて演算を継続する請求項１４に記載の回転検出装置。
【請求項１６】
前記センサ部の異常が確定された場合、当該センサ部から前記出力信号を取得する前記制御部での演算を停止する請求項１４または１５に記載の回転検出装置。
【請求項１７】
前記制御部は、異常箇所が特定できた場合、正常な信号を用いて演算を継続する請求項１４または１５に記載の回転検出装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記センサ部の異常が検出された場合、スイッチ（３７９、４７９）がオンされている間、異常検出履歴を保持し、
前記電源スイッチがオフされた後に再度オンされた場合、異常検出履歴が消去される請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１９】
前記センサ部、および、当該センサ部から前記出力信号を取得する前記制御部の組み合わせは複数であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項２０】
１つの前記制御部に対して前記出力信号を送信する前記センサ部を自系統センサ部、他の前記制御部に対して前記出力信号を送信する前記センサ部を他系統センサ部とすると、
前記制御部は、前記自系統センサ部から取得される前記出力信号に含まれる値と、他の前記制御部から通信にて取得される前記他系統センサ部に係る前記出力信号に含まれる値とに基づき、異常箇所を特定する請求項１９に記載の回転検出装置。
【請求項２１】
運転者による操舵を補助する補助トルクを出力するモータ部（１０）と、
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の回転検出装置（１〜９）と、
前記出力信号に含まれる信号を用いて前記モータ部を制御する前記制御部と、
を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記センサ素子は、前記検出対象として前記モータ部の回転を検出する電動パワーステアリング装置。
【請求項２２】
前記制御部は、前記回転角および前記回転回数に基づき、舵角を演算する請求項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、回転検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気検出素子の検出値に基づき、モータの回転角情報を生成する装置が知られている。例えば特許文献１の電動パワーステアリング用電子制御ユニットでは、第１の磁気検出素子から出力される信号、および、第２の磁気検出素子から出力される信号に基づき、電動モータの回転角情報を生成し、生成した回転角情報からステアリングの位置を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１６９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、２つの磁気検出素子の情報を、別々に制御回路部に出力している。そのため、検出タイミングや信号出力のタイミングのずれにより、回転角情報から算出されたステアリングの位置が実際のステアリング位置とずれる虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御部に送信される回転角信号および回転回数信号に係る検出値の検出タイミングのずれを低減可能な回転検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回転検出装置は、センサ部（６１、６２、２６１、２６２、３６１、３６２、４６１、４６２、５６１、５６２）と、制御部（５１、５２、５３）と、を備える。
センサ部は、センサ素子（６０１〜６０８）、および、回路部（６１０〜６１２、６２０〜６２３）を有する。
センサ素子は、検出対象（１０）の回転を検出する。回路部は、センサ素子の検出値に基づく出力信号を生成して出力する。
制御部は、センサ部からの出力信号を取得し、出力信号に基づく演算を行う。
回路部は、回転角演算部（６１４、６２４、６１６、６２６）、回転回数演算部（６１５、６２５、６１７、６２７）、および、通信部（６１９、６２９）を有する。回転角演算部は、センサ素子の検出値に基づいて、検出対象の回転角を演算する。回転回数演算部は、センサ素子の検出値に基づいて、検出対象の回転回数をカウントする。通信部は、回転角に係る信号である回転角信号、および、回転回数に係る信号である回転回数信号を含む一連の信号である出力信号を制御部に送信する。
【０００６】
本発明では、回転角信号および回転回数信号は、一連の出力信号に含まれ、通信部から制御部に送信されるので、回転角信号および回転回数信号を、１回の通信で制御部に送信可能である。これにより、回転角信号および回転回数信号に係る検出値の検出タイミングのずれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態によるステアリングシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態による駆動装置を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態による駆動装置の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による第１基板の側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による第２基板の側面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による回転検出装置を示す側面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による回転検出装置の内部構成を説明する平面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第１実施形態によるセンサ部とマイコンとの通信を説明するタイムチャートである。
【図１１】本発明の第１実施形態によるセンサ部とマイコンとの通信を説明するタイムチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による回転検出装置の内部構成を説明する平面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３実施形態によるセンサ部とマイコンとの通信を説明するタイムチャートである。
【図１６】本発明の第４実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第５実施形態による回転情報演算処理を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の第６実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第６実施形態による出力信号の通信フレームを説明する説明図である。
【図２０】本発明の第６実施形態による異常検出処理を説明するフローチャートである。
【図２１】本発明の第７実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第８実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第９実施形態による回転検出装置を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第９実施形態による異常検出処理を説明するフローチャートである。
【図２５】本発明の第１０実施形態による回転検出装置の内部構成を説明する平面図である。
【図２６】本発明の第１１実施形態による第１基板の側面図である。
【図２７】本発明の第１１実施形態による回転検出装置を示す側面図である。
【図２８】本発明の第１１実施形態による回転検出装置を示す側面図である。
【図２９】本発明の第１２実施形態による基板の側面図である。
【図３０】参考例によるセンサ部とマイコンとの通信を説明するタイムチャートである。
【図３１】参考例による回転検出装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明による回転検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図１１に示す。
図１に示すように、回転検出装置１は、運転者による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１０８の駆動装置８００に設けられる。駆動装置８００は、モータ部１０と、モータ部１０の駆動制御に係るコントローラ部２０とが一体に形成される。図１では、コントローラ部２０を「ＥＣＵ」と記載した。
【０００９】
図１は、電動パワーステアリング装置１０８を備えるステアリングシステム１００の全体構成を示すものである。ステアリングシステム１００は、操舵部材としてのステアリングホイール１０１、ステアリングシャフト１０２、ピニオンギア１０４、ラック軸１０５、車輪１０６、および、電動パワーステアリング装置１０８等から構成される。
【００１０】
ステアリングホイール１０１は、ステアリングシャフト１０２と接続される。ステアリングシャフト１０２には、操舵トルクを検出するトルクセンサ１０３が設けられる。トルクセンサ１０３は、図示しないトーションバーを有している。トーションバーは、ステアリングシャフト１０２の上側と下側とを同軸に接続している。ここでは、ステアリングホイール１０１側を上側、ピニオンギア１０４側を下側とする。
ステアリングシャフト１０２の先端には、ピニオンギア１０４が設けられ、ピニオンギア１０４はラック軸１０５に噛み合っている。ラック軸１０５の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪１０６が設けられる。
【００１１】
運転者がステアリングホイール１０１を回転させると、ステアリングホイール１０１に接続されたステアリングシャフト１０２が回転する。ステアリングシャフト１０２の回転運動は、ピニオンギア１０４によりラック軸１０５の直線運動に変換され、ラック軸１０５の変位量に応じた角度に一対の車輪１０６が操舵される。
【００１２】
電動パワーステアリング装置１０８は、駆動装置８００、動力伝達部としての減速ギア１０９、および、トルクセンサ１０３等を備える。電動パワーステアリング装置１０８は、トルクセンサ１０３から取得される操舵トルクや、図示しないＣＡＮ（Controller Area Network）から取得される車速等の信号に基づき、ステアリングホイール１０１の操舵を補助するための補助トルクをモータ部１０から出力し、減速ギア１０９を介してステアリングシャフト１０２に伝達する。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置１０８は、モータ部１０にて発生したトルクにてステアリングシャフト１０２の回転をアシストする、所謂「コラムアシスト」であるが、ラック軸１０５の駆動をアシストする、所謂「ラックアシスト」としてもよい。換言すると、本実施形態では、ステアリングシャフト１０２が駆動対象であるが、ラック軸１０５を駆動対象としてもよい、ということである。
【００１３】
次に、電動パワーステアリング装置１０８の電気的構成を図２に基づいて説明する。なお、図２においては、基板２１、２２における基板配線を細線で記載するとともに、煩雑になることを避けるため、一部の配線等を省略している。
モータ部１０は、三相ブラシレスモータであって、図示しないステータに巻回される２組の巻線組１１、１２を有する。第１巻線組１１は、Ｕ１コイル１１１、Ｖ１コイル１１２、および、Ｗ１コイル１１３を有する。第２巻線組１２は、Ｕ２コイル１２１、Ｖ２コイル１２２、および、Ｗ２コイル１２３を有する。ここで、第１巻線組１１の各相に流れる電流を、相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１、第２巻線組１２の各相に流れる電流を、相電流Ｉｕ２、Ｉｖ２、Ｉｗ２とする。
【００１４】
第１巻線組１１には、第１インバータ３０が接続され、第１インバータ３０を経由して、第１バッテリ３９から電力が供給される。
第１インバータ３０は、第１巻線組１１の電力を変換するものであって、６つのスイッチング素子３０１〜３０６がブリッジ接続されている。以下、「スイッチング素子」を「ＳＷ素子」と記す。本実施形態のＳＷ素子３０１〜３０６は、ＭＯＳＦＥＴであるが、ＩＧＢＴやサイリスタ等としてもよい。後述のＳＷ素子４０１〜４０６、および、リレー３２、３３、４２、４３等も同様である。
【００１５】
ＳＷ素子３０１〜３０３が高電位側に配置され、ＳＷ素子３０４〜３０６が低電位側に配置される。対になるＵ相のＳＷ素子３０１、３０４の接続点には、Ｕ１コイル１１１の一端が接続される。対になるＶ相のＳＷ素子３０２、３０５の接続点には、Ｖ１コイル１１２の一端が接続される。対になるＷ相のＳＷ素子３０３、３０６の接続点には、Ｗ１コイル１１３の一端が接続される。
【００１６】
ＳＷ素子３０４〜３０６の低電位側には、相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｗ１を検出するための第１電流センサ３１が設けられる。第１電流センサ３１は、各相に設けられる電流検出素子３１１〜３１３を有する。本実施形態の電流検出素子３１１〜３１３は、シャント抵抗であるが、ホール素子等としてもよい。後述の電流検出素子４１１〜４１３も同様である。
【００１７】
第１電源リレー３２は、第１バッテリ３９と第１インバータ３０との間に設けられ、第１バッテリ３９と第１インバータ３０との間における電流を導通または遮断する。
第１逆接保護リレー３３は、第１電源リレー３２と第１インバータ３０との間に設けられる。第１逆接保護リレー３３は、寄生ダイオードの向きが第１電源リレー３２と逆向きとなるように接続される。これにより、第１バッテリ３９が逆向きに接続された場合に逆向きの電流が流れるのを防ぐ。
【００１８】
第１チョークコイル３５は、第１電源リレー３２の第１バッテリ３９側に設けられる。第１コンデンサ３６は、第１インバータ３０と並列に接続される。チョークコイル３５およびコンデンサ３６は、フィルタ回路を構成し、バッテリ３９を共有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８００からバッテリ３９を共有する他の装置に伝わるノイズを低減する。また、コンデンサ３６は、電荷を蓄えることで、第１インバータ３０への電力供給を補助する。
