(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が直進する基準舵角からの同車両の操舵輪の転舵角に応じて基準角度から回転するとともに、同基準角度からの累積回転角度である絶対回転角が３６０°を越える所定の絶対回転角度範囲内で変化する被絶対回転角検出体と、
前記被絶対回転角検出体の回転に対して第１の回転比率で回転する第１回転体と、
前記被絶対回転角検出体の回転に対して第２の回転比率で回転する第２回転体と、
前記第１回転体の回転角に応じて所定の出力範囲内で変化する第１出力値であって、同第１出力値が同出力範囲内の任意の一つの値になるときに対応する前記被絶対回転角検出体の前記絶対回転角が前記絶対回転角度範囲内において複数存在するように設定された第１出力値、を発生する第１回転角検出手段と、
前記第２回転体の回転角に応じて所定の出力範囲内で変化する第２出力値であって、同第２出力値が同出力範囲内の任意の一つの値になるときに対応する前記被絶対回転角検出体の前記絶対回転角が前記絶対回転角度範囲内において複数存在するように設定された第２出力値、を発生する第２回転角検出手段と、
を備え、
前記第１回転角検出手段及び第２回転角検出手段は、前記被絶対回転角検出体の絶対回転角が前記絶対回転角度範囲内に渡って変化したときに、同絶対回転角の各々の値に対応する前記第１出力値と第２出力値との組み合わせにおいて同一の組み合わせとなる場合が存在しないように、設定されており、
前記第１出力値と第２出力値との組み合わせに基づいて前記被絶対回転角検出体の絶対回転角を検出する検出手段と、
前記第１回転体が出力軸である第１モータと、
前記第２回転体が出力軸である第２モータと、
前記操舵輪の転舵角の目標値を算出する目標値算出手段と、
前記第１モータが正常な場合には、前記転舵角が前記目標値と一致するように前記検出された絶対回転角に基づいて前記第１モータを駆動して前記被絶対回転角検出体の絶対回転角を制御し、前記第１モータが故障した場合には、前記転舵角が前記目標値と一致するように前記検出された絶対回転角に基づいて前記第２モータを駆動して前記被絶対回転角検出体の絶対回転角を制御することで、前記操舵輪の転舵角を制御する転舵手段と、
を備えた車両の操舵輪操作装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両の操舵輪操作装置において、前記第１の回転比率と前記第２の回転比率とは、異なる値であることを特徴とする絶対回転角検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両の操舵輪操作装置において、前記第１の回転比率と前記第２の回転比率は、共に１以上の値であることを特徴とする絶対回転角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準角度からの累積回転角度である絶対回転角が３６０°を超える絶対回転角度範囲内で変化する被絶対回転角検出体の前記絶対回転角を検出する絶対回転角検出装置及びその絶対回転角検出装置を利用した車両の操舵輪の転舵角検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の操舵輪の転舵角制御等を行うためには、同操舵輪の転舵角を検出する必要がある。このため、従来より車両の操舵輪の転舵角検出装置が種々開発されており、例えば、特開平４−１３５９７９号公報に記載された操舵輪の転舵角検出装置は、車両が直進する基準舵角からの同車両の操舵輪の転舵角に応じて基準角度（ニュートラル位置）から回転するとともに、同基準角度からの累積回転角度である絶対回転角が３６０°を超える絶対回転角度範囲内で変化するステアリングコラムの同絶対回転角を、相対角センサと絶対角センサの２つセンサの協働により検出し、検出された同絶対回転角に基づいて車両の操舵輪の転舵角を検出できるようになっている。
【０００３】
なお、以下において、「絶対角センサ」とは、３６０°を超える範囲内で変化する絶対回転角（基準角度からの累積回転角度）を直接検出できる（同範囲内における絶対回転角と検出値とが一対一に対応する）回転角センサのことをいい、「相対角センサ」とは、３６０°を超える範囲内で変化する絶対回転角（基準角度からの累積回転角度）を直接検出できない（同範囲内における絶対回転角と検出値とが一対一に対応しない）回転角センサのことをいうものとする。
【０００４】
上記転舵角検出装置をより具体的に説明すると、前記相対角センサは、所謂ロータリーエンコーダを利用して構成されており、ステアリングコラムのニュートラル位置及び同ニュートラル位置からのステアリングコラムの相対回転角を検出できるようになっている。また、前記絶対角センサは、所謂ポテンシオメータ（可変抵抗器）を利用して構成されており、ステアリングコラムのニュートラル位置からの累積回転角度である前記絶対回転角を直接検出できるようになっている。
【０００５】
そして、この装置は、ステアリングコラムのニュートラル位置が相対角センサで確認できない間は、絶対角センサによりステアリングコラムの絶対回転角を直接検出し、所定の手法により同ニュートラル位置が相対角センサにより確認できた後は、同相対角センサにより検出される同ニュートラル位置からのステアリングコラムの相対回転角に基づいてステアリングコラムの絶対回転角を検出するようになっている。
【０００６】
ところで、上記ポテンシオメータを利用して構成された絶対角センサにおいては、回転角の検出に使用する抵抗の抵抗値自体の経時変化や、同抵抗に常時接触する触手（ブラシ）の磨耗等により、上記ロータリーエンコーダを利用して構成された相対角センサに比して、一般的に回転角の検出精度が低いという問題がある。
【０００７】
従って、上記装置によれば、少なくともステアリングコラムのニュートラル位置が相対角センサにより確認できた後は、絶対角センサより回転角の検出精度が高い相対角センサによりステアリングコラムの絶対回転角を検出できるので、車両の操舵輪の転舵角を精度よく検出することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、ポテンシオメータを利用して構成されることが多い絶対角センサにおいては、上述のごとく、相対角センサに比して回転角の検出精度が低いことに加え、同相対角センサに比して高価であるという問題がある。従って、この種の装置においては、絶対角センサを用いないように構成されることが望ましい。
【０００９】
しかしながら、上記従来の装置においては、ステアリングコラムのニュートラル位置が相対角センサで確認できない間は、相対角センサのみではステアリングコラムの絶対回転角を検出することができず、かかる絶対角センサが構成上不可欠となっている。
【００１０】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、３６０°を超える範囲内で変化する被絶対回転角検出体の絶対回転角を絶対角センサを用いずに検出可能な絶対回転角検出装置を含んだ車両の操舵輪操作装置を提供することを、その課題とする。