【００１９】
第２巻線組１２には、第２インバータ４０が接続され、第２インバータ４０を経由して、第２バッテリ４９から電力が供給される。
第２インバータ４０は、第２巻線組１２の電力を変換するものであって、６つのＳＷ素子４０１〜４０６がブリッジ接続されている。
ＳＷ素子４０１〜４０３が高電位側に配置され、ＳＷ素子４０４〜４０６が低電位側に配置される。対になるＵ相のＳＷ素子４０１、４０４の接続点には、Ｕ２コイル１２１の一端が接続される。対になるＶ相のＳＷ素子４０２、４０５の接続点には、Ｖ２コイル１２２の一端が接続される。対になるＷ相のＳＷ素子４０３、４０６の接続点には、Ｗ２コイル１２３の一端が接続される。
ＳＷ素子４０４〜４０６の低電位側には、第２電流センサ４１が設けられる。第２電流センサ４１は、各相に設けられる電流検出素子４１１〜４１３を有する。
【００２０】
第２バッテリ４９と第２インバータ４０との間には、第２バッテリ４９側から、第２チョークコイル４５、第２電源リレー４２、第２逆接保護リレー４３が設けられる。また、第２コンデンサ４６は、第２インバータ４０と並列に接続される。
第２電源リレー４２、第２逆接保護リレー４３、第２チョークコイル４５、および、第２コンデンサ４６の詳細は、第１電源リレー３２、第１逆接保護リレー３３、第１チョークコイル３５、および、第１コンデンサ３６と同様であるので、説明を省略する。なお、電源リレー３２、４２がメカリレーであれば、逆接保護リレー３３、４３は省略可能である。
【００２１】
第１モータ制御部５０１は、第１巻線組１１の通電を制御するものであって、第１マイコン５１および第１集積回路５６を有する。図中、集積回路を「ＡＳＩＣ」と記す。
第１マイコン５１は、第１センサ部６１、第１電流センサ３１、および、トルクセンサ１０３（図１参照。）の検出値等に基づき、第１インバータ３０のＳＷ素子３０１〜３０６およびリレー３２、３３のオンオフ作動を制御する制御信号を生成する。
第１マイコン５１における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。第２マイコン５２についても同様である。
【００２２】
第１集積回路５６は、プリドライバ、信号増幅部、および、レギュレータ等を有する。プリドライバは、制御信号に基づき、ゲート信号を生成する。生成されたゲート信号は、ＳＷ素子３０１〜３０６のゲートに出力される。これにより、ＳＷ素子３０１〜３０６のオンオフ作動が制御される。信号増幅部は、第１電流センサ３１等の検出値を増幅し、第１マイコン５１に出力する。レギュレータは、第１マイコン５１等に供給される電圧を安定化させる安定化回路である。
【００２３】
第２モータ制御部５０２は、第２巻線組１２の通電を制御するものであって、第２マイコン５２および第２集積回路５７を有する。
第２マイコン５２は、第２センサ部６２、第２電流センサ４１、および、トルクセンサ１０３（図１参照。）の検出値等に基づき、第２インバータ４０のＳＷ素子４０１〜４０６およびリレー４２、４３のオンオフ作動を制御する制御信号を生成する。
【００２４】
第２集積回路５７は、プリドライバ、信号増幅部、および、レギュレータ等を有する。プリドライバは、制御信号に基づき、ゲート信号を生成する。生成されたゲート信号は、ＳＷ素子４０１〜４０６のゲートに出力される。これにより、ＳＷ素子４０１〜４０６のオンオフ作動が制御される。信号増幅部は、第２電流センサ４１等の検出値を増幅し、第２マイコン５２に出力する。レギュレータは、第２マイコン５２等に供給される電圧を安定化させる安定化回路である。
【００２５】
回転検出装置１は、第１センサ部６１および第２センサ部６２等を有する。センサ部６１、６２は、１つのセンサパッケージ６５に封止される。図中、第１センサ部６１を「センサ１」、第２センサ部６２を「センサ２」と記載する。回転検出装置１の詳細は後述する。
【００２６】
以下適宜、第１巻線組１１、ならびに、第１巻線組１１に対応して設けられる第１インバータ３０および第１モータ制御部５０１等を、第１系統９０１とする。第２巻線組１２、ならびに、第２巻線組１２に対応して設けられる第２インバータ４０および第２モータ制御部５０２等を、第２系統９０２とする。図中、煩雑になることを避けるため、センサ部６１、６２については系統９０１、９０２に含めていないが、第１センサ部６１が第１系統９０１に含まれ、第２センサ部６２が第２系統９０２に含まれる、と捉えてもよい。
【００２７】
本実施形態では、第１インバータ３０等の回路部品および第１モータ制御部５０１が、第１巻線組１１に対応して設けられ、第２インバータ４０等の回路部品および第２モータ制御部５０２が、第２巻線組１２に対応して設けられる。そのため、インバータ３０、４０等の回路部品の一部に異常が生じた場合に加え、第１モータ制御部５０１または第２モータ制御部５０２の一方に異常が生じたとしてもモータ部１０の駆動を継続可能である。すなわち、本実施形態の駆動装置８００は、インバータ３０、４０だけでなく、モータ制御部５０１、５０２を含む回路構成が、「冗長構成」となっている。
【００２８】
本実施形態では、第１バッテリ３９および第２バッテリ４９が設けられており、バッテリについても冗長構成となっている。なお、バッテリ３９、４９の電圧は異なっていてもよい。バッテリ３９、４９の電圧が異なる場合、例えば第１バッテリ３９と第１インバータ３０との間、および、第２バッテリ４９と第２インバータ４０との間の少なくとも一方に電圧を変換するためのコンバータ等を適宜設けてもよい。
バッテリ３９、４９の正極側には、それぞれ、ヒューズ３８、４８が設けられる。図９等においては、ヒューズ３８、４８の記載を省略した。
【００２９】
図２、図４および図５に示すように、駆動部品であるＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６、電流検出素子３１１〜３１３、４１１〜４１３、リレー３２、３３、４２、４３、チョークコイル３５、４５、および、コンデンサ３６、４６が、第１基板２１に実装される。また、図２、図４および図６に示すように、制御部品であるマイコン５１、５２および集積回路５６、５７が、第２基板２２に実装される。駆動部品は、コイル１１１〜１１３、１２１〜１２３に流れるモータ電流と同等の比較的大きな電流が流れる電子部品であり、制御部品は、モータ電流が流れない部品である、と捉えることもできる。
また、第１基板２１には、センサパッケージ６５が実装される。
【００３０】
回路図中の白抜きの三角形は、各端子と基板２１、２２との接続箇所を示す。本実施形態では、電源端子７５１、７６１、グランド端子７５２、７６２、および、内部信号端子７１７は、それぞれ、第１基板２１および第２基板２２に接続される。一方、トルク信号端子７７１、７８１、および、車両信号端子７７２、７８２は、第２基板２２と接続され、第１基板２１とは接続されない。
【００３１】
図２中では、電源端子を「電源１」、「電源２」、グランド端子を「ＧＮＤ１」、「ＧＮＤ２」、トルク信号端子を「ｔｒｑ１」、「ｔｒｑ２」、車両信号端子を「ＣＡＮ１」、「ＣＡＮ２」と記載する。また、図２等の回路図において、端子と基板との接続関係を示す線が分岐していることが、実際の端子が分岐していることを意味するものではない点を補足しておく。
【００３２】
駆動装置８００の構造を図３〜図６に示す。図４に示すように、モータ部１０は、巻線組１１、１２（図２参照。）が巻回されるステータ、ロータ、および、シャフト１５等を備える。ステータは、モータケース１７の内側に固定される。ロータは、ステータに対して相対回転可能に設けられる。ロータの軸中心には、シャフト１５が固定される。これにより、シャフト１５とロータとが一体となって回転する。
【００３３】
シャフト１５のコントローラ部２０とは反対側の端部には、減速ギア１０９（図１参照。）と接続される図示しない出力端が設けられる。これにより、ロータおよびシャフト１５の回転により生じるトルクが、減速ギア１０９を経由してステアリングシャフト１０２に伝達される。本明細書では、適宜、ロータおよびシャフト１５が回転することを、単に「モータ部１０が回転する」という。
また、シャフト１５のコントローラ部２０側の端部には、シャフト１５と一体に回転するマグネット１６が設けられる。ここで、マグネット１６の中心を通り、シャフト１５の軸線を延長した仮想線を回転中心線Ａｃとする。
【００３４】
モータケース１７は、筒部１７１を有し、略円筒状に形成される。モータケース１７の径方向内側には、ステータ、ロータおよびシャフト１５等が収容される。
フレーム部材１８は、ステータおよびロータのコントローラ部２０側に設けられ、例えば圧入等により、モータケース１７の径方向内側に固定される。本実施形態では、モータケース１７およびフレーム部材１８が、モータ部１０の外郭をなしている。フレーム部材１８には、シャフト１５が挿通され、マグネット１６がコントローラ部２０側に露出する。
【００３５】
フレーム部材１８のコントローラ部２０側の端面１８１には、基板固定部１８５、１８６が立設される。第１基板固定部１８５には、第１基板２１が載せ置かれ、ねじ１９５により固定される。第２基板固定部１８６は、端面１８１からの高さが第１基板固定部１８５より高くなるように形成される。第２基板固定部１８６は、第１基板２１の図示しない孔部に挿通される。第２基板固定部１８６には、第２基板２２が載せ置かれ、ねじ１９６により固定される。基板２１、２２とフレーム部材１８とは、ねじ以外にて固定してもよい。
【００３６】
第１巻線組１１の各相のコイル１１１〜１１３および第２巻線組１２の各相のコイル１２１〜１２３は、それぞれ図示しないモータ線と接続される。モータ線は、フレーム部材１８に形成される図示しないモータ線挿通孔に挿通されてコントローラ部２０側に取り出され、第１基板２１と接続される。
【００３７】
モータ部１０の軸方向の一方側には、コントローラ部２０が設けられる。コントローラ部２０は、モータケース１７を軸方向に投影した投影領域であるモータシルエット内に収まるように設けられる。以下、モータ部１０の軸方向および径方向を、駆動装置８００としての「軸方向」、「径方向」とし、単に「軸方向」、「径方向」という。
【００３８】
コントローラ部２０は、各種電子部品が実装される基板２１、２２、および、コネクタユニット７０等を有する。
第１基板２１および第２基板２２は、フレーム部材１８の端面１８１に対して略水平に設けられる。本実施形態では、モータ部１０側から、第１基板２１、第２基板２２の順に配置される。ここで、第１基板２１のモータ部１０側の面を第１面２１１、モータ部１０と反対側の面を第２面２１２とし、第２基板２２のモータ部１０側の面を第１面２２１、モータ部１０と反対側の面を第２面２２２とする（図５および図６参照）。
【００３９】
図４および図５に示すように、第１基板２１の第１面２１１には、ＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６、電流検出素子３１１〜３１３、４１１〜４１３、および、センサパッケージ６５等が実装される。
第１基板２１の第２面２１２には、チョークコイル３５、４５、および、コンデンサ３６、４６等が実装される。
なお、図４では、ＳＷ素子３０１、３０２、４０１、４０２が表れているものとして記載した。また、構造図において、電流検出素子３１１〜３１３、４１１〜４１３、および、チョークコイル３５、４５等の図示を省略した。
【００４０】
ＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６は、フレーム部材１８に放熱可能に設けられる。これにより、ＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６の熱は、フレーム部材１８を経由して、モータケース１７から駆動装置８００の外部に放熱される。
ここで、「放熱可能に設けられる」とは、ＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６がフレーム部材１８に直接的に当接することに限らず、例えば放熱ゲル等の放熱部材を介して当接している状態も含む。図４では、放熱部材が省略されているため、ＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６とフレーム部材１８とが離間している。なお、電流検出素子３１１〜３１３、４１１〜４１３等、ＳＷ素子以外の部品を発熱素子とみなし、フレーム部材１８に放熱可能に設けてもよい。
【００４１】
本実施形態では、フレーム部材１８をヒートシンクとして機能させている。換言すると、フレーム部材１８は、モータ部１０の外郭としての機能と、ヒートシンクとしての機能を兼ね備えている。これにより、別途にヒートシンクを設ける場合と比較して、部品点数を低減可能であるとともに、体格を小型化することができる。また、フレーム部材１８をヒートシンクとして利用することで、大気への熱伝達経路を短くすることができ、高効率に放熱可能である。
【００４２】
図４および図６に示すように、第２基板２２の第１面２２１には集積回路５６、５７が実装され、第２面２２２にはマイコン５１、５２が実装される。
すなわち、本実施形態では、モータ電流が通電される駆動部品が第１基板２１に実装され、制御部品が第２基板２２に実装される。換言すると、第１基板２１をパワー基板、第２基板２２を制御基板とし、基板を分けることでパワー部と制御部とが分離されている。これにより、制御基板である第２基板２２には、ノイズ源となり得る大電流が流れないので、制御部品におけるノイズの影響が低減される。
基板２１、２２には、ばね端子２６が設けられる。
【００４３】
図３および図４に示すように、コネクタユニット７０は、カバー部７１、給電コネクタ７５、７６、および、信号コネクタ７７、７８を有する。
カバー部７１は、略有底筒状に形成され、筒部７１１、および、コネクタ形成部７１５を有する。筒部７１１の先端部７１２は、モータケース１７の筒部１７１に形成される溝部１７２に挿入され、接着剤等で固定される。
【００４４】
コネクタ形成部７１５のモータ部１０と反対側には、給電コネクタ７５、７６、および、信号コネクタ７７、７８が形成される。コネクタ７５〜７８は、モータシルエット内に配置される。本実施形態のコネクタ７５〜７８は、間口がモータ部１０と反対側に開口しており、ハーネス等が軸方向に挿入される。