【００１１】
【発明の概略】
上記した課題を解決するためになされた本発明に係る車両の操舵輪操作装置の特徴は、車両が直進する基準舵角からの同車両の操舵輪の転舵角に応じて基準角度から回転するとともに、同基準角度からの累積回転角度である絶対回転角が３６０°を越える所定の絶対回転角度範囲内で変化する被絶対回転角検出体と、前記被絶対回転角検出体の回転に対して第１の回転比率で回転する第１回転体と、前記被絶対回転角検出体の回転に対して第２の回転比率で回転する第２回転体と、前記第１回転体の回転角に応じて所定の出力範囲内で変化する第１出力値であって、同第１出力値が同出力範囲内の任意の一つの値になるときに対応する前記被絶対回転角検出体の前記絶対回転角が前記絶対回転角度範囲内において複数存在するように設定された第１出力値、を発生する第１回転角検出手段と、前記第２回転体の回転角に応じて所定の出力範囲内で変化する第２出力値であって、同第２出力値が同出力範囲内の任意の一つの値になるときに対応する前記被絶対回転角検出体の前記絶対回転角が前記絶対回転角度範囲内において複数存在するように設定された第２出力値、を発生する第２回転角検出手段と、を備え、前記第１回転角検出手段及び第２回転角検出手段は、前記被絶対回転角検出体の絶対回転角が前記絶対回転角度範囲内に渡って変化したときに、同絶対回転角の各々の値に対応する前記第１出力値と第２出力値との組み合わせにおいて同一の組み合わせとなる場合が存在しないように、設定されており、前記第１出力値と第２出力値との組み合わせに基づいて前記被絶対回転角検出体の絶対回転角を検出する検出手段と、前記第１回転体が出力軸である第１モータと、前記第２回転体が出力軸である第２モータと、前記操舵輪の転舵角の目標値を算出する目標値算出手段と、前記第１モータが正常な場合には、前記転舵角が前記目標値と一致するように前記検出された絶対回転角に基づいて前記第１モータを駆動して前記被絶対回転角検出体の絶対回転角を制御し、前記第１モータが故障した場合には、前記転舵角が前記目標値と一致するように前記検出された絶対回転角に基づいて前記第２モータを駆動して前記被絶対回転角検出体の絶対回転角を制御することで、前記操舵輪の転舵角を制御する転舵手段と、を備えたことにある。なお、ここにおいて、「第１回転体」又は「第２回転体」は、「被絶対回転角検出体」と一体的に回転する回転体（被絶対回転角検出体自体）となる場合も含んでいる。
【００１２】
これによれば、被絶対回転角検出体の回転に対して第１の回転比率で回転する第１回転体の回転角を検出する第１回転角検出手段、及び同被絶対回転角検出体の回転に対して第２の回転比率で回転する第２回転体の回転角を検出する第２回転角検出手段は、共に、それらの出力値（第１出力値及び第２出力値）が所定の出力範囲内の任意の一つの値になるときに対応する同被絶対回転角検出体の絶対回転角が前記絶対回転角度範囲内において複数存在するように、設定されている。ここで、このような出力特性を有する第１及び第２回転角検出手段は、例えば、前記第１回転体及び前記第２回転体が３６０°回転する毎に周期的に変動する出力値を発生する相対角センサを利用することにより、容易に構成され得る。
【００１３】
また、第１及び第２回転角検出手段は、被絶対回転角検出体の絶対回転角が前記絶対回転角度範囲内に渡って変化したときに、同絶対回転角の各々の値に対応する前記第１出力値と第２出力値との組み合わせにおいて同一の組み合わせとなる場合が存在しないように、設定されている（以下、第１出力値及び第２出力値がこのように設定されている状態を、「同一組み合わせ不存在状態」と称呼する。）。
【００１４】
従って、検出手段は、第１及び第２回転角検出手段の出力値である第１出力値と第２出力値との組み合わせが１つ決まれば、その組み合わせに対応する被絶対回転角検出体の絶対回転角を前記絶対回転角度範囲内において１つ検出することができ、これにより、被絶対回転角検出体の絶対回転角を検出することができる。
【００１５】
よって、上記本発明に係る車両の操舵輪操作装置によれば、上記したように相対角センサにより構成可能な第１及び第２回転角検出手段の出力値（第１出力値及び第２出力値）の組み合わせに基づいて、絶対角センサを用いずに、３６０°を超える所定の絶対回転角度範囲内で変化する被絶対回転角検出体の絶対回転角を検出することができる。そして、この検出された絶対回転角に基づいて操舵輪の転舵角が目標値と一致するように第１モータ（第１モータ故障時は第２モータ）を駆動して被絶対回転角検出体の絶対回転角を制御することで、操舵輪の転舵角が制御される。
【００１６】
この場合、上記第１の回転比率と第２の回転比率とは、異なる値であることが好適である。これによれば、被絶対回転角検出体の回転角が変化したときの、第１回転体の回転角の変化量と第２回転体の回転角の変化量とが互いに相違するので、同第１回転体の回転角を検出する第１回転角検出手段と同第２回転体の回転角を検出する第２回転角検出手段とが同一部品で構成されても、上記第１の回転比率及び第２の回転比率を適当に調整することにより、第１出力値及び第２出力値を同一組み合わせ不存在状態とすることが可能となる。従って、構成部品の共通化を図ることができ、装置の製造コストを安価とすることができる。
【００１７】
また、前記第１の回転比率と前記第２の回転比率とは、異なる値であるとともに、共に１以上の値であることが好適である。これによれば、上記したように構成部品の共通化を図ることができることに加え、前記第１の回転比率及び前記第２の回転比率が共に１未満である場合に比して、被絶対回転角検出体の回転角の変化に対する、第１回転体の回転角の変化量及び第２回転体の回転角の変化量が大きくなる。
【００１８】
従って、第１回転体の回転角を検出する第１回転角検出手段の出力値である第１出力値に対応する被絶対回転角検出体の絶対回転角についての、同第１回転角検出手段の検出精度（分解能）が向上するとともに、第２回転体の回転角を検出する第２回転角検出手段の出力値である第２出力値に対応する被絶対回転角検出体の絶対回転角についての、同第２回転角検出手段の検出精度（分解能）が向上する。よって、第１及び第２回転角検出手段の出力値（第１出力値及び第２出力値）の組み合わせに対応する被絶対回転角検出体の絶対回転角についての検出手段の検出精度（分解能）も向上し、その結果、同被絶対回転角検出体の絶対回転角の検出精度が向上する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面を参照しながら、本発明の各実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
まず、図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置を含んだ操舵輪操作装置１０を搭載した車両の概略構成について説明する。この車両は、操舵輪操作装置１０により転舵される操舵輪である前２輪（左前輪Ｔfl及び右前輪Ｔfr）と、非操舵輪である後２輪（左後輪Ｔrl及び右後輪Ｔrr）を備えた４輪車両である。