【００４５】
図２〜図４に示すように、第１給電コネクタ７５は、第１バッテリ３９およびグランドとの接続に用いられる。第１給電コネクタ７５には、第１電源端子７５１および第１グランド端子７５２が設けられる。第２給電コネクタ７６は、第２バッテリ４９およびグランドとの接続に用いられる。第２給電コネクタ７６には、第２電源端子７６１および第２グランド端子７６２が形設けられる。
【００４６】
第１信号コネクタ７７および第２信号コネクタ７８は、トルクセンサ１０３および図示しないＣＡＮ（Controller Area Network）との接続に用いられる。
第１信号コネクタ７７には、トルクセンサ１０３からの信号の入力に用いられる第１トルク信号端子７７１、および、ＣＡＮからの信号の入力に用いられる第１車両信号端子７７２が設けられる。第２信号コネクタ７８には、トルクセンサ１０３からの信号の入力に用いられる第２トルク信号端子７８１、および、ＣＡＮからの信号の入力に用いられる第２車両信号端子７８２が設けられる。
給電コネクタ７５、７６、および、信号コネクタ７７、７８の間口をそれぞれ複数設けることで、接続される一部の配線が外れたり、断線したりした場合にも、モータ部１０の駆動を継続可能である。
【００４７】
内部信号端子７１７は、カバー部７１のコネクタ形成部７１５のモータ部１０側に設けられる。内部信号端子７１７は、第１基板２１および第２基板２２に接続され、第１基板２１と第２基板２２との間の信号伝達に用いられる。内部信号端子７１７は、コネクタ７５〜７８の端子７５１、７５２、７６１、７６２、７７１、７７２、７８１、７８２とは別途に設けられており、バッテリ３９、４９、トルクセンサ１０３およびＣＡＮ等、駆動装置８００の外部とは接続されていない。本実施形態では、内部信号端子７１７は、回転検出装置１の検出値を第２基板２２に実装されるマイコン５１、５２等の電子部品に伝達するのに用いられる。また、内部信号端子７１７は、マイコン５１、５２からの指令信号を第１基板２１に実装される電子部品に伝達するのに用いられる。
【００４８】
なお、第１給電コネクタ７５における端子数や配置、割り振り等は、適宜変更可能である。第２給電コネクタ７６、信号コネクタ７７、７８についても同様である。また、内部信号端子７１７は、コネクタ７５〜７８の各端子と干渉しない箇所であれば、いずれの箇所に形成してもよく、本数についても、図示した本数に限らない。
【００４９】
各端子７５１、７５２、７６１、７６２、７７１、７７２、７８１、７８２、７１７は、基板２１、２２に設けられるばね端子２６に挿通される。ばね端子２６は、端子が挿通されることで、弾性変形しつつ、端子と当接する。これにより、各端子７５１、７５２、７６１、７６２、７７１、７７２、７８１、７８２、７１７は、基板２１、２２と電気的に接続される。
【００５０】
本実施形態では、第１基板２１および第２基板２２と接続する端子７５１、７５２、７６１、７６２、７１７は、軸方向に投影したときに２枚の基板が重複する重複領域にて、第２基板２２を貫通し、第１基板２１側まで延びて形成される。また、端子７５１、７５２、７６１、７６２、７１７は、第１基板２１および第２基板２２のそれぞれに設けられるばね端子２６に挿通されることで、第１基板２１および第２基板２２と接続される。
これにより、冗長化に伴う配線スペースの増大を防ぐことができる。
また、端子を略真っ直ぐに形成し、複数の基板２１、２２を貫く構造とすることで、端子を短くすることができる。これにより、配線のインピーダンスを低減することができる。
【００５１】
以下、回転検出装置１について説明する。
図４、図５、および、図７〜図９に示すように、回転検出装置１は、モータ部１０の回転を検出するものであって、第１センサ部６１および第２センサ部６２、ならびに、第１マイコン５１および第２マイコン５２を備える。本実施形態では、第１マイコン５１および第２マイコン５２が「制御部」に対応する。
第１センサ部６１および第２センサ部６２は、１つのセンサパッケージ６５内に設けられている。センサ部６１、６２を１パッケージとすることで、実装面積を抑えることができる。
【００５２】
図９に示すように、第１センサ部６１は、センサ素子６０１、および、回路部６１０を有し、センサ素子６０１および回路部６１０が１つのチップ６４１として構成されている。換言すると、回路部６１０を構成するチップ６４１には、センサ素子６０１が内蔵されている。
第２センサ部６２は、センサ素子６０２、および、回路部６２０を有し、センサ素子６０２および回路部６２０が１つのチップ６４２として構成されている。換言すると、回路部６２０を構成するチップ６４２には、センサ素子６０２が内蔵されている。
センサ素子６０１、６０２は、例えばＧＭＲ、ＡＭＲ、ＴＭＲ等のＭＲ素子、または、ホール素子等である。
【００５３】
図４および図７（ａ）に示すように、センサパッケージ６５は、第１基板２１の第１面２１１に実装される。第１面２１１に実装することで、マグネット１６との距離を短く設定できるので、検出精度が高まる。また、マグネット１６の厚みや径を小さくすることができる。また、図７（ｂ）に示すように、センサパッケージ６５を、第１基板２１の第２面２１２に実装してもよい。第２面２１２に実装することで、第１面２１１にＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６以外の発熱素子をフレーム部材１８に放熱可能に実装する等、第１面２１１を有効に活用することができる。なお、図７では、回転検出装置１のセンサパッケージ６５以外の実装部品等を省略した。後述の図２７、図２８および図３１も同様である。
【００５４】
図８および図９に示すように、センサパッケージ６５は、略矩形に形成され、両側にセンサ端子６７が設けられる。センサ端子６７には、指令端子６７１、６７３、出力端子６７２、６７４、電源端子６７５、６７７およびグランド端子６７６、６７８が含まれる。
センサパッケージ６５には、定電圧源３７、４７および電源端子６７５、６７７等を経由してバッテリ３９、４９から電力が供給される。本実施形態では、第１センサ部６１には、定電圧源３７および電源端子６７５等を経由して、第１バッテリ３９から電力が供給され、第２センサ部６２には、定電圧源４７および電源端子６７７等を経由して、第２バッテリ４９から電力が供給される。なお、１つのバッテリから、第１センサ部６１および第２センサ部６２に電力が供給されるようにしてもよい。１つのバッテリからセンサ部６１、６２に電力が供給されるように構成する場合、定電圧源を共用してもよいし、センサ部６１、６２ごとに設けてもよい。後述の実施形態についても同様である。
【００５５】
定電圧源３７、４７は、センサ部６１、６２を駆動できる程度（例えば数ｍＡ程度）の電力消費量が小さいレギュレータ等である。定電圧源３７、４７は、集積回路５６、５７のレギュレータとは別途に設けられ、駆動装置８００の停止中にもセンサパッケージ６５に電力供給可能なものである。
グランド端子６７６、６７８は、グランドと接続される。
【００５６】
図８に示すように、第１センサ部６１を構成するチップ６４１および第２センサ部６２を構成するチップ６４２は、いずれもセンサパッケージ６５に内蔵されるリードフレーム６６に実装される。チップ６４１、６４２とセンサ端子６７とは、ワイヤ等により接続される。また、センサ端子６７は、第１基板２１の配線パターンと接続される。これにより、センサ部６１、６２と第１基板２１とが接続される。
【００５７】
センサ素子６０１、６０２は、シャフト１５と一体となって回転するマグネット１６の回転に伴う磁界の変化を検出する磁気検出素子である。本実施形態のセンサ素子６０１、６０２は、ホール素子である。本実施形態では、モータ部１０、より詳細にはモータ部１０のシャフト１５と一体に回転するマグネット１６が、「検出対象」に対応する。
センサ素子６０１、６０２は、回転中心線Ａｃと第１基板２１との交点に対して点対称に配置される。以下、回転中心線Ａｃと第１基板２１との交点に対して点対称に配置されることを、単に「回転中心線Ａｃに対して点対称に配置される」という。センサ素子６０１、６０２を回転中心線Ａｃに対して点対称配置とすることで、素子間の検出誤差を低減することができる。
【００５８】
図９に示すように、回路部６１０は、回転角演算部６１４、回転回数演算部６１５、および、通信部６１９を有する。回路部６２０は、回転角演算部６２４、回転回数演算部６２５、および、通信部６２９を有する。
回路部６１０、６２０において、３桁符番の下１桁が同じである構成は略同様であるので、以下、回路部６１０を中心に説明する。
【００５９】
回転角演算部６１４は、センサ素子６０１の検出値に基づき、モータ部１０の回転角θｍを演算する。センサ素子６０１の検出値は、必要に応じ、ＡＤ変換等の処理がなされた値とする。回転回数ＴＣの演算に用いられる値についても同様である。回転角演算部６１４にて演算される値は、回転角θｍそのものに限らず、第１マイコン５１にて回転角θｍを演算可能などのような値であってもよい。このような場合も含め、以下単に「回転角θｍの演算」とする。回転回数演算部６１５における回転回数ＴＣの演算についても同様とする。
本実施形態では、回転角θｍを機械角とするが、電気角としてもよい。
【００６０】
回転回数演算部６１５は、センサ素子６０１の検出値に基づき、モータ部１０の回転回数ＴＣを演算する。回転回数ＴＣは、例えばモータ部１０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。また、カウント値そのものについても、「回転回数ＴＣ」の概念に含まれるものとする。
【００６１】
回転回数演算部６１５は、モータ部１０の１回転を３領域以上に分割してカウントすることで、回転方向を判別可能である。また、１回転の領域数を５領域以上とすれば、読み飛ばしが生じたときにも回転方向を判別可能である。また、回転回数ＴＣを回転角θｍから演算するようにしてもよい。
なお、本明細書でいう「回転回数」とは、単位ｒｐｍ等で表される、いわゆる回転数（回転速度）ではなく、「ロータが何回転したか」を表す値である。また、本明細書では、単位ｒｐｍ等で表される、いわゆる「回転数」については、「回転速度」とする。
【００６２】
通信部６１９は、回転角θｍに係る回転角信号、および、回転回数ＴＣに係る回転回数信号を含む出力信号を生成し、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信等のデジタル通信により、出力信号を第１マイコン５１に出力する。本実施形態では、第１マイコン５１からの指令が、通信線６９１および指令端子６７１から第１センサ部６１に入力される。第１センサ部６１は、第１マイコン５１からの指令を受信すると、出力端子６７２および通信線６９２を経由して第１マイコン５１に出力信号を出力する。出力信号の通信フレームには、回転角θｍに係る情報、回転回数ＴＣに係る情報に加え、ランカウンタ信号および誤り検出信号としてのＣＲＣ信号等が含まれる。図１０等では、ランカウンタ信号の記載を省略した。なお、誤り検出信号は、例えばチェックサム信号等、ＣＲＣ信号以外のものであってもよい。
【００６３】
第２センサ部６２の通信部６１９は、センサ素子６０２の検出値に基づいて回転角演算部６２４にて演算された回転角θｍに係る回転角信号、および、回転回数演算部６２５にて演算された回転回数ＴＣに係る回転回数信号を含む出力信号を生成し、第２マイコン５２に出力する。本実施形態では、第２マイコン５２からの指令が通信線６９３および指令端子６７３から第２センサ部６２に入力される。第２センサ部６２は、第２マイコン５２からの指令を受信すると、出力端子６７４および通信線６９４を経由して第２マイコン５２に出力信号を出力する。
なお、本実施形態では、マイコン５１、５２がいずれも第２基板２２に実装されているので、通信線６９１〜６９４は、基板２１、２２における基板配線、および、内部信号端子７１７により構成される。
【００６４】
第１マイコン５１は、第１センサ部６１から取得した出力信号に含まれる回転角信号に基づき、モータ部１０の回転角θｍを演算する。演算された回転角θｍは、モータ部１０の駆動制御に用いられる。
また、第１マイコン５１は、第１センサ部６１から取得した出力信号に含まれる回転角信号、および、回転回数信号に基づき、ステアリングシャフト１０２の舵角θｓを演算する。ステアリングシャフト１０２は減速ギア１０９を介してモータ部１０と接続されているので、舵角θｓは、回転角θｍ、回転回数ＴＣ、および、減速ギア１０９のギア比に基づいて演算可能である。第２マイコン５２においても、第２センサ部６２から取得した出力信号に基づき、同様の演算を行う。
【００６５】
電動パワーステアリング装置１０８が搭載される図示しない車両が直進するときのステアリングホイール１０１の位置である中立位置は、例えば一定速度で直進進行を一定時間行うことで、学習可能である。学習された中立位置は、マイコン５１、５２に記憶される。本実施形態では、マイコン５１、５２は、中立位置を基準とし、回転角θｍ、回転回数ＴＣおよび減速ギア１０９のギア比に基づいて舵角θｓを演算する。マイコン５１、５２にて回転角θｍ等に基づいて舵角演算を行うことで、ステアリングセンサを省略することができる。
本実施形態では、舵角θｓは、ステアリングシャフト１０２の下側の回転角とする。ステアリングシャフト１０２の下側は、減速ギア８９を介してモータ部１０と接続されているので、舵角θｓは、回転角θｍ、回転回数ＴＣ、および、減速ギア８９のギア比に基づいて演算可能である。また、トーションバーの捩れ量に基づいて換算すれば、ステアリングシャフト１０２の上側の回転角も演算可能であるので、ステアリングシャフト１０２の上側の回転角を舵角θｓとしてもよい。
【００６６】
センサ部６１、６２とマイコン５１、５２との間における通信について、図１０に基づいて説明する。図１０では、（ａ）がセンサ部における回転角θｍの演算処理、（ｂ）がセンサ部における回転回数ＴＣの演算処理、（ｃ）がセンサ部６１から第１マイコン５１へ送信される出力信号、（ｄ）が第１マイコン５１からセンサ部６１へ送信される指令信号、（ｅ）がマイコンにおける演算処理を示す。
なお、第１センサ部６１と第１マイコン５１との間での通信と、第２センサ部６２と第２マイコン５２との間での通信とは略同様であるので、ここでは、第１センサ部６１と第１マイコン５１との間での通信について説明する。
【００６７】
図１０（ａ）に示すように、回転角θｍは、更新周期ＤＲＴ＿ｓａで更新される。図１０（ａ）における各パルスは、回転角演算部６１４における回転角θｍのデータ更新に係る演算期間を示している。各パルスの前半の期間Ｐｘ１にて、センサ素子６０１の検出値をデジタル変換し、期間Ｐｘ１に続く期間Ｐｘ２にて、回転角演算部６１４が回転角θｍを演算し、回転角θｍに係るデータを更新する。図１０（ａ）では、回転角θｍに係るデータが、１Ａ、２Ａ、・・・１１Ａと更新されていくものとする。なお、図１０（ａ）では、データ１Ａの演算期間について、期間Ｐｘ１、Ｐｘ２を記載しているが、他のデータの演算期間についても同様である。
【００６８】
図１０（ｂ）に示すように、回転回数ＴＣは、更新周期ＤＲＴ＿ｓｂで更新される。図１０（ｂ）における各パルスは、回転回数演算部６１５における回転回数ＴＣのデータ更新に係る演算期間を示している。各パルスの前半期間のＰｙ１にて、センサ素子６０１の検出値をデジタル変換し、期間Ｐｙ１に続く期間Ｐｙ２にて、回転回数演算部６１５が回転回数ＴＣを演算し、回転回数ＴＣに係るデータを更新する。図１０（ｂ）では、回転回数ＴＣに関するデータが、１Ｂ、２Ｂ、・・・１１Ｂと更新されていくものとする。なお、図１０（ｂ）では、データ１Ｂの演算期間について、期間Ｐｙ１、Ｐｙ２を記載しているが、他のデータの演算期間についても同様である。
以下、ｎを任意の自然数とし、「ｎＡ」が回転角θｍに係るデータおよび当該データに基づく回転角信号を意味し、「ｎＢ」が回転回数ＴＣに係るデータおよび当該データに基づく回転回数信号を意味するものとする。
図１１、図１５および図３０についても同様である。
【００６９】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態では、回転角θｍの更新周期ＤＲＴ＿ｓａと、回転回数ＴＣの更新周期ＤＲＴ＿ｓｂとは等しく、第１マイコン５１における演算周期ＤＲＴ＿ｍと比較して短い。
【００７０】
図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、時刻ｘ１１にて、第１マイコン５１は、次の指令送信のタイミングにて出力信号の送信を要求する指令信号ｃｏｍ１を第１センサ部６１に送信する。また、通信部６１９は、指令信号ｃｏｍ１を受信したタイミングである時刻ｘ１１にて、指令信号ｃｏｍ１の直前の指令信号ｃｏｍ０（不図示）に基づく出力信号Ｓｄ１０を第１マイコン５１に送信する。
出力信号Ｓｄ１０には、最新データに基づく回転角θｍおよび回転回数ＴＣに係る信号、および、ＣＲＣ信号が含まれる。詳細には、出力信号Ｓｄ１０には、データ１Ａに基づく回転角信号、データ１Ｂに基づく回転回数信号、および、回転角信号および回転回数信号に基づいて演算される巡回冗長検査信号であるＣＲＣ信号が含まれる。
【００７１】
第１マイコン５１は、時刻ｘ１２にて、出力信号Ｓｄ１０に含まれる回転角信号および回転回数信号に基づく回転角θｍおよび舵角θｓの演算を開始する。図１０における［１Ａ、１Ｂ］の記載は、回転角θｍおよび舵角θｓの演算にデータ１Ａ、１Ｂを用いることを意味する。なお、舵角θｓは、必ずしも毎回演算しなくてもよく、例えば所定回数に１回の割合で演算するようにしてもよい。
【００７２】
また、時刻ｘ１３にて、第１マイコン５１から指令信号ｃｏｍ２が送信されると、第１センサ部６１は、データ４Ａに基づく回転角信号、データ４Ｂに基づく回転回数信号、および、ＣＲＣ信号を含む出力信号Ｓｄ１１を第１マイコン５１に送信する。第１マイコン５１は、時刻ｘ１４にて、出力信号Ｓｄ１１に含まれる信号に基づく回転角θｍおよび舵角θｓの演算を開始する。
時刻ｘ１５にて、第１マイコン５１から指令信号ｃｏｍ３が送信されると、第１センサ部６１は、データ８Ａに基づく回転角信号、データ８Ｂに基づく回転回数信号、および、ＣＲＣ信号を含む出力信号Ｓｄ１２を第１マイコン５１に送信する。
【００７３】
図１１に示すように、更新周期ＤＲＴ＿ｓａ、ＤＲＴ＿ｓｂは、異なっていてもよい。詳細には、回転回数ＴＣの更新周期ＤＲＴ＿ｓｂは、回転角θｍの更新周期ＤＲＴ＿ｓａより長くてもよい。回転角θｍの更新周期ＤＲＴ＿ｓａは、第１マイコン５１の演算周期ＤＲＴ＿ｍより十分に短い必要がある。一方、回転回数ＴＣは、モータ部１０の１回転を３分割した各象限を読み飛ばすことなく検出すれば、逆回転も検出可能であり、回転回数を誤検出することがない。そのため、回転回数ＴＣの更新周期ＤＲＴ＿ｓｂは、モータ部１０の設定回転速度に応じ、読み飛ばしがないような長さに適宜設定すればよい。なお、設定回転速度は、モータ部１０の最大回転速度としてもよいし、回転回数ＴＣのカウントを要する所定の回転速度としてもよい。
【００７４】
図１１の例では、時刻ｘ２１、ｘ２２での処理は、図１０中の時刻ｘ１１、ｘ１２の処理と同様であり、第１センサ部６１は、時刻ｘ２１にて、データ１Ａに基づく回転角信号およびデータ１Ｂに基づく回転回数信号を含む出力信号Ｓｄ２１を第１マイコン５１に送信する。第１マイコン５１は、時刻ｘ２２にて、出力信号Ｓｄ２１に基づく回転角θｍおよび舵角θｓの演算を開始する。
【００７５】
時刻ｘ２３にて、第１マイコン５１から指令信号ｃｏｍ２が送信されると、第１センサ部６１は、データ４Ａに基づく回転角信号およびデータ３Ｂに基づく回転回数信号を含む出力信号Ｓｄ２２を第１マイコン５１に送信する。第１マイコン５１は、時刻ｘ２４にて、出力信号Ｓｄ２２に基づく回転角θｍおよび舵角θｓの演算を開始する。
時刻ｘ２５にて、第１マイコン５１から指令信号ｃｏｍ３が送信されると、第１センサ部６１は、データ８Ａに基づく回転角信号、および、データ４Ｂに基づく回転回数信号を含む出力信号Ｓｄ２３を第１マイコン５１に送信する。
【００７６】
ここで、参考例による通信を図３０に示す。参考例では、回転角を検出するセンサ部と、回転回数を検出するセンサ部とが別々のチップに設けられており、回転角信号と回転回数信号とを別々の信号として送信する例である。ここでは、ＳＰＩ通信におけるチップセレクトに応じて各チップからの信号が交互に送信されるものとする。また、更新周期ＤＲＴ＿ｓａ、ＤＲＴ＿ｓｂは、図１１と同様とする。
【００７７】
時刻ｘ９１では、指令信号ｃｏｍ１ｃの直前の指令信号ｃｏｍ０ｃ（不図示）に基づいて出力信号Ｓｄ９１が送信される。出力信号Ｓｄ９１には、データ１Ａに基づく回転角信号が含まれる。一方、出力信号Ｓｄ９１には、回転回数信号が含まれない。
時刻ｘ９２では、出力信号Ｓｄ９１に含まれるデータ１Ａ、および、指令信号ｃｏｍ０ｃが送信されたタイミングで送信される出力信号Ｓｄ９０（不図示）に含まれるデータ−１Ｂに基づき、回転角θｍおよび舵角θｓが演算される。
【００７８】
時刻ｘ９３では、指令信号ｃｏｍ２ｃが送信されると、データ３Ｂに基づく回転回数信号を含む出力信号Ｓｄ９２が送信される。また、時刻ｘ９４では、指令信号ｃｏｍ３ｃが送信されると、データ８Ａに基づく回転角信号を含む出力信号Ｓｄ９３が送信される。
時刻ｘ９５では、出力信号Ｓｄ９３に含まれるデータ８Ａに基づく回転回数信号、および、出力信号Ｓｄ９２に含まれるデータ３Ｂに基づく回転回数信号を用いて、回転角θｍおよび舵角θｓが演算される。
【００７９】
参考例では、回転角θｍの検出に用いられるセンサ部と、回転回数ＴＣの検出に用いられるセンサ部とが別々であるので、回転角信号と回転回数信号とは別途にマイコンに送信される。そのため、例えば時刻ｘ９５における演算に用いられる回転角信号の検出タイミングと回転回数信号の検出タイミングとのずれ幅Ｔｄｃは、マイコンの指令周期よりも長い。参考例のように、検出タイミングのずれが大きい回転角θｍおよび回転回数ＴＣを用いると、舵角θｓを正確に演算できない虞がある。
【００８０】
そこで本実施形態では、回転角演算部６１４および回転回数演算部６１５を１つのチップ６４１として構成し、回転角信号と回転回数信号とを一連の出力信号として、通信部６１９から第１マイコン５１に送信している。
そのため、図１０に示すように、回転角θｍに係るデータと回転回数ＴＣに係るデータとの更新タイミングが同時であれば、第１マイコン５１では、同時に検出された検出値に基づいて、回転角θｍ、回転回数ＴＣ、および、舵角θｓを演算することができる。
また、図１１に示すように、更新周期ＤＲＴ＿ｓａ、ＤＲＴ＿ｓｂが異なっていても、同一の出力信号に回転角信号および回転回数信号を含めて送信することで、検出タイミングのずれ幅Ｔｄは、マイコン５１からの指令周期より短くなり、参考例のように別々の信号として送信する場合と比較し、検出タイミングのずれを低減することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、回転角度信号および回転回数信号を一連の出力信号に含め、１本の通信線６９２を経由して第１マイコン５１に送信される。これにより、回転角度信号と回転回数信号とを別々の通信線を用いてマイコンに送信する場合と比較して、通信線の数を減らすことができる。
【００８２】
本実施形態の駆動装置８００は、電動パワーステアリング装置１０８に設けられる。電動パワーステアリング装置１０８は、車両の基本機能の１つである「曲がる」機能を司る装置であるため、冗長構成とすることで、一部に異常が生じた場合であっても操舵のアシストを継続できるようにしている。一方、居住スペースの拡大や燃費向上の面から、駆動装置８００には小型化が求められる。
【００８３】
本実施形態では、回路部６１０、６２０を複数設けることで、回転角θｍおよび回転回数ＴＣの演算機能が冗長化されており、いずれか一方に異常が生じた場合であっても、電動パワーステアリング装置１０８の動作を継続可能である。また、回路部６１０、６２０をそれぞれ１チップとして一体化することで、回転検出装置１を小型化可能であるので、駆動装置８００の小型化に寄与する。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態の回転検出装置１は、センサ部６１、６２と、マイコン５１、５２と、を備える。
第１センサ部６１は、センサ素子６０１、および、回路部６１０を有する。第２センサ部６２は、センサ素子６０２、および、回路部６２０を有する。
センサ素子６０１、６０２は、モータ部１０の回転を検出する。回路部６１０、６２０は、センサ素子６０１、６０２の検出値に基づく出力信号を生成して出力する。
マイコン５１、５２は、センサ部６１、６２から出力信号を取得し、出力信号に基づく演算を行う。
【００８５】
回路部６１０は、回転角演算部６１４、回転回数演算部６１５、および、通信部６１９を有する。回転角演算部６１４は、センサ素子６０１の検出値に基づいてモータ部１０の回転角θｍを演算する。回転回数演算部６１５は、センサ素子６０１の検出値に基づいてモータ部１０の回転回数ＴＣをカウントする。通信部６１９は、回転角θｍに係る信号である回転角信号および回転回数ＴＣに係る信号である回転回数信号を含む一連の信号である出力信号を第１マイコン５１に送信する。
【００８６】
回路部６２０は、回転角演算部６２４、回転回数演算部６２５、および、通信部６２９を有する。回転角演算部６２４は、センサ素子６０２の検出値に基づいてモータ部１０の回転角θｍを演算する。回転回数演算部６２５は、センサ素子６０２の検出値に基づいてモータ部１０の回転回数ＴＣをカウントする。通信部６２９は、回転角θｍに係る信号である回転角信号および回転回数ＴＣに係る信号である回転回数信号を含む一連の信号である出力信号を第２マイコン５２に送信する。
【００８７】
回転角信号および回転回数信号が一連の出力信号に含まれるので、回転角信号および回転回数信号を１回の通信でマイコン５１、５２に送信可能である。これにより、回転角θｍに係る検出値と回転回数ＴＣに係る検出値との検出タイミングのずれを低減することができる。また、１本の通信線６９２にて、回転角信号および回転回数信号を通信部６１９から第１マイコン５１に送信することができる。同様に、１本の通信線６９４にて、回転角信号および回転回数信号を通信部６２９から第２マイコン５２に送信することができる。これにより、回転角信号および回転回数信号ごとに通信線を設ける場合と比較し、通信線の数を減らすことができる。
【００８８】
回転角演算部６１４および回転回数演算部６１５は、同一のセンサ素子６０１の検出値に基づいて回転角θｍまたは回転回数ＴＣを演算する。回転角演算部６２４および回転回数演算部６２５は、同一のセンサ素子６０２の検出値に基づいて回転角θｍまたは回転回数ＴＣを演算する。回転角θｍおよび回転回数ＴＣの演算に用いるセンサ素子を共通とすることで、センサ数を低減することができる。
【００８９】
バッテリ３９、４９からセンサ部６１、６２への電力供給路には、定電圧源３７、４７が設けられる。バッテリ３９、４９とセンサ部６１、６２との間に定電圧源３７、４７を設けることで、バッテリ３９、４９の電圧によらず、センサ部６１、６２の耐圧設計を変更する必要がない。
【００９０】
回転検出装置１には、センサ部６１、６２が複数設けられる。第１センサ部６１には、センサ素子６０１および回路部６１０が含まれる。第２センサ部６２には、センサ素子６０２および回路部６２０が含まれる。全てのセンサ部６１、６２は、１つのパッケージ６５内に設けられる。
【００９１】
センサ部６１、６２を複数設けることで、一方のセンサ部に異常が生じた際も、他方のセンサ部にてモータ部１０の回転角θｍおよび回転回数ＴＣの検出を継続することができる。
また、図３１に示す参考例のように、回転角θｍの演算に係るパッケージ６５６、６５７と、回転回数ＴＣの演算に係るパッケージ６５８、６５９とをそれぞれ別途に設ける場合と比較し、実装面積を抑えることができる。これにより、例えば第１基板２１の第１面２１１側の面にＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６等のフレーム部材１８への放熱を要する素子の実装領域を確保することができる。また、センサ素子６０１、６０２を回転中心線Ａｃに近づけて配置できるので、マグネット１６を小型化可能であるとともに、検出精度の悪化を防ぐことができる。特に、センサ素子６０１、６０２を回転中心線Ａｃに対して点対称配置することで、素子間の検出誤差を低減することができる。
【００９２】
センサ部５６１、５６２、および、センサ部５６１、５６２から出力信号を取得するマイコン５１、５２の組み合わせは複数である。詳細には、第１センサ部５６１と第１マイコン５１との組み合わせ、および、第２センサ部５６２と第２マイコン５２との組み合わせの２組が設けられている。これにより、一方の系統に異常が生じた場合であっても、他方の系統にて演算を継続することができる。