【００２６】
この操舵輪操作装置１０は、操舵輪Ｔfl，Ｔfrを転舵するための操作系入力部２０と、同操作系入力部２０に対して適切な操舵反力を付与するための操作系アクチュエータ３０と、操舵輪Ｔfl，Ｔfrを適切な舵角へ転舵するための前輪転舵機構部４０と、各車輪に適切なブレーキ力を発生させるためのブレーキ液圧供給部５０と、前記車両に搭載された図示しない内燃機関のスロットル弁開度を制御するためのスロットル弁開度制御装置６０と、同操作系アクチュエータ３０、同前輪転舵機構部４０、同ブレーキ液圧供給部５０、同スロットル弁開度制御装置６０等を制御する電気式制御装置７０と、から構成されており、同操舵輪操作装置１０は、同操作系入力部２０と操舵輪Ｔfl，Ｔfrとが機械的に接続されていない構成となっている。
【００２７】
操作系入力部２０は、運転席ＤＳの前方位置にて車体前後方向を含む鉛直面内において回動可能に車体に固定配置されたコラム２１と、同コラム２１上の支持点２２を中心として同コラム２１と一体的に回動可能に支持された操縦桿２３とから構成されている。この操縦桿２３は、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角が車両が直進する基準舵角「０°」にあるとき（以下、「車両の直進状態」と称呼する。）、支持点２２の車体左右方向左側に半円弧状の左操作部２３Ｌが配置され、同支持点２２の車体左右方向右側に半円弧状の右操作部２３Ｒが配置されるように構成されている（図１に示す位置。以下、「中立位置」と称呼する。）。この左右操作部２３Ｌ，２３Ｒが運転席ＤＳに座るドライバーにより回転操作されることで、同回転操作に応じて操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角が変更できるようになっている。
【００２８】
操作系アクチュエータ３０は、概略構成図である図２に示したように、電動モータ３２と、同電動モータ３２の出力軸（図示せず）の回転を減速して操作系入力部２０のコラム２１に伝達可能に配置された減速機３４とから構成されている。この減速機３４は、例えば遊星ギヤ機構から構成されている。遊星ギヤ機構の構成及び作動は周知であるので、ここではその詳細な説明を省略する。なお、図２に示した各構成において、図１に示した構成と同一の構成については、図１と同一の符号を付しその説明を省略する。
【００２９】
電動モータ３２は、電気式制御装置７０から供給される信号Ｓstrにより、操作系入力部２０に対して、適切な操舵反力（操縦桿２３が中立位置に復元する方向の力）を付与することができるようになっている。
【００３０】
前輪転舵機構部４０は、左右前輪Ｔfl，Ｔfrにそれぞれ連結され同左右前輪Ｔfl，Ｔfrの転舵に伴って移動するリンク４１Ｌ，４１Ｒと、ジョイント４２Ｌ，４２Ｒを介して同リンク４１Ｌ，４１Ｒと接続された車体左右方向に移動可能なタイロッド４３と、同タイロッド４３を適切な位置へ制御するための転舵アクチュエータ４４とから構成されている。
【００３１】
転舵アクチュエータ４４は、概略構成図である図３に示したように、タイロッド４３に一体的に構成されたラックＲと、同ラックＲと歯合するピニオンＰと、同ピニオンＰが一端に固定されているとともに同ピニオンＰと一体的に回転する車体前後方向に延在するコラム（被絶対回転角検出体及び第１回転体）４４aと、同コラム４４aの他端に固定されているとともに同コラム４４aと一体的に回転するギアＧ１と、同ギヤＧ１と歯合するギヤＧ２と、同ギヤＧ２が一端に固定された車体前後方向に延在する出力軸（第２回転体）４４baを有する電動モータ４４bを備えている（被絶対回転角検出体及び第１回転体は一体となっているので、第１の回転比率は「１」である。）。
【００３２】
タイロッド４３には、車体左右方向において所定の間隔を有する一対の左ストッパ４３Ｌ及び右ストッパ４３Ｒが一体固設されており、タイロッド４３の左右方向の移動可能範囲の左端位置は、右ストッパ４３Ｒが車体に固定された固定部材８０の右端部８０Ｒに当接するときの位置に対応し、同移動可能範囲の右端位置は、左ストッパ４３Ｌが固定部材８０の左端部８０Ｌに当接するときの位置に対応している。
【００３３】
タイロッド４３が図３に示す中立位置にあるとき、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角は上記基準舵角になるとともに、コラム４４aの絶対回転角は基準角度「０°」になるように構成されている。また、タイロッド４３が同中立位置から前記左端位置まで移動すると、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角は同基準舵角から右最大舵角（正の値）まで変化するとともに、コラム４４aは同基準角度から（ドライバーからみて）時計まわりに２回転（同基準角度からの累積回転角度である絶対回転角は「７２０°」となる。（実際には、「７２０°」になることはなく、「７２０°」未満であって「７２０°」近傍の値となる。））し、タイロッド４３が同中立位置から前記右端位置まで移動すると、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角は同基準舵角から左最大舵角（負の値）まで変化するとともに、コラム４４aは同基準角度から（ドライバーからみて）反時計まわりに２回転（同絶対回転角は「-７２０°」となる。）するように構成されている。
【００３４】
従って、コラム４４aの絶対回転角の範囲（絶対回転角度範囲）は、「-７２０°」以上「７２０°」未満の範囲（４回転）となっており、コラム４４aの絶対回転角は、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの基準舵角からの転舵角に比例して基準角度「０°」から変化するように構成されている（同絶対回転角と同転舵角とは１対１に対応している。）。
【００３５】
ギアＧ１の歯数に対するギヤＧ２の歯数の比は、「４／５」に設定されており、コラム４４aが前記絶対回転角度範囲内において４回転すると、電動モータ４４bの出力軸４４baは５回転するように構成されている（コラム４４aの回転に対する出力軸４４baの回転の回転比率である第２の回転比率は「５／４」）。また、電動モータ４４bは、電気式制御装置７０から供給される信号Ｓsにより駆動され、コラム４４aの絶対回転角を制御できるようになっており、これにより操舵輪Ｔfl，Ｔfrが転舵制御されるようになっている。
【００３６】
ブレーキ液圧供給部５０は、電気式制御装置７０から供給される信号Ｓbにより各車輪毎に適切なブレーキ力を発生させるためのブレーキ液圧発生装置５１と、同ブレーキ液圧発生装置５１により発生した各車輪毎のブレーキ液圧を各車輪に配置されたホイールシリンダＷＣfl，ＷＣfr，ＷＣrl及びＷＣrrに供給するための各ブレーキ液圧配管５２fl，５２fr，５２rl及び５２rrとから構成されている。従って、各車輪には、ブレーキ液圧発生装置５１により供給されるブレーキ液圧に対応するブレーキ力が付与されるようになっている。
【００３７】
ブレーキ液圧発生装置５１の具体的構成は図示していないが、ブレーキ液圧発生装置５１は、例えば、液圧ポンプと、同液圧ポンプの作動により常時所定の高圧なブレーキ液を蓄積可能なアキュムレータと、同アキュムレータから供給される高圧を前記信号Ｓbに基づいて各車輪毎に適宜減圧して、減圧後の液圧を各ブレーキ液圧配管５２fl，５２fr，５２rl及び５２rrに供給可能な複数の電磁弁からなる圧力調整装置とから構成されている。
【００３８】
スロットル弁開度制御装置６０は、電気式制御装置７０から供給される信号Ｓaにより、図示しないエンジンの吸気管内に配置された図示しないスロットル弁の開度を制御し、同エンジンの出力を制御できるようになっている。
【００３９】
電気式制御装置７０は、マイクロコンピュータ７１と、各車輪Ｔfl，Ｔfr，Ｔrl及びＴrrの車輪速Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl及びＶrrをそれぞれ検出可能な車輪速センサ７２fl，７２fr，７２rl及び７２rrと、車両の重心位置に発生する横加速度Ｇを検出可能な横加速度センサ７３と、操縦桿２３の回転角度θstrを検出可能な回転角度センサ７４と、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssに対応するコラム４４aの絶対回転角θsを検出するための回転角センサ７５と、アクセルペダルＡＰのアクセル開度θaを検出可能な角度センサ７６と、ブレーキペダルＢＰの踏力Ｆbを検出可能な踏力センサ７７と、左右前輪Ｔfl，Ｔfrからの転舵反力に対応するタイロッド軸力（タイロッド４３の軸方向に働く圧縮力又は引張力）Ｆsl，Ｆsrをそれぞれ検出可能な軸力センサ７８Ｌ，７８Ｒとを有している。
【００４０】
操縦桿２３の回転角度θstrは、操縦桿２３が中立位置にあるときに「０°」となり、同中立位置から操縦桿２３を（ドライバーから見て）時計まわりの方向へ回転させたときに正の値、同中立位置から同操縦桿２３を反時計まわりの方向へ回転させたときに負の値となるように設定されている。
【００４１】
回転角センサ７５は、具体的には、図３に示すように、コラム４４aの回転角θsaを検出できる、所謂レゾルバーを利用して構成された相対角センサ７５aと、電動モータ４４bの出力軸４４baの回転角θsbを検出できる、レゾルバーを利用して構成された相対角センサ７５bとから構成されており、マイクロコンピュータ７１は、これら２つの相対角センサ７５a，７５bの出力値に基づいて、コラム４４aの絶対回転角θsを検出できるようになっている（詳細は後述する。）。また、上記したように、絶対回転角θsと操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssとは１対１に対応しているので、マイクロコンピュータ７１は、絶対回転角θsを検出すれば、同転舵角θssも検出できるようになっている。
【００４２】
相対角センサ７５aは、コラム４４aが３６０°回転する毎に周期的に変動する信号（第１出力値）を発生するように設定されており、相対角センサ７５bは、出力軸４４bａが３６０°回転する毎に周期的に変動する信号（第２出力値）を発生するように設定されている（詳細は後述する。）。また、相対角センサ７５aと相対角センサ７５bとは同一部品で構成されており、第１出力値と第２出力値とは同一の出力範囲内で変化するようになっている。
【００４３】
マイクロコンピュータ７１の具体的構成は図示していないが、マイクロコンピュータ７１は、ＣＰＵと、同ＣＰＵが実行する後述するルーチン（プログラム），テーブル（ルックアップテーブル、マップ）及び定数等を予め格納したＲＯＭ、ＣＰＵが必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ、ＡＤコンバータを含むインターフェースを含んで構成されている。
【００４４】
インターフェースは、前記センサ７２〜７８と接続され、ＣＰＵにセンサ７２〜７８からの信号を供給するとともに、同ＣＰＵの指示に応じて、操作系アクチュエータ３０、転舵アクチュエータ４４、ブレーキ液圧発生装置５１及びスロットル弁開度制御装置６０に、制御信号である信号Ｓstr，信号Ｓs，信号Ｓb及び信号Ｓaをそれぞれ送出するようになっている。
【００４５】
信号Ｓstrは、操作系入力部２０に対して付与すべき上記操舵反力に対応する信号となっている。信号Ｓsは、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssが目標舵角θtと一致するように同転舵角θss、即ちコラム４４aの絶対回転角θsをフィードバック制御するための信号となっている。信号Ｓbは、ブレーキペダルＢＰの踏力Ｆbに対応する信号となっている。また、信号Ｓaは、アクセルペダルＡＰのアクセル開度θaに対応する信号となっている。
【００４６】
次に、以上のように構成された本発明の第１実施形態に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置を含んだ操舵輪操作装置１０の作動について、マイクロコンピュータ７１のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャート等を参照しながら説明する。
【００４７】
ＣＰＵは、図４にフローチャートにより示した操舵制御ルーチンを、所定時間の経過毎に繰り返し実行している。この操舵制御ルーチンは、ドライバーが操縦桿２３を中立位置から回転操作したときに、同中立位置からの回転角度θstrに応じて操舵輪Ｔfl，Ｔfrを適切な転舵角θssに転舵し、かつ操縦桿２３に適切な操舵反力Ｆstrを付与するための処理を実行するルーチンである。
【００４８】
所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ４００から処理を開始し、ステップ４０５に進んで、タイロッド４３に作用している軸力Ｆsを演算する。軸力Ｆsは、軸力センサ７８Ｌにより検出される左前輪Ｔflからの軸力Ｆslの値と軸力センサ７８Ｒにより検出される右前輪Ｔfrからの軸力Ｆsrの値の大きい方の値とされる。
【００４９】
次に、ＣＰＵはステップ４１０に進み、車両の推定車速Ｖを演算する。推定車速Ｖは、各車輪の車輪速Ｖfl，Ｖfr，Ｖrl及びＶrrの各値を合計して４で除算した平均値とされる。なお、推定車速Ｖは、一定車速走行時及び加速時においては、各値の最小値とし、減速時においては同各値の最大値としてもよい。
【００５０】
次いで、ＣＰＵはステップ４１５に進み、操縦桿２３の回転角度θstrに対する操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssの比率である舵角比Ｒを、ＲＯＭに記憶されている図５に示したグラフに対応するマップにより演算する。舵角比Ｒは、推定車速Ｖが「０」のとき最大値Ｒ１となり、推定車速Ｖが大きくなるにつれて小さくなるように設定される。すなわち、同じ操縦桿２３の回転角度θstrに対して、推定車速Ｖが小さいほど操舵輪Ｔfl，Ｔfrは大きく転舵され、推定車速Ｖが大きいほど操舵輪Ｔfl，Ｔfrが小さく転舵されるように設定される。