【００９３】
電動パワーステアリング装置１０８は、モータ部１０と、回転検出装置１と、マイコン５１、５２と、を備える。モータ部１０は、運転者による操舵を補助する補助トルクを出力する。マイコン５１、５２は、出力信号に含まれる信号を用いてモータ部１０を制御する。センサ素子６０１、６０２は、検出対象としてモータ部１０の回転を検出する。
また、マイコン５１、５２は、回転角θｍ、および、回転回数ＴＣに基づき、舵角θｓを演算する。
【００９４】
これにより、例えばステアリングシャフト１０２にギア等を設けて舵角θｓを検出するステアリングセンサを省略することができる。また、回転角信号および回転回数信号を１回の通信でマイコン５１、５２に送信することで、回転角θｍに係る検出値と回転回数ＴＣに係る検出値との検出タイミングのずれを抑えているので、舵角θｓを適切に演算することができる。
【００９５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１２および図１３に示す。本実施形態は、回転検出装置２が上記実施形態と異なっており、それ以外の構成については上記実施形態と同様であるので、説明を省略する。図１２および後述の図１４、図２３では、バッテリ３９、４９の記載を省略した。
図１２に示すように、本実施形態の回転検出装置２は、第１センサ部２６１、第２センサ部２６２、第１マイコン５１および第２マイコン５２を備える。
【００９６】
第１センサ部２６１は、回転角用のセンサ素子６０３、回転回数用のセンサ素子６０４、および、回路部６１０を有する。センサ素子６０３、６０４および回路部６１０は、１つのチップ６４１に設けられる。
第２センサ部２６２は、回転角用のセンサ素子６０５、回転回数用のセンサ素子６０６、および、回路部６２０を有する。センサ素子６０５、６０６および回路部６２０は、１つのチップ６４２に設けられる。チップ６４１、６４２は、１つのセンサパッケージ６５に設けられる。第３実施形態〜第６実施形態においても同様である。
【００９７】
センサ素子６０３〜６０６は、第１実施形態のセンサ素子６０１、６０２と同様、マグネット１６の回転により変化する磁束を検出するホール素子等の磁気検出素子である。
センサ部２６１、２６２とマイコン５１、５２との通信等については、上記実施形態と同様である。
【００９８】
本実施形態では、回転角θｍ演算用のセンサ素子６０３、６０５と、回転回数ＴＣ演算用のセンサ素子６０４、６０６とが、別途に設けられている。これにより、回転角θｍまたは回転回数ＴＣの演算に最適な素子を選定することができる。例えば、回転角θｍ演算用のセンサ素子６０３、６０５には、検出精度の高いのもを用い、回転回数ＴＣ演算用のセンサ素子６０４、６０６には、電力消費の少ないものを用いる、といった具合である。
【００９９】
センサ素子の配置を図１３に示す。
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、回転角θｍ演算用のセンサ素子６０３、６０５は、回転中心線Ａｃに対して点対称に配置される。また、回転回数ＴＣ演算用のセンサ素子６０４、６０６は、回転中心線Ａｃに対して点対称に配置される。
【０１００】
図１３（ａ）では、回転角θｍ演算用のセンサ素子６０３、６０５が内側、回転回数ＴＣ演算用のセンサ素子６０４、６０６が外側となるように配置される。すなわち、より検出精度が要求される回転角θｍ演算用のセンサ素子６０３、６０５を内側に配置することで、回転中心線Ａｃに近接させ、検出誤差を低減している。なお、回転回数ＴＣの演算には、回転角θｍと比較して検出精度が要求されないため、外側に配置している。
【０１０１】
また、図１３（ｂ）に示すように、センサ素子６０３、６０４、および、センサ素子６０５、６０６を、それぞれ回転中心線Ａｃに対して横並びの状態にて配列してもよい。このとき、回転角θｍ検出用のセンサ素子６０３、６０５が点対称に配置され、回転回数ＴＣ検出用のセンサ素子６０４、６０６が点対称に配置される。
【０１０２】
回転角演算部６１４は、センサ素子６０３の検出値に基づいて回転角θｍを演算し、回転回数演算部６１５は、センサ素子６０４の検出値に基づいて回転回数ＴＣを演算する。
また、回転角演算部６２４は、センサ素子６０５の検出値に基づいて回転角θｍを演算し、回転回数演算部６２５は、センサ素子６０６の検出値に基づいて回転回数ＴＣを演算する。換言すると、回転角θｍと回転回数ＴＣとは、異なるセンサ素子の検出値に基づいて演算される。
【０１０３】
回転角θｍの演算に用いるセンサ素子６０３、６０５と、回転回数ＴＣの演算に用いられるセンサ素子６０４、６０６とを別途に設けることで、それぞれの要求に応じたセンサ素子を選定することができる。
本実施形態では、回転角θｍ演算用のセンサ素子６０３、６０５が「第１のセンサ素子」に対応し、回転回数ＴＣ演算用のセンサ素子６０４、６０６が「第２のセンサ素子」に対応する。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１４および図１５に示す。
図１４に示すように、本実施形態の回転検出装置３は、第１センサ部３６１、第２センサ部３６２、第１マイコン５１および第２マイコン５２を備える。
第１センサ部３６１の回路部６１１は、第１実施形態の回路部６１０の各構成に加え、自己診断部６１８を有する。第２センサ部３６２の回路部６２１は、第１実施形態の回路部６２１の各構成に加え、自己診断部６２８を有する。本実施形態では、センサ素子６０１および回路部６１１が１つのチップ６４１に設けられ、センサ素子６０２および回路部６２１が１つのチップ６４２に設けられる。第２実施形態のように、回転角θｍ演算用と、回転回数ＴＣ演算用とで、別途にセンサ素子を設ける構成としてもよい。
【０１０５】
自己診断部６１８は、センサ素子６０１、回転角演算部６１４および回転回数演算部６１５の天絡や地絡等の電源異常を監視する。
自己診断部６２８は、センサ素子６０２、回転角演算部６２４および回転回数演算部６２５の天絡や地絡等の電源異常を監視する。
自己診断部６１８、６２８における自己監視結果は、ステータス信号として出力信号に含め、マイコン５１、５２に送信する。
【０１０６】
第１マイコン５１と第１センサ部３６１との間における通信について、図１５に基づいて説明する。通信タイミング等については、図１１と同様であるので、ここでは、第１センサ部３６１から送信される出力信号を、第１マイコン５１からの指令に応じて変更する点を中心に説明する。なお、上記実施形態と同様、第２マイコン５２と第２センサ部３６２との間での通信は、第１マイコン５１と第１センサ部３６１との間での通信と略同様であるので、ここでは、第１マイコン５１と第１センサ部３６１との間の通信を例に説明する。
【０１０７】
本実施形態では、第１センサ部３６１は、第１マイコン５１から送信される指令の種類に応じて出力信号に含まれる信号の種類を変更している。
時刻ｘ３１にて、第１マイコン５１から指令信号ｃｏｍ＿ａが送信されると、通信部６１９は、次の指令を受信したタイミングである時刻ｘ３２にて、回転角信号、回転回数信号、ステータス信号、および、ＣＲＣ信号を含む出力信号Ｓｄ＿ａを第１マイコン５１に送信する。なお、出力信号Ｓｄ＿ａの出力タイミングにて送信される指令は、どの信号の出力を指示するものであってもよく、種類は問わない。他の出力信号の送信タイミングに係る指令についても同様である。
【０１０８】
時刻ｘ３２にて、第１マイコン５１から指令信号ｃｏｍ＿ｂが送信されると、通信部６１９は、次の指令を受信したタイミングである時刻ｘ３３にて、回転角信号、回転回数信号、および、ＣＲＣ信号を含む出力信号Ｓｄ＿ｂを第１マイコン５１に送信する。
時刻ｘ３３にて、第１マイコン５１から指令信号ｃｏｍ＿ｃが送信されると、通信部６１９は、次の指令を受信したタイミングである時刻ｘ３４にて、回転角信号、ステータス信号、および、ＣＲＣ信号を含む出力信号Ｓｄ＿ｃを第１マイコン５１に送信する。
時刻ｘ３４にて、第１マイコン５１から指令信号ｃｏｍ＿ｄが送信されると、通信部６１９は、次の指令を受信したタイミングである時刻ｘ３５にて、回転角信号、および、ＣＲＣ信号を含む出力信号Ｓｄ＿ｄを第１マイコン５１に送信する。
【０１０９】
図１５の例では、説明のため、第１マイコン５１からの指令信号が、ｃｏｍ＿ａ、ｃｏｍ＿ｂ、ｃｏｍ＿ｃ、ｃｏｍ＿ｄの順に送信され、第１センサ部３６１からの出力信号が、Ｓｄ＿ａ、Ｓｄ＿ｂ、Ｓｄ＿ｃ、Ｓｄ＿ｄの順に送信されているが、この順に限らず、送信順が異なっていてもよい。また例えば、第１マイコン５１は、回転回数信号を回転回数送信周期で取得し、ステータス信号をステータス送信周期で取得するように、各送信周期に応じて指令信号ｃｏｍ＿ａ、ｃｏｍ＿ｂ、ｃｏｍ＿ｃを送信し、その他のタイミングでは回転角信号を取得する指令信号ｃｏｍ＿ｄを送信するようにしてもよい。回転回数送信周期とステータス送信周期とは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。回転回数送信周期とステータス送信周期とが等しければ、指令信号ｃｏｍ＿ｂ、ｃｏｍ＿ｃを用いなくてもよい。また、所定の周期に限らず、第１マイコン５１にて、第１マイコン５１にて回転回数ＴＣまたは第１センサ部３６１における自己監視結果の取得を要するとき、適宜、指令信号ｃｏｍ＿ｄに替えて、指令信号ｃｏｍ＿ａ、ｃｏｍ＿ｂ、ｃｏｍ＿ｃのいずれかを送信するようにしてもよい。
第１マイコン５１では、取得された信号に応じた演算が行われる。図１５（ｅ）は、演算期間が等しいものとして記載しているが、行われる演算に応じ、演算期間が異なっていてもよい。
【０１１０】
本実施形態では、自己診断部６１８が設けられる場合を例に説明したが、第１実施形態等、自己診断部が設けられない場合においても、指令の種類に応じ、出力信号に含まれる信号の種類を変更可能である。すなわち、自己診断部６１８が設けられていない場合、指令信号ｃｏｍ＿ｂに応じて回転角信号および回転回数信号を含む出力信号Ｓｄ＿ｂを送信し、指令信号ｃｏｍ＿ｄに応じて回転角信号を含む出力信号Ｓｄ＿ｄを送信する、といった具合である。
【０１１１】
第１マイコン５１は、出力信号に含める信号の種類および送信タイミングを指示する指令信号を通信部６１９に送信する。通信部６１９は、受信した指令信号に応じ、出力信号に含める信号の種類を変更する。これにより、通信部６１９は、第１マイコン５１の要求に応じた信号を適切に送信することができる。
【０１１２】
回路部６１１は、回路部６１１における異常を判定する自己診断部６１８を有する。通信部６１９は、自己診断部６１８における異常判定結果に係るステータス信号を出力信号に含めて第１マイコン５１に送信する。これにより、第１マイコン５１にて、異常な信号を用いた演算が行われるのを防ぐことができる。
ここでは、第１マイコン５１および第１センサ部３６１について説明したが、第２マイコン５２および第２センサ部３６２についても同様である。後述の実施形態についても同様である。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１１３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図１６に示す。
図１６に示すように、本実施形態の回転検出装置４は、第１センサ部４６１、第２センサ部４６２、第１マイコン５１および第２マイコン５２を備える。第１センサ部４６１は、センサ素子６０１、６０７および回路部６１２を有し、１つのチップ６４１により構成される。第２センサ部４６２は、センサ素子６０２、６０８および回路部６２２を有し、１つのチップ６４２により構成される。
【０１１４】
第１センサ部４６１の回路部６１２は、第４実施形態の回路部６１１の各構成に加え、センサ素子６０７、回転角演算部６１６、および、回転回数演算部６１７を有する。ここで、センサ素子６０１、回転角演算部６１４および回転回数演算部６１５を回転情報演算回路９５１とし、センサ素子６０７、回転角演算部６１６および回転回数演算部６１７を回転情報演算回路９５２とする。すなわち、第１センサ部４６１は、２組の回転情報演算回路９５１、９５２を有している。
【０１１５】
第２センサ部４６２の回路部６２２は、第４実施形態の回路部６１２の各構成に加え、センサ素子６０８、回転角演算部６２６、および、回転回数演算部６２７を有する。第２センサ部４６２についても同様に、センサ素子６０２、回転角演算部６２４および回転回数演算部６２５を回転情報演算回路９５３とし、センサ素子６０８、回転角演算部６２６および回転回数演算部６２７を回転情報演算回路９５４とする。すなわち、第２センサ部４６２は、２組の回転情報演算回路９５３、９５４を有している。補足として、例えば第１実施形態等のセンサ部６１、６２には、それぞれ１組の回転情報演算回路が設けられる。
【０１１６】
自己診断部６１８は、天絡、地絡等の電源異常に加え、第１センサ部４６１のＩＣ内部回路の動作異常の監視にて、回転角θｍを監視する。例えば、第１センサ部４６１内のセンサ素子６０１、６０７の出力の異常の検出部や、演算回路の異常等による回転角θｍの異常を検出する方法として、回転情報演算回路９５１、９５２の対応する値を比較し、オフセット異常等の中間異常を検出する等がある。通信部６１９は、自己診断部６１８における自己診断結果をステータス信号として出力信号に含め、第１マイコン５１に送信する。
【０１１７】
自己診断部６２８は、天絡、地絡等の電源異常に加え、第２センサ部４６２のＩＣ内部回路の動作異常の監視にて、回転角θｍを監視する。例えば、第２センサ部４６２内のセンサ素子６０２、６０８の出力の異常の検出部や、演算回路の異常等による回転角θｍの異常を検出する方法として、回転情報演算回路９５３、９５４の対応する値を比較し、オフセット異常等の中間異常を検出する等がある。通信部６２９は、自己診断部６２８における自己診断結果をステータス信号として出力信号に含め、第２マイコン５２に送信する。
【０１１８】
なお、自己診断部６１８にて回転情報演算回路９５１、９５２の対応する値を比較することに替えて、それぞれの回転情報演算回路の回転角信号および回転回数信号等を第１マイコン５１に送信するようにし、第１マイコン５１側にて対応する値を比較し、異常監視を行うようにしてもよい。同様に、自己診断部６２８にて回転情報演算回路９５３、９５４の対応する値を比較することに替えて、それぞれの回転情報演算回路の回転角信号および回転回数信号等を第２マイコン５２に送信するようにし、第２マイコン５２側にて対応する値を比較し、異常監視を行うようにしてもよい。