【００５１】
次に、ＣＰＵはステップ４２０に進み、操縦桿２３に付与すべき操舵反力Ｆstrを演算する。操舵反力Ｆstrは、ステップ４０５にて演算された軸力Ｆs，この時点での横加速度Ｇ及びステップ４１０にて演算された推定車速Ｖの関数ｆstr（Ｆs,Ｇ,Ｖ）に基づき演算される。関数ｆstr（Ｆs,Ｇ,Ｖ）は、軸力Ｆsの値が大きいほど、横加速度Ｇの値が大きいほど、推定車速Ｖの値が大きいほど、それぞれ所定の比例定数にて操舵反力Ｆstrの値が大きくなるように設定されている。その後、ＣＰＵはステップ４２５に進み、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの目標舵角θtを演算する。目標舵角θtは、操縦桿２３の回転角度θstrに対してステップ４１５にて演算された舵角比Ｒを乗算した値とされる。
【００５２】
次いで、ＣＰＵはステップ４３０に進み、ステップ４２０にて演算した操舵反力Ｆstrを操縦桿２３に付与する。具体的には、ＣＰＵは、図２に示した操作系アクチュエータ３０内の電動モータ３２に対して、θstrを「０°」に復帰させる方向に前記操舵反力Ｆstrを発生させるための信号Ｓstrを供給し、これにより電動モータ３２は、操縦桿２３に対して同操舵反力Ｆstrを付与する。
【００５３】
そして、ＣＰＵはステップ４３５に進み、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssがステップ４２５にて演算した目標舵角θtになるように操舵輪Ｔfl，Ｔfrを転舵する。具体的には、ＣＰＵは、転舵アクチュエータ４４に対して、目標舵角θtと転舵角θssとが一致するように、後述するルーチンにより演算されるコラム４４aの絶対回転角θsをフィードバック制御するための信号Ｓsを供給し、同転舵角θssを制御する。その後、ＣＰＵはステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、操縦桿２３の回転角度θstrに応じて操舵輪Ｔfl，Ｔfrが適切な転舵角θssに転舵され、かつ操縦桿２３に適切な操舵反力Ｆstrが付与される。
【００５４】
<絶対回転角θsを演算する原理>
次に、コラム４４aの絶対回転角θsの演算（検出）について説明する。まず、コラム４４aの絶対回転角θs（-７２０°≦ θs ＜ ７２０°）の各々の値に対応する、相対角センサ７５aの第１出力値（コラム４４aの回転角θsaを示す信号）及び相対角センサ７５bの第２出力値（出力軸４４baの回転角θsbを示す信号）の推移を示したグラフである図６を参照しながら、ＣＰＵがコラム４４aの絶対回転角θsを演算（検出）する原理について説明する。
【００５５】
相対角センサ７５aの第１出力値が示すコラム４４aの回転角θsaの値は、図６において実線で示されており、コラム４４aの絶対回転角θsの値が「-７２０°」にあるとき（操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角が左最大舵角にあるとき）に、「０°」となり、この状態からコラム４４aが（ドライバーからみて）時計まわりに３６０°回転する毎に、周期的に４回、「０°」〜「３６０°」まで、絶対回転角θsの増加に対して比例的に増加するように設定されている（回転角θsaの値は、「３６０°」になるときに「０°」になるので、実際には「３６０°」になることはない。）。
【００５６】
従って、回転角θsaの値は、コラム４４aの絶対回転角θsの値が「０°」〜「３６０°」の間にあるときは、同絶対回転角θsと同一の値となり、同絶対回転角θsの値が「３６０°」〜「７２０°」の間にあるときは、同絶対回転角θsの値から「３６０°」を減じた値となり、同絶対回転角θsの値が「-３６０°」〜「０°」の間にあるときは、同絶対回転角θsの値に「３６０°」を加えた値となり、同絶対回転角θsの値が「-７２０°」〜「-３６０°」の間にあるときは、同絶対回転角θsの値に「７２０°」を加えた値となるようになっている。
【００５７】
このように、回転角θsaの値（第１出力値）が「０°」〜「３６０°」の間のどの値にあっても、その値に対応するコラム４４aの絶対回転角θsは、絶対回転角度範囲内（-７２０°≦ θs ＜ ７２０°）において４つ存在するようになっており、同絶対回転角θsの値は、そのときの回転角θsaの値から「７２０°」を減じた値、同回転角θsaの値から「３６０°」を減じた値、同回転角θsaの値と同一の値、及び同回転角θsaの値に「３６０°」を加えた値のうちのいずれか一つの値となるようになっている（以下、これら４つの場合を、順に、「分類１」、「分類２」、「分類３」及び「分類４」と称呼する。）。
【００５８】
相対角センサ７５bの第２出力値が示す出力軸４４baの回転角θsbの値は、図６において一点鎖線で示されており、コラム４４aの絶対回転角θsの値が「-７２０°」にあるときに、「０°」となり、この状態から出力軸４４baが（ドライバーからみて）反時計まわりに３６０°回転する毎に、周期的に５回、「０°」〜「３６０°」まで、絶対回転角θsの増加に対して比例的に増加するように設定されている（回転角θsbの値は、「３６０°」になるときに「０°」になるので、実際には「３６０°」になることはない。）。
【００５９】
このように、回転角θsbの値（第２出力値）が「０°」〜「３６０°」の間のどの値にあっても、その値に対応するコラム４４aの絶対回転角θsは、絶対回転角度範囲内（-７２０°≦ θs ＜ ７２０°）において５つ存在するようになっている。また、コラム４４aの絶対回転角θsが前記絶対回転角度範囲内に渡って変化したときに、同絶対回転角θsの各々の値に対応する回転角θsaの値（第１出力値）と回転角θsbの値（第２出力値）との組み合わせにおいて、同一の組み合わせとなる場合が存在しないようになっている（同一組み合わせ不存在状態となっている。）。
【００６０】
従って、回転角θsa（第１出力値）がある値になっているときに、対応するコラム４４aの絶対回転角θsは４つ存在するところ、前記ある値の組み合わせ対象としてあり得る回転角θsb（第２出力値）は４つ存在することになる。よって、回転角θsaの各々の値に対して、組み合わせとして存在する４つの場合が、上記分類１〜４のうちのどの分類に対応するかを予めマップで規定しておくことにより、回転角θsaと回転角θsbとの組み合わせから、同分類１〜４のうちの１つを選択して、同絶対回転角θsの値が、同回転角θsaの値と選択された分類とから演算（検出）される。
【００６１】
例えば、回転角θsaの値が「１８０°」になっている場合について説明すると、この場合、図６に示すように、組み合わせ対象として存在する回転角θsbとしては、「２２５°」、「３１５°」、「４５°」及び「１３５°」の４つが存在する。
そして、上記マップには、回転角θsaと回転角θsbとの組み合わせが、「１８０°」と「２２５°」となっている場合は分類１に対応し、「１８０°」と「３１５°」となっている場合は分類２に対応し、「１８０°」と「４５°」となっている場合は分類３に対応し、「１８０°」と「１３５°」となっている場合は分類４に対応することが予め規定されているので、同マップにより、対応する分類を選択する。例えば、分類２が選択されたとすると、コラム４４aの絶対回転角θsは、回転角θsaの値である「１８０°」から「３６０°」を減じた値である「−１８０°」として演算（検出）される。以上が、ＣＰＵがコラム４４aの絶対回転角θsを演算（検出）する原理である。
【００６２】
<実際の作動>
次に、上記操舵輪操作装置１０に搭載された第１実施形態に係る絶対回転角検出装置（車両の操舵輪の転舵角検出装置）の実際の作動について、マイクロコンピュータ７１のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャート等を参照しながら説明する。
【００６３】
ＣＰＵは、図７にフローチャートにより示した絶対回転角θs演算ルーチンを、所定時間の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ７００から処理を開始し、ステップ７０５に進んで、ＲＯＭに格納されている図８に示した分類選出マップに基づき、相対角センサ７５aの第１出力値により示される現時点におけるコラム４４aの回転角θsaの値から、同回転角θsaの値に最も近い整数角度θを選出する。
【００６４】
この処理は、前記マップに格納されている回転角θsaに対応する角度値は「０°」〜「３６０°」までの整数値である整数角度θのみとなっているので、回転角θsaの値が整数値でない実数値となっている場合には、同回転角θsaの値の代わりに、同値に最も近い整数値である同整数角度θを演算に使用する必要があるため、実行される。
【００６５】
なお、上述のとおり、回転角θsaの値は、「３６０°」になることはないが、回転角θsaの値に最も近い整数角度θの値は、「３６０°」となることがあるので、前記マップには、整数角度θが「３６０°」となる場合の分類も格納してある。
【００６６】
次に、ＣＰＵはステップ７１０に進み、前記選出された整数角度θと、相対角センサ７５bの第２出力値により示される現時点における電動モータ４４bの出力軸４４baの回転角θsbの値との組み合わせから、図８に示したマップに基づき対応する分類を選択し、同対応する分類が、分類１の場合は変数ＣＬＡＳＳを「１」に設定し、分類２の場合は変数ＣＬＡＳＳを「２」に設定し、分類３の場合は変数ＣＬＡＳＳを「３」に設定し、分類４の場合は変数ＣＬＡＳＳを「４」に設定する。
【００６７】
なお、転舵アクチュエータ４４内における各ギヤ間に発生しているガタ等により、回転角θsa（整数角度θ）の各々の値についての組み合わせ対象となる４つの回転角θsbの値は、予定される値（計算値）に対して若干ずれることが考えられるため、本例におけるマップでは、図８に示すように、各分類に対応する回転角θsbの値は、同計算値を中心とした９０°の幅を有する値とされている（同計算値は、図８において括弧内に記載してある。）。ここで、この幅が９０°に設定されているのは、前記組み合わせ対象となる４つの回転角θsbの計算値には、互いに最も近い値同士の差が、必ず９０°になるという関係があることに基づいている。
【００６８】
例えば、回転角θsa（整数角度θ）が「１８０°」の場合には、分類１〜４が選択される４つの回転角θsbの計算値は、それぞれ「２２５°」、「３１５°」、「４５°」及び「１３５°」となるところ、回転角θsbの値が「１８０°〜２７０°（２２５°±４５°）」のときに分類１が選択され、回転角θsbの値が「２７０°〜３６０°（３１５°±４５°）」のときに分類２が選択され、回転角θsbの値が「０°〜９０°（４５°±４５°）」のときに分類３が選択され、回転角θsbの値が「９０°〜１８０°（１３５°±４５°）」のときに分類４が選択される。
【００６９】
次いで、ＣＰＵはステップ７１５，ステップ７２０，ステップ７２５に進み、変数ＣＬＡＳＳの値が「１」、「２」、「３」及び「４」のいずれの値となっているかを判定する。そして、ＣＰＵは、変数ＣＬＡＳＳの値が「１」となっている場合にはステップ７３０に進み、絶対回転角θsの値を、回転角θsaの値から「７２０°」を減じた値に設定し、変数ＣＬＡＳＳの値が「２」となっている場合にはステップ７３５に進み、絶対回転角θsの値を、回転角θsaの値から「３６０°」を減じた値に設定し、変数ＣＬＡＳＳの値が「３」となっている場合にはステップ７４０に進み、絶対回転角θsの値を、回転角θsaの値に設定し、変数ＣＬＡＳＳの値が「４」となっている場合にはステップ７４５に進み、絶対回転角θsの値を、回転角θsaの値に「３６０°」を加えた値に設定した後、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上より、コラム４４aの絶対回転角θsが演算（検出）される。
【００７０】
以上、説明したように、第１実施形態に係る絶対回転角検出装置（車両の操舵輪の転舵角検出装置）によれば、相対角センサ７５aの第１出力値が示すコラム４４aの回転角θsaの値と、相対角センサ７５bの第２出力値が示す電動モータ４４bの出力軸４４baの回転角θsbの値との組み合わせに基づいて、絶対角センサを用いずに、３６０°を超える絶対回転角度範囲内（-７２０°≦ θs ＜７２０°）で変化する被絶対回転角検出体であるコラム４４aの絶対回転角θsを検出することができたとともに、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssを検出することができた。
【００７１】
また、第１実施形態によれば、回転角θsaの値（第１出力値）と回転角θsbの値（第２出力値）との組み合わせを決定する際に、一方の値（回転角θsaの値）についての組み合わせ対象となる複数の（４つの）他方の値（回転角θsbの値）は、予定される計算値を含んだ所定の範囲（同計算値を中心とした９０°の幅を有する範囲）内にあるときには、同計算値と認識される。従って、転舵アクチュエータ４４内における各ギヤ間に発生しているガタ等により、前記他方の値（回転角θsb）が前記計算値に対して若干ずれた場合にも、回転角θsaの値（第１出力値）と回転角θsbの値（第２出力値）との組み合わせを正確に決定することができた。
【００７２】
また、第１実施形態によれば、コラム４４aの回転に対する電動モータ４４bの出力軸４４baの回転の回転比率である第２の回転比率は、第１の回転比率である「１」とは異なる適当な値「５／４」となっている。従って、コラム４４aの回転角θsaが変化したときの、同コラム４４aの回転角θsaの変化量と出力軸４４baの回転角θsbの変化量とが互いに相違するので、コラム４４aの回転角θsaを検出する相対角センサ７５aと出力軸４４baの回転角θsbを検出する相対角センサ７５bとが同一部品で構成されていても、回転角θsa（第１出力値）及び回転角θsb（第２出力値）を同一組み合わせ不存在状態とすることが可能となった。従って、構成部品の共通化を図ることができ、装置の製造コストを安価とすることができた。