また、自己診断部６１８、６２８における自己診断の方法は、上述の方法に限らず、どのような方法であってもよい。
【０１１９】
また、本実施形態についても、第２実施形態のように、回転角θｍ演算用と、回転回数ＴＣ演算用とで、別途にセンサ素子を設ける構成としてもよい。この場合、センサ部４６１、４６２の素子数は、各４つとなり、回転検出装置全体として８つとなる。
【０１２０】
本実施形態では、回転情報演算回路９５１、９５２は、１つの通信部６１９に対して複数設けられる。また、回転情報演算回路９５３、９５４は、１つの通信部６２９に対して複数設けられる。回転情報演算回路９５１はセンサ素子６０１、回転角演算部６１４および回転回数演算部６１５を含み、回転情報演算回路９５２はセンサ素子６０７、回転角演算部６１６および回転回数演算部６１７を含む。
これにより、センサ部４６１、４６２のＩＣ内部回路の動作異常を適切に検出可能となる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１２１】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図１７に示す。本実施形態では、センサ部６１、６２における回転情報演算処理について説明する。ここでは、第１実施形態の構成に基づいて説明するが、第１実施形態以外の構成であってもよい。第６実施形態についても同様である。
電動パワーステアリング装置１０８は、始動スイッチがオフであるとき、停止されているものとする。このとき、マイコン５１、５２への給電は行われず、マイコン５１、５２は、各種演算や通信等を行わないものとする。本実施形態の始動スイッチは、イグニッションスイッチである。以下適宜、イグニッションスイッチを「ＩＧ」とする。
【０１２２】
本実施形態では、センサパッケージ６５には、電動パワーステアリング装置１０８の停止中であっても、バッテリ３９、４９から直接的に電力が供給される。詳細には、電動パワーステアリング装置１０８の停止中であっても、第１センサ部６１には第１バッテリ３９から直接的に電力が供給され、第２センサ部６２には第２バッテリ４９から直接的に電力が供給される。これにより、電動パワーステアリング装置１０８の停止中においても、センサ部６１、６２における演算を継続可能である。
【０１２３】
ここで、舵角θｓの演算について説明する。上述の通り、舵角θｓは、回転角θｍ、回転回数ＴＣ、および、減速ギア１０９のギア比に基づいて演算される。電動パワーステアリング装置１０８の停止中に、運転者によりステアリングホイール１０１が操舵されると、ステアリングシャフト１０２が回転し、減速ギア１０９を介してモータ部１０が回転する。回転回数ＴＣがカウントされていないと、中立位置の再学習が完了するまでの間、舵角θｓが演算できず、不定となる。なお、舵角θｓの演算には、モータ部１０の回転位置が何回転目の回転角θｍにあるかの情報が必要であり、回転角θｍについては、再始動時の瞬時値を用いればよいので、停止中における演算を継続する必要はない。
【０１２４】
そこで本実施形態では、バッテリ３９、４９からセンサ部６１、６２に直接的に電力を供給することで、電動パワーステアリング装置１０８の停止中においても、少なくとも回転回数ＴＣの演算を継続する。回転角θｍの演算は、継続してもしなくてもどちらでもよいが、継続しない方が電力消費の面で好ましい。
【０１２５】
なお、マイコン５１、５２は停止中であるので、センサ部６１、６２は、マイコン５１、５２との通信は行わず、カウントした回転回数ＴＣを内部的に保持しておく。そして、電動パワーステアリング装置１０８が再始動された後、マイコン５１、５２の指令信号に応じ、回転角信号および回転回数信号を含む出力信号をマイコン５１、５２に送信する。これにより、マイコン５１、５２は、中立位置の再学習等を行うことなく、再始動時においても適切に舵角θｓを演算することができる。
【０１２６】
本実施形態における回転情報演算処理を図１７に示すフローチャートに基づいて説明する。ここでは、第１センサ部６１における処理として説明するが、第２センサ部６２においても同様の処理が行われる。フローチャートの説明に係り、ステップＳ１０１の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。他のステップについても同様である。
【０１２７】
最初のＳ１０１では、第１センサ部６１は、電動パワーステアリング装置１０８が動作中か否かを判断する。図中、電動パワーステアリング装置を「ＥＰＳ」と記載する。例えば、第１マイコン５１からのクロック信号や指令信号等が所定期間以上に亘って送信されない場合、電動パワーステアリング装置１０８が停止していると判断できる。電動パワーステアリング装置１０８が停止していると判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０４へ移行する。電動パワーステアリング装置１０８が動作中であると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行する。
【０１２８】
Ｓ１０２では、第１センサ部６１は、回転角θｍおよび回転回数ＴＣを演算する。
Ｓ１０３では、第１センサ部６１は、第１マイコン５１からの指令に応じ、出力信号を送信する。第１マイコン５１では、取得した出力信号に含まれる信号を用い、回転角θｍおよび舵角θｓ等の演算を行う。
【０１２９】
電動パワーステアリング装置１０８が停止していると判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）に移行するＳ１０４では、モータ部１０が停止中か否かを判断する。モータ部１０が停止中か否かは、例えばモータ部１０の回転速度が判定閾値より小さい場合、モータ部１０が停止中であるみなす。また例えば、回転角θｍが演算されていない場合、または、センサ素子からの出力値の変化量（例えば前回値との差分値や微分値等）が判定閾値より小さい場合、モータ部１０が停止中であるとみなす。また例えば、モータ部１０の１回転を３以上の領域に分けてカウントする場合、同一のカウント値が所定期間に亘って継続されているとき、モータ部１０が停止中であるとみなす。モータ部１０が動作中であると判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０５へ移行する。モータ部１０が停止中であると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０６へ移行する。
【０１３０】
Ｓ１０５では、回転回数演算部６１５は、第１の頻度ｆ１にて回転回数ＴＣを演算する。第１の頻度ｆ１は、モータ部１０の駆動時に読み飛ばしが生じない程度に設定される。なお、Ｓ１０５に移行した場合、所定期間は、第１の頻度ｆ１にて回転回数ＴＣを演算するようにしてもよい。
Ｓ１０６では、回転回数演算部６１５は、第２の頻度ｆ２にて回転回数ＴＣを演算する。第２の頻度ｆ２は、第１の頻度ｆ１より低いものとする。すなわちｆ１＞ｆ２である。モータ部１０の停止中は、回転回数ＴＣは変わらないので、回転回数ＴＣの演算頻度を下げ、例えば間欠動作とすることで、消費電力を抑えることができる。
【０１３１】
また、電動パワーステアリング装置１０８の動作中における回転回数ＴＣの演算頻度を、第１の頻度ｆ１以上とすることで、読み飛ばしを防ぐことができる。また、電動パワーステアリング装置１０８の動作中は、回転角θｍが第１マイコン５１へ送信されているので、第１マイコン５１にて、回転角θｍに基づいて回転回数ＴＣを演算可能である。そのため、電動パワーステアリング装置１０８の動作中における回転回数ＴＣの演算頻度は、第１の頻度ｆ１より小さくてもよい。
【０１３２】
Ｓ１０５またはＳ１０６に続いて移行するＳ１０７では、第１センサ部６１は、回転回数ＴＣをセンサ内部にて保持しておく。なお、全ての演算値を保持しておく必要はなく、最新の値が保持されていればよい。回転回数ＴＣに係る回転回数信号は、電動パワーステアリング装置１０８の再始動時に、回転角θｍに係る回転角信号とともに第１マイコン５１に送信される。
【０１３３】
本実施形態では、モータ部１０が動作中か否かに応じ、回転回数演算部６１５、６２５における回転回数ＴＣの更新頻度を変更する。詳細には、モータ部１０が停止中である場合、動作中と比較し、回転回数ＴＣの更新頻度を下げる。これにより、特に電動パワーステアリング装置１０８の停止中における消費電力を低減することができる。
【０１３４】
また本実施形態では、センサ部６１、６２には、モータ部１０を含むシステムである電動パワーステアリング装置１０８の停止中においても、バッテリ３９から電力が供給される。これにより、電動パワーステアリング装置１０８の停止中においても、回転検出装置１への給電が継続され、回転回数ＴＣの演算を継続することができる。電動パワーステアリング装置１０８の停止中も回転回数ＴＣの演算を継続することで、電動パワーステアリング装置１０８が再始動された際にも、ステアリングホイール１０１の中立位置の再学習をすることなく、舵角θｓを適切に演算することができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１３５】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１８〜図２０に示す。
図１８に示すように、本実施形態の回転検出装置５は、第１センサ部５６１、第２センサ部５６２、第１マイコン５１および第２マイコン５２を備える。第１センサ部５６１は、センサ素子６０１、６０７および回路部６１３を有し、１つのチップ６４１により構成される。第２センサ部５６２は、センサ素子６０２、６０８および回路部６２３を有し、１つのチップ６４２により構成される。
【０１３６】
センサ端子６８は、パッケージ６５に設けられる。センサ端子６８には、電源端子６７５、６７７、６８１、６８２、グランド端子６７６、６７８、通信端子６８５、６８６が含まれる。
電源端子６７５は、定電圧源３７１を経由して第１バッテリ３９と接続される。
電源端子６８１は、定電圧源３７２を経由して第１バッテリ３９に接続される。定電圧源３７２は、電源リレー３２、逆接保護リレー３３およびダイオード３７３を経由して、第１バッテリ３９と接続される。また、定電圧源３７２は、スイッチ３７９およびダイオード３７４を経由して第１バッテリ３９と接続される。ダイオード３７３、３７４は、第１バッテリ３９側から定電圧源３７２側への通電を許容し、逆向きの通電を禁止する向きに配置される。
【０１３７】
電源端子６７７は、定電圧源４７１を経由して第２バッテリ４９に接続される。
電源端子６８２は、定電圧源４７２を経由して第２バッテリ４９に接続される。定電圧源４７２は、電源リレー４２、４３およびダイオード４７３を経由して、第２バッテリ４９と接続される。また、定電圧源４７２は、スイッチ４７９およびダイオード４７４を経由して第１バッテリ３９と接続される。ダイオード４７３、４８４は、第２バッテリ４９側から定電圧源４７２側への通電を許容し、逆向きの通電を禁止する向きに配置される。
スイッチ３７９、４７９は、ＩＧと同期してオンオフされる。スイッチ３７９、４７９の一方がＩＧそのものであってもよい。
【０１３８】
定電圧源３７１、３７２、４７１、４７２は、上記実施形態の定電圧源３７、４７と同様、センサ部６１、６２を駆動できる程度（例えば数ｍＡ程度）の電力消費量が小さいレギュレータ等であって、駆動装置８００の停止中にもセンサパッケージ６５に電力供給可能なものである。定電圧源３７１、３７２、４７１、４７２は、同様のものであってもよいし、異なっていてもよい。図中、定電圧源３７１、３７２、４７１、４７２を、「定電圧源１〜４」とした。また、図１８では、電源リレーおよび逆接保護リレーを１つのブロックで記載した。
【０１３９】
本実施形態では、第１センサ部５６１は、通信端子６８５および通信線６９５を経由して第１マイコン５１と接続され、第２センサ部５６２は、通信端子６８６および通信線６９６を経由して第２マイコン５２と接続される。換言すると、本実施形態では、通信端子６８５を、マイコン側からの指令の送受信と、センサ部側からの出力信号の送受信とに共用している。
なお、第４実施形態等においても、１つのセンサ部に対し、複数の定電圧源および電源端子を設けるようにしてもよい。また、指令端子および出力端子に替えて通信端子を設けるようにしてもよい。
【０１４０】
第１センサ部５６１の回路部６１３は、第４実施形態の回路部６１１の各構成に加え、センサ素子６０７、および、回転角演算部６１６を有する。換言すると、回路部６１３は、第５実施形態の回路部６１２における回転回数演算部６１７が省略されている。また、回転情報演算回路９５６は、第５実施形態の回転情報演算回路９５２から回転回数演算部６１７が省略されている、ともいえる。
【０１４１】
第２センサ部５６２の回路部６２３は、第４実施形態の回路部６１２の各構成に加え、センサ素子６０８、および、回転角演算部６２６を有する。換言すると、回路部６２３は、第５実施形態の回路部６２２における回転回数演算部６２７が省略されている。また、回転情報演算回路９５７は、第５実施形態の回転情報演算回路９５４から回転回数演算部６２７が省略されている、ともいえる。
【０１４２】
以下、第１センサ部５６１のセンサ素子６０１を「ｐ１」とし、センサ素子６０１の検出値に基づく値に添え字「ｐ１」を付し、センサ素子６０７を「ｑ１」とし、センサ素子６０７の検出値に基づく値に添え字「ｑ１」を付す。また、第２センサ部５６２のセンサ素子６０２を「ｐ２」とし、センサ素子６０２の検出値に基づく値に添え字「ｐ２」を付し、センサ素子６０８を「ｑ２」とし、センサ素子６０８の検出値に基づく値に添え字「ｑ２」を付す。また、第１センサ部５６１にて検出された値には添え字「１」を付し、第２センサ部５６２にて検出された値には添え字「２」を付す。なお、演算に用いたセンサ素子や回転検出部を区別する必要がない場合、添え字を適宜省略する。
【０１４３】
センサ素子６０１、６０２、６０７、６０８は、同じ種類のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。例えば、センサ素子６０１、６０７をＧＭＲ素子とし、センサ素子６０２、６０８をホール素子とする、といった具合に、同一センサ部の２つのセンサ素子に異なる種類のものを用いることで、検出手段の異なる情報による冗長の堅牢性を高めることができる。
【０１４４】