【００７３】
さらに、第１実施形態によれば、前記第２の回転比率は、１を超える値「５／４」となっているので、前記第２の回転比率が１未満である場合に比して、コラム４４aの回転角θsaの変化に対する出力軸４４baの回転角θsbの変化量が大きくなる。従って、回転角θsbに対応するコラム４４aの絶対回転角θsについての、相対角センサ７５bの検出精度（分解能）が向上した。よって、回転角θsa（第１出力値）及び回転角θsb（第２出力値）の組み合わせに対応するコラム４４aの絶対回転角θsについての装置（ＣＰＵ）の検出精度（分解能）も向上し、その結果、コラム４４aの絶対回転角θsの検出精度及び操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssの検出精度が向上した。
【００７４】
加えて、第１実施形態によれば、コラム４４aの絶対回転角θsが絶対回転角度範囲内に渡って変化したときに、同絶対回転角θsの変化に対する回転角θsa（第１出力値）の変化率が常に一定となっており（線形的に変化している）、また、同絶対回転角θsの変化に対する回転角θsb（第２出力値）の変化率が常に一定となっている（線形的に変化している）。従って、回転角θsa（第１出力値）及び回転角θsb（第２出力値）の組み合わせに対応するコラム４４aの絶対回転角θsについての装置（ＣＰＵ）の検出精度（分解能）が絶対回転角度範囲内に渡って一定となり、その結果、コラム４４aの絶対回転角θsの検出精度及び操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssの検出精度が安定した。
【００７５】
なお、前記第２の回転比率は、第１実施形態においては、「５／４」に設定されているが、回転角θsa（第１出力値）及び回転角θsb（第２出力値）を同一組み合わせ不存在状態とすることができる値（例えば６／５）であれば、自由に設定され得る。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置（これらを含んだ車両の操舵輪操作装置１０）について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して、転舵アクチュエータ４４の構成においてのみ相違し、その他の構成、作動等については同一である。
【００７７】
第２実施形態に係る転舵アクチュエータ４４は、その概略構成を示した図９に示すように、第１実施形態に係る転舵アクチュエータ４４（図３参照）に対して、ギヤＧ１と歯合するギヤＧ３と、同ギヤＧ３が一端に固定された車体前後方向に延在する出力軸（第２回転体）４４caを有する電動モータ４４cが追加され、相対角センサ７５aの回転角検出対象が、コラム４４aから出力軸４４caに変更された点のみにおいて相違している。なお、図９において、図３における各構成と同一の構成については、図３における符号と同一の符号を付している。以下、第２実施形態において、第１実施形態における各構成と同一の構成については、第１実施形態における符号と同一の符号を付しつつ、この相違点を中心として説明する。
【００７８】
ギアＧ１の歯数に対するギヤＧ３の歯数の比は、「１」に設定されており、コラム（被絶対回転角検出体）４４aが絶対回転角度範囲内において４回転すると、電動モータ４４cの出力軸４４caは４回転するように構成されている（コラム４４aの回転に対する出力軸（第２回転体）４４caの回転の回転比率である第２の回転比率は「１」）。また、第１実施形態と同様、ギアＧ１の歯数に対するギヤＧ２の歯数の比は、「４／５」に設定されており、コラム４４aの回転に対する出力軸（第１回転体）４４baの回転の回転比率である第１の回転比率は「５／４」となっている。
【００７９】
従って、コラム４４aの絶対回転角θs（-７２０°≦ θs ＜ ７２０°）の各々の値に対応する、相対角センサ７５aの第２出力値（出力軸４４caの回転角θsaを示す信号）及び相対角センサ７５bの第１出力値（出力軸４４baの回転角θsbを示す信号）の推移は、上述した図６に示した第１実施形態におけるものと同一となる。よって、ＣＰＵが上記分類を選択する際に使用するＲＯＭ内に格納されているマップも、図８に示した第１実施形態におけるものと同一のものが使用され、ＣＰＵは、出力軸４４caの回転角θsa（第２出力値）、出力軸４４baの回転角θsb（第１出力値）、及び同マップに基づき、コラム４４aの絶対回転角θs及び操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssを検出するとともに、同絶対回転角θs及び操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssを制御する。
【００８０】
なお、電動モータ４４cは、電動モータ４４bが正常に機能している間は駆動されることはなく、同電動モータ４４cの出力軸４４caは、電動モータ４４bの駆動により絶対回転角制御されるコラム４４aの回転に連動して受動的にのみ回転させられる。一方、電動モータ４４bが故障したときには、ＣＰＵは、電動モータ４４cに対して信号Ｓsを供給し、コラム４４aの絶対回転角θsを制御するとともに操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssを制御する。従って、電動モータ４４cは、電動モータ４４bが故障したときのフェ−ルセーフとして機能している。
【００８１】
以上、説明したように、第２実施形態に係る絶対回転角検出装置（車両の操舵輪の転舵角検出装置）によっても、上記第１実施形態の作用効果と実質的に同一の作動効果が奏された。
【００８２】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態においては、コラム４４aの絶対回転角θs（-７２０°≦ θs ＜７２０°）の各々の値に対応する、相対角センサ７５aの第１出力値（θsa）及び相対角センサ７５bの第２出力値（θsb）は、例えば図１０に示すように、第１出力値（θsa）が、コラム４４aの絶対回転角θsが「-７２０°」〜「７２０°」となる範囲が１周期となる正弦波形となるように、かつ、第２出力値（θsb）が、同絶対回転角θsが「-７２０°」〜「３６０°」となる範囲が半周期となる正弦波形と同絶対回転角θsが「３６０°」〜「７２０°」となる範囲が半周期となる正弦波形を合成した波形となるように、設定されていてもよい。
【００８３】
第１出力値及び第２出力値を上記のように設定するためには、第１回転体及び第２回転体が、コラム４４aが４回転すると１回転するように構成され（第１の回転比率及び第２の回転比率は共に「１／４」）、第１出力値を出力する相対角センサ７５aが、上記のような正弦波形を出力値として発生するようにプロフィールが整形された外周面を有する第１回転体の回転軸に対して所定の距離だけ離れた位置に固定されたギャップセンサを利用して構成され、第２出力値を出力する相対角センサ７５bが、上記のような合成波形を出力値として発生するようにプロフィールが整形された外周面を有する第２回転体の回転軸に対して所定の距離だけ離れた位置に固定されたギャップセンサを利用して構成されればよい。