本実施形態では、第１センサ部５６１のセンサ素子６０１、回転回数演算部６１５および自己診断部６１８には、電源端子６７５を経由して、第１バッテリ３９から常時給電される。また、センサ素子６０７、回転角演算部６１４、６１６および通信部６１９は、リレー３２、３３またはスイッチ３７９がオンされているとき、第１バッテリ３９から給電され、リレー３２、３３およびスイッチ３７９がオフされているとき、給電されず、動作を停止する。
また、第２センサ部５６２のセンサ素子６０２、回転回数演算部６２５および自己診断部６２８には、電源端子６７７を経由して、第２バッテリ４９から常時給電される。また、センサ素子６０８、回転角演算部６２４、６２６および通信部６２９は、リレー４２、４３またはスイッチ４７９がオンされているとき、第２バッテリ４９から給電され、リレー４２、４３およびスイッチ４７９がオフされているとき、給電されず、動作を停止する。
【０１４５】
本実施形態の出力信号を説明する通信フレームを図１９に基づいて説明する。
図１９（ａ）に示すように、１回の通信における出力信号の通信フレームには、ランカウンタ信号、回転角θｍ＿ｐｋに係る信号、回転角θｍ＿ｑｋに係る信号、回転回数ＴＣ＿ｐｋに係る信号、ステータス信号、および、ＣＲＣ信号が含まれる。ビット数や信号順等は、適宜設定可能である。
また、第４実施形態のように、センサ素子６０７に基づいて回転回数ＴＣ＿ｐ１が演算され、センサ素子６０８に基づいて回転回数ＴＣ＿ｑ２が演算される場合、図１９（ｂ）に示すように、１回の通信における出力信号の通信フレームには、ランカウンタ信号、回転角θｍ＿ｐｋに係る信号、回転角θｍ＿ｑｋに係る信号、回転回数ＴＣ＿ｐｋに係る信号、回転回数ＴＣ＿ｑｋに係る信号、ステータス信号、および、ＣＲＣ信号が含まれる。なお、ｐまたはｑに続く添え字「ｋ」は、第１センサ部５６１からの出力信号の場合は「１」、第２センサ部５６２からの出力信号の場合は「２」となる。
【０１４６】
図１８に戻り、本実施形態では、マイコン５１、５２は、情報を相互に送受信可能に構成される。したがって、マイコン５１、５２は、それぞれにおいて、４つのセンサ素子６０１、６０２、６０７、６０８の検出値に基づく回転角θｍに係る情報、および、２つのセンサ素子６０１、６０２の検出値に基づく回転回数ＴＣに係る情報を利用可能である。詳細には、マイコン５１、５２では、センサ素子６０１の検出値に基づく回転角θｍ＿ｐ１、回転回数ＴＣ＿ｐ１、センサ素子６０７の検出値に基づく回転角θｍ＿ｑ１、センサ素子６０２の検出値に基づく回転角θｍ＿ｐ２、回転回数ＴＣ＿ｐ２、センサ素子６０８の検出値に基づく回転角θ、＿ｑ２を利用可能である。
【０１４７】
第１マイコン５１では、第１センサ部５６１から直接的に取得される出力信号に含まれる回転角および回転回数に係る情報、および、第２マイコン５２から通信にて取得される第２センサ部６５２からの出力信号に含まれる回転角および回転回数に係る情報に基づき、異常判定を行う。
第２マイコン５２では、第２センサ部５６２から直接的に取得される出力信号に含まれる回転角および回転回数に係る情報、および、第１マイコン５１から通信にて取得される第１センサ部６５１からの出力信号に含まれる回転角および回転回数に係る情報に基づき、異常判定を行う。
【０１４８】
異常検出処理を図２０のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、例えばＩＧがオンされている期間に、所定の周期で実施される。マイコン５１、５２における異常判定処理は略同様であるので、以下、第１マイコン５１での処理を中心に説明する。なお。第２マイコン５２では、第１センサ部５６１の出力信号に替えて、第２センサ部５６２の出力信号を用い、マイコン間通信にて取得される信号として、第１マイコン５１から取得される第１センサ部５６１のからの出力信号を用いる。
【０１４９】
最初のＳ２０１では、第１マイコン５１は、第１センサ部５６１から出力信号を取得する。また、第１マイコン５１は、第２センサ部５６２からの出力信号を第２マイコン５２からマイコン間通信にて取得する。
Ｓ２０２では、第１マイコン５１は、対応して設けられる第１センサ部５６１の異常を検出する。第１マイコン５１は、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）の少なくとも１つにより、第１センサ部５６１の異常検出を行う。また、異常が検出された場合、（ｖ）により異常箇所を特定する。
【０１５０】
（ｉ）ランカウンタ信号に基づき、ランカウンタが更新されていない場合、通信途絶異常が生じていると判定する。
（ｉｉ）ステータス信号に基づき、第１センサ部６５１の自己診断機能による異常検出結果に応じた異常判定を行う。
（ｉｉｉ）ＣＲＣ信号に基づき、出力信号のデータ破損の有無を判定する。
（ｉｖ）回転角θｍ＿ｐ１と回転回数ＴＣ＿ｐ１との比較による異常判定を行う。回転角θｍ＿ｐ１と回転回数ＴＣ＿ｐ１とを比較する場合、比較可能なように適宜換算する。例えば、回転回数θｍ＿ｐ１の変化量の積算値に基づき、回転回数ＴＣ＿ｐ１と比較可能な回転回数換算値を演算可能である。なお、換算値を比較することは、「回転角信号と回転回数信号との比較」の概念に含まれるものとする。
本実施形態では、回転角θｍ＿ｐ１、θｍ＿ｑ１の比較による異常判定結果は、ステータス信号に含まれるものとするが、第１マイコン５１側にて回転角θｍ＿ｐ１、θｍ＿ｑ１の比較を行ってもよい。
【０１５１】
異常が検出された場合、（ｖ）第２マイコン５１からマイコン間通信にて取得される第２センサ部５６２からの出力信号に基づく値との比較により、異常箇所を特定する。異常箇所が特定された場合、異常履歴情報を図示しない記憶部等に記憶させ、異常履歴を保持する。
【０１５２】
第１センサ部５６１の異常が検出された場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０４へ移行する。第１センサ部５６１の異常が検出されなかった場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２０３へ移行し、第１マイコン５１は、第１センサ部５６１から取得される値に基づき、通常制御によりモータ部１０の駆動を制御する。ここで制御に用いられる値は、スイッチ３７９、４７９のオン継続中に異常履歴のないセンサ素子の検出値に基づく値とする。また、スイッチ３７９、４７９のオンオフによらず、正常復帰したセンサ素子の検出値を制御に用いてもよい。
Ｓ２０４では、第１マイコン５１は、異常検出前の値をホールドする。
【０１５３】
Ｓ２０５では、第１マイコン５１は、第１センサ部５６１の異常が確定したか否かを判断する。本実施形態では、所定時間に亘って異常が継続した場合、異常を確定させる。異常検出中であって、第１センサ部５６１の異常が確定されていない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、Ｓ２０６へ移行する。第１センサ部５６１の異常が確定された場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、Ｓ２０７へ移行する。
Ｓ２０６では、第１マイコン５１は、異常検出前のホールド値を用いてモータ部１０の駆動制御を継続する。また、異常箇所が特定されている場合、ホールド値に替えて、正常値を用いて制御を行ってもよい。
【０１５４】
Ｓ２０７では、第１マイコン５１は、異常箇所を特定できたか否かを判断する。異常箇所を特定できなかったと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０９へ移行する。異常箇所を特定できた場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０８へ移行する。
【０１５５】
Ｓ２０８では、第１マイコン５１は、正常値を用いた制御を継続する。ここでいう「正常値」とは、異常検出履歴のないセンサ素子の検出値である。また、一時的に異常が検出されたものの異常確定されずに正常復帰したセンサ素子の検出値を正常値としてもよい。
なお、第１センサ部５６１の異常が確定した場合、Ｓ２０７およびＳ２０８の処理を省略し、異常箇所が特定可能な場合であっても、第１系統９０１を用いた制御を停止してもよい。
Ｓ２０９では、第１マイコン５１は、第１系統９０１を用いた制御を停止する。なお、第２センサ部５６２が正常であれば、第２マイコン５２により、第２系統９０２を用いた制御が継続される。
【０１５６】
Ｓ２０３、Ｓ２０６またはＳ２０８に続いて移行するＳ２１０では、第１マイコン５１は、ＩＧがオフされたか否かを判断する。本実施形態では、マイコン５１、５２は、ＩＧオフ後もしばらくの間は演算を継続可能であり、所定の終了処理等が終わった後にオフされるものとする。ＩＧがオフされていないと判断された場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２１１の処理を行わない。ＩＧがオフされたと判断された場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２１１へ移行し、異常履歴情報を消去する。これにより、ＩＧが再度オンされた場合、一時的に異常が検出され、正常復帰したセンサ素子は、正常なセンサ素子として扱われる。なお、異常履歴情報が記憶されるメモリが揮発性メモリであれば、Ｓ２１０、Ｓ２１１の処理は省略可能である。
【０１５７】
本実施形態では、出力信号に含まれるランカウンタ信号、ステータス信号およびＣＲＣ信号等に基づき、出力信号の異常の有無を判定可能である。
また、回転角θｍ＿ｐ１、θｍ＿ｑ１、および、回転回数ＴＣ＿ｐ１を比較することによる異常監視が可能である。これらの値は、同一の通信フレームにて出力される値であるので、タイムラグによる誤差が小さい。なお、回転角θｍ＿ｐ１および回転回数ＴＣ＿ｐ１は同一のセンサ素子６０１の検出値に基づく値であるので、例えば回転角θｍ＿ｐ１に基づく回転回数換算値と回転回数ＴＣ＿ｐ１とが異なる場合、回転角θｍ＿ｑ１に基づく回転回数換算値との比較による異常特定が可能である。
【０１５８】
さらにまた、本実施形態では、マイコン５１、５２は、マイコン間通信により、２つのセンサ部５６１、５６２の検出値を取得可能である。本実施形態では、センサ部５６１、５６２には、計４つのセンサ素子が設けられている。センサ素子が３つ以上であるので、多数決の理論等により、異常箇所を特定することができる。
【０１５９】
本実施形態では、出力信号には、ランカウンタ信号、ステータス信号、および、誤り検出信号であるＣＲＣ信号が含まれる。ステータス信号は、自己診断部６１８、６２８による診断結果に基づく信号である。
マイコン５１、５２は、ランカウンタ信号、ステータス信号およびＣＲＣ信号に基づき、センサ部５６１、５６２の異常を監視する。これにより、マイコン５１、５２は、センサ部５６１、５６２の異常を適切に監視することができる。
【０１６０】
マイコン５１、５２は、回転角信号と回転回数信号との比較により、センサ部５６１、５６２の異常を監視する。本実施形態では、回転角信号および回転回数信号は、同一フレームにて出力されているので、同一の出力信号に含まれる回転角信号と回転回数信号とを比較することで、タイムラグの少ない情報に基づいて適切に異常を監視することができる。
【０１６１】
マイコン５１は、センサ部５６１の異常が検出されてから所定時間に亘って異常が継続した場合、センサ部５６１の異常を確定する。マイコン５２は、センサ部５６２の異常が検出されてから所定時間に亘って異常が継続した場合、センサ部５６２の異常を確定する。これにより誤判定を避け、適切に異常を確定することができる。
マイコン５１、５２は、正常時における出力信号に基づく値をホールドしておき、異常検出から異常確定までの間、正常時にホールドされた値を用いて演算を継続する。これにより、異常が生じている値を用いずに演算を継続することができる。
【０１６２】
第１センサ部５６１の異常が確定された場合、第１センサ部５６１から出力信号を取得する第１マイコン５１での演算を停止する。また、第２センサ部５６２の異常が確定された場合、第２センサ部５６２からの出力信号を取得する第２マイコン５２での演算を停止する。これにより、異常である値を用いた演算を避けることができる。
マイコン５１、５２は、異常箇所が特定できた場合、正常な信号を用いて演算を継続してもよい。これにより、異常箇所に応じ、適切に演算を継続することができる。
【０１６３】
マイコン５１、５２は、センサ部５６１、５６２の異常が検出された場合、スイッチ３７９、４７９がオンされている間、異常検出履歴を保持する。イグニッションスイッチがオフされた後にオンされた場合、異常検出履歴が消去される。これにより、イグニッションスイッチのオン継続中は、異常検出履歴がある情報を用いずに演算を継続することができる。
【０１６４】
１つの制御部である第１マイコン５１に対して出力信号を送信する第１センサ部５６１を自系統センサ部、他の制御部である第２マイコンに対して出力信号を送信する第２センサ部５６２を他系統センサ部とする。
第１マイコン５１は、第１センサ部５６１から取得される出力信号に含まれる値と、第２マイコン５２から通信にて取得される第２センサ部５６２に係る出力信号に含まれる値とに基づき、異常箇所を特定する。
第２センサ部５６２を自系統センサ部、第１センサ部５６１を他系統センサ部とすると、第２マイコン５２では、第２センサ部５６２から取得される出力信号に含まれる値と、第１マイコン５１から通信にて取得される第１センサ部５６１に係る出力信号に含まれる値とに基づき、異常箇所と特定する。
これにより、異常箇所を適切に特定することができる。
【０１６５】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図２１に示す。
図２１に示すように、本実施形態の回転検出装置６は、２つのセンサ部５６１、５６２に対し、１つのマイコン５３が設けられる。図２１では、センサ部として、第７実施形態のセンサ部５６１、５６２を用いる例を示しているが、他の実施形態のセンサ部を用いてもよい。第８実施形態についても同様である。
このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、マイコン５３が「制御部」に対応する。
【０１６６】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態を図２２に示す。