【００８４】
この場合、第１の回転比率及び第２の回転比率は同一の値（「１／４」）となるものの、第１出力値と第２出力値は、同一組み合わせ不存在状態となっており、第１出力値と第２出力値との組み合わせに基づいてコラム４４aの絶対回転角θsが検出可能となる。
【００８５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置（これらを含んだ操舵輪操作装置１０）について説明する。第３実施形態は、第１実施形態に対して、コラム４４aの絶対回転角θsを演算する手法のみにおいて相違し、その他の構成、作動等については同一である。以下、第３実施形態において、第１実施形態における各構成と同一の構成については、第１実施形態における符号と同一の符号を付しつつ、この相違点を中心として説明する。
【００８６】
<絶対回転角θsを演算する原理>
まず、ＣＰＵがコラム４４aの絶対回転角θsを演算（検出）する原理について説明する。コラム４４aの絶対回転角度範囲は、タイロッド４３の左右方向の移動可能範囲、即ち操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵可能範囲に対応しており、同絶対回転角度範囲の最大値及び最小値は、本絶対回転角検出装置（車両の操舵輪の転舵角検出装置）の設計時に予め既知となっている。
【００８７】
従って、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角が左右のどちらか一方の最大舵角となっている状態、すなわちコラム４４aが回転可能範囲の端にある状態（以下、必要に応じて、左最大舵角となる状態を「左端状態」、右最大舵角となる状態を「右端状態」と称呼する。）にあれば、左端状態又は右端状態にあるときのコラム４４aの絶対回転角θsの値（基準値）は、既知（設計値）である前記絶対回転角度範囲の最小値又は最大値となるので、検出（設定）され得る。
【００８８】
前記基準値が設定された後は、左端状態又は右端状態からの同コラム４４aの回転角θsaの変化分を、同コラム４４aの回転角θsaを検出する相対角センサ７５a（電動モータ４４bの出力軸４４baの回転角を検出する相対角センサ７５bでもよい）の出力値に基づいて、逐次演算することにより、同基準値と同変化分とに基づいて、コラム４４aの絶対回転角θsが演算（検出）できる。以上が、ＣＰＵがコラム４４aの絶対回転角θsを演算（検出）する原理である。
【００８９】
<実際の作動>
次に、上記操舵輪操作装置１０に搭載された第３実施形態に係る絶対回転角検出装置（車両の操舵輪の転舵角検出装置）の実際の作動について、マイクロコンピュータ７１のＣＰＵが実行するルーチンをフローチャートにより示した図１１及び図１２を参照しながら説明する。
【００９０】
ＣＰＵは、図１１に示した絶対回転角θsの基準値の設定を行うルーチンを、ドライバーが図示しないイグニッションスイッチを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更した直後に１回のみ実行する。従って、ドライバーがイグニッションスイッチを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更すると、ＣＰＵはステップ１１００から処理を開始し、ステップ１１０５に進んで、スロットル弁開度制御装置６０に供給する信号Ｓaを、「アクセルＯＦＦ」に対応する信号に固定するとともに、ブレーキ液圧発生装置５１に供給する信号Ｓbを、「ブレーキＯＮ」に対応する信号に固定する。
【００９１】
従って、これ以後、スロットル弁開度制御装置６０は、スロットルを閉じたままの状態を維持し、ブレーキ液圧発生装置５１は、ブレーキペダルＢＰが踏み込み解除されても車両を停止状態に維持可能な所定値以上のブレーキ液圧を各車輪のホイールシリンダＷＣfl，ＷＣfr，ＷＣrl及びＷＣrrに供給し続けることになる。これにより、本ルーチン実行中において車両が停止状態に維持可能とされる状態が継続する。
【００９２】
次いで、ＣＰＵはステップ１１１０に進み、電動モータ４４bに信号Ｓsを供給し、操舵輪Ｔfl，Ｔfrを自動的に左最大舵角まで転舵する。左最大舵角まで操舵輪Ｔfl，Ｔfrが転舵されたか否かについての判定は、タイロッド４３の左ストッパ４３Ｌが固定部材８０の左端部８０Ｌに当接しているか否かを検出するセンサに基づいて行われ、ＣＰＵは、同センサにより、同左ストッパ４３Ｌが同固定部材８０の左端部８０Ｌに当接したと検知した時に転舵完了と判定し、ステップ１１１５に進む。なお、ドライバーが手動で操舵輪Ｔfl，Ｔfrを左最大舵角まで転舵するようにしてもよい。
【００９３】
ステップ１１１５では、ＣＰＵは、この左端状態にあるときのコラム４４aの絶対回転角θsの値を、予めＲＯＭ内に格納してある絶対回転角度範囲の最小値（設計値）である−Ｎ（「-７２０°」、基準値）に設定する。これにより、コラム４４aの絶対回転角θsの基準値が設定される。
【００９４】
次に、ＣＰＵはステップ１１２０に進み、変数Ｋに「０」を設定するとともに、ステップ１１２５に進み、参照角度θrefに、現時点での（コラム４４aが左端状態にあるときの）出力軸４４baの回転角θsbの値を設定する。ここで、変数Ｋ及び参照角度θrefは、本ルーチン終了後に繰り返し実行される後述する絶対回転角θs演算ルーチン内で使用される値であり、これらの処理は、同変数Ｋ及び参照角度θrefに初期値を付与するために実行されている。
【００９５】
次いで、ＣＰＵはステップ１１３０に進み、ステップ１１０５にて実行していた信号Ｓa，信号Ｓbの固定処理を解除する。従ってこれ以後は、信号ＳaはアクセルペダルＡＰのアクセル開度θaに対応する信号となり、信号ＳbはブレーキペダルＢＰの踏力Ｆbに対応する信号となる。よって、スロットル弁開度制御装置６０は、アクセル開度θaに応じてスロットル開度を調整し、ブレーキ液圧発生装置５１は、踏力Ｆbに応じたブレーキ液圧を各車輪のホイールシリンダＷＣfl，ＷＣfr，ＷＣrl及びＷＣrrに供給することになる。これにより、車両が停止状態に維持可能とされている状態が終了する。そして、ＣＰＵは、ステップ１１９５に進んで本ルーチンを終了する。
【００９６】
上記絶対回転角θsの基準値設定ルーチン終了後、ＣＰＵは、図１２に示した絶対回転角θsの演算を行うルーチンを、所定時間の経過毎に繰り返し実行する。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２０５，１２１０に進んで、出力軸４４baの回転角θsbの値が「３６０°」から「０°」へ移行したか否か、及び同回転角θsbの値が「０°」から「３６０°」へ移行したか