図２２に示すように、本実施形態のコントローラ部２０には、外部装置９００からの情報が入力される。本実施形態の外部装置９００は、ステアリングシャフト１０２の回転角度を検出するステアリングセンサである。また、外部装置９００は、舵角θｓを演算可能な他のセンサ（例えば舵角検出可能なトルクセンサ）等であってもよい。
【０１６７】
マイコン５１、５２は、第１センサ部６１の検出値に基づいて演算される舵角θｓ１、第２センサ部６２の検出値に基づいて演算される舵角θｓ２、および、外部装置９００の検出値に基づいて演算される舵角θｓ３を比較することで、異常検出および異常箇所の特定を行う。本実施形態では、センサ部６１、６２の異常検出および異常箇所の特定に、検出手段の異なる外部装置９００の情報を用いているので、冗長の堅牢性を高めることができる。
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。
【０１６８】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態を図２３および図２４に示す。
図２３に示すように、本実施形態の回転検出装置７は、１つのセンサ部５６１、および、１つのマイコン５１を備える。センサ端子６９は、端子６７５、６７４、６７７、６７８が省略されている点を除き、センサ端子６７と同様である。図２３では、センサ部として第６実施形態のセンサ部５６１を用いる例を示しているが、第６実施形態以外のセンサ部を用いてもよい。
本実施形態の異常検出処理を図２４のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、例えばＩＧがオンされている期間に、所定の周期で実施される。
【０１６９】
最初のＳ３０１では、マイコン５１は、センサ部５６１から出力信号を取得する。
Ｓ３０２では、マイコン５１は、センサ部５６１の異常を検出する。ここでは、第６実施形態に示した（ｉ）〜（ｉｖ）により異常検出を行う。なお、本実施形態では、センサ素子６０１、６０７が２つであるので、異常箇所を特定することはできない。
センサ部５６１の異常が検出された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０４へ移行する。センサ部５６１の異常が検出されなかった場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、Ｓ３０３へ移行する。
Ｓ３０３の処理は、図２０中のＳ２０３の処理と同様である。
【０１７０】
センサ部５６１の異常が検出された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）に移行するＳ３０４では、マイコン５１は、異常検出前の値をホールドする。
Ｓ３０５では、マイコン５１は、センサ部５６１の異常が確定したか否かを判断する。本実施形態では、所定期間に亘って異常が継続した場合、異常を確定される。センサ部５６１の異常が確定された場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、Ｓ３０７へ移行する。異常検出中であって、センサ部５６１の異常が確定されていない場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、Ｓ３０６へ移行する。
【０１７１】
Ｓ３０６では、マイコン５１は、異常検出前のホールド値を用いてモータ部１０の駆動制御を継続する。
Ｓ３０７では、マイコン５１は、モータ部１０の駆動制御を停止する。
本実施形態のように、センサ部およびマイコンが１組であっても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１７２】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態を図２５に示す。図２５は、図８に対応する模式図である。第１０実施形態〜第１２実施形態では、マイコンの記載を省略する。
上記実施形態の回転検出装置１等では、センサ素子６０１および回路部６１０が１つのチップ６４１で構成され、センサ素子６０２および回路部６２０が１つのチップ６４２で構成される。
【０１７３】
本実施形態の回転検出装置８では、回路部６１０を含むチップ６４３と、センサ素子６０１を含むチップ６４４とが別チップに分けられている。また、回路部６２０を含むチップ６４５と、センサ素子６０２を含むチップ６４６とが別チップに分けられている。図２５では、各チップに含まれるセンサ素子および回路部の記載を省略している。また、回路部６１０に替えて、回路部６１１、６１２としてもよいし、回路部６２０に替えて、回路部６２１、６２２としてもよい。また、第２実施形態等のように、センサ素子を各２つとしてもよい。
【０１７４】
図２５（ａ）に示すように、回路部６１０を含むチップ６４３は、リードフレーム６６上に設けられる。センサ素子６０１を含むチップ６４４は、チップ６４３の上面に設けられる。ここで、チップの「上面」とは、チップのリードフレーム６６と反対側の面を意味する。
また、回路部６２０を含むチップ６４５は、リードフレーム６６上に設けられる。センサ素子６０２を含むチップ６４６は、チップ６４５の上面に設けられる。
センサ素子を含むチップ６４４、６４６を、回路部を含むチップ６４３、６４５の上に配置することで、リードフレーム６６における実装面積を小さくすることができ、回転検出装置５を小型化することができる。
【０１７５】
また、図２５（ｂ）に示すように、センサ素子を含むチップ６４４、６４６を回転中心線Ａｃ側に配置し、回路部を含むチップ６４３、６４５を外側に配置してもよい。これにより、センサ素子６０１、６０２を回転中心線Ａｃに近づけて配置できるので、検出精度が高まる。また、チップ６４４、６４６は、回転中心線Ａｃに対して点対称となるように配置される。
なお、制御構成等については、いずれの実施形態のものと組み合わせてもよい。
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。
【０１７６】
（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態を図２６〜図２８に示す。
上記実施形態では、２つのセンサ部６１、６２は、１つのパッケージ６５に設けられる。本実施形態の回転検出装置９では、第１センサ部６１が第１パッケージ６６１に設けられ、第２センサ部６２が第２パッケージ６６２に設けられる。すなわち本実施形態では、パッケージ６６１、６６２が、センサ部６１、６２毎に設けられている。センサ部の構成等は、第１実施形態以外の実施形態で説明したものとしてもよい。第１２実施形態についても同様である。
【０１７７】
図２６および図２７に示すように、第１パッケージ６６１が第１基板２１の第１面２１１に実装され、第２パッケージ６６２が第１基板２１の第２面２１２に実装される。パッケージ６６１、６６２をセンサ部６１、６２とし、第１基板２１の両面に実装することで、第１基板２１における回転検出装置９の実装面積を低減することができる。また、各センサ部６１、６２のセンサ素子６０１、６０２は、共に回転中心線Ａｃ上に配置される。これにより、検出精度を高めることができる。
また、パッケージ６６１、６６２は、図２８（ａ）のように、第１基板２１の第１面２１１に実装してもよいし、図２８（ｂ）のように、第１基板２１の第２面２１２に実装してもよい。
【０１７８】
本実施形態では、センサ部６１、６２が複数組設けられ、センサ部６１、６２ごとにパッケージ６６１、６６２が設けられる。センサ部６１、６２ごとにパッケージ６６１、６６２を設けることで、回転検出装置１の配置の自由度が高まる。また、パッケージ故障による複数系統の同時故障を防ぐことができ、一方のパッケージに異常が生じた場合であっても、他方のパッケージに含まれる各構成により、回転角θｍおよび回転回数ＴＣの演算を継続可能である。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１７９】
（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態を図２９に示す。図２９では、ばね端子等、一部の部品の記載を省略した。
上記実施形態では、第１基板２１にＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６、コンデンサ３６、４６、および、回転検出装置１等が実装され、第２基板２２にマイコン５１、５２、および、集積回路５６、５７等が実装される。
【０１８０】
図２９に示すように、本実施形態では、１枚の基板２３にＳＷ素子３０１〜３０６、コンデンサ３６、４６、集積回路５６、５７、および、回転検出装置９が実装される。回転検出装置９には、センサ部６１、６２、および、マイコン５１、５２が含まれる。
ＳＷ素子３０１〜３０６、４０１〜４０６、集積回路５６、５７、および、パッケージ６６１等が、基板２３のモータ部１０側の面である第１面２３１に実装される。また、コンデンサ３６、４６、マイコン５１、５２、および、パッケージ６６２等が基板２３のモータ部１０と反対側の面である第２面２３２に実装される。
【０１８１】
図３０では、センサ部６１、６２毎にパッケージ６６１、６６２が設けられ、基板２３の両面に実装される例を示しているが、パッケージ６６１、６６２をいずれか一方の面に実装してもよい。また、センサ部６１、６２を１パッケージとしてもよい。センサ部６１、６２を１パッケージとする場合、回転検出装置６を基板２３の第１面２３１に実装することが、検出精度の面から望ましい。
１枚の基板２３に駆動装置８００の制御に係る部品を実装することで、部品点数を低減できる。また、複数の基板を軸方向に積層して設ける場合と比較し、軸方向における体格を小型化することができる。
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。
【０１８２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、回転検出装置には、２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、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
上記実施形態では、回転情報演算回路は、１つのセンサ部に１組または２組設けられる。他の実施形態では、１つのセンサ部に回転情報演算回路を３組以上設けてもよい。
上記実施形態では、１つの回路部に対し、１つまたは２つのセンサ素子が設けられる。他の実施形態では、１つの回路部に対し、３つ以上のセンサ素子を設けてもよい。
【０１８３】
上記実施形態では、制御部とセンサ部との間での通信方式として、ＳＰＩ通信を例示した。他の実施形態では、制御部とセンサ部との間での通信方式は、ＳＰＩ通信に限らず、ＳＥＮＴ（Single Edge Nibble Transmission）通信等、回転角信号および回転回数信号を一連の信号に含めることができれば、どのような方式であってもよい。
第５実施形態では、モータが停止中か否かに応じ、回転回数の演算頻度を変更する。他の実施形態では、モータや電動パワーステアリング装置の状態によらず、回転回数の演算を所定の頻度で行うようにしてもよい。
【０１８４】
上記実施形態では、検出対象は、モータ部である。他の実施形態では、検出対象は、モータに限らず、回転の検出を要するモータ以外の装置であってもよい。
上記実施形態では、モータ部は三相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータ部は、三相ブラシレスモータに限らず、どのようなモータであってもよい。また、モータ部は、モータ（電動機）に限らず、発電機であってもよいし、電動機および発電機の機能を併せ持つ所謂モータジェネレータであってもよい。
【０１８５】
上記第１実施形態等では、第１基板に駆動部品および回転検出装置のセンサパッケージが実装され、第２基板に制御部品が実装される。他の実施形態では、第１基板に制御部品の少なくとも一部を実装したり、第２基板に駆動部品の少なくとも一部を実装したりしてもよい。例えば、第１基板に第１系統に係る駆動部品および制御部品を実装し、第２基板に第２系統に係る駆動部品および制御部品を実装するようにしてもよい。系統毎に基板を分けることで、一方の基板に異常が生じた場合にも、他方の基板に実装される駆動部品および制御部品を用いることで、電動パワーステアリング装置の駆動を継続することができる。また、複数の基板が設けられる場合、基板の間にヒートシンクを設け、放熱が必要な部品の少なくとも一部をヒートシンクに放熱させるようにしてもよい。
【０１８６】
上記実施形態では、駆動装置は、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】
【０１８７】
１〜９・・・回転検出装置
１０・・・モータ部（検出対象）
５１、５２、５３・・・マイコン（制御部）
６１、６２、２６１、２６２、４６１、４６２、５６１、５６２・・・センサ部
６０１〜６０８・・・センサ素子
６１０〜６１３、６２０〜６２３・・・回路部
６１４、６２４、６１６、６２６・・・回転角演算部
６１５、６２５、６１７、６２７・・・回転回数演算部
６１９、６２９・・・通信部
【図１】
2017191092.tif 000003
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2017191092.tif 000018
【図１７】
2017191092.tif 000019
【図１８】
2017191092.tif 000020
【図１９】
2017191092.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2017191092.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2017191092.tif 000027
【図２６】
2017191092.tif 000028
【図２７】
2017191092.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
2017191092.tif 000031
【図３０】
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【図３１】
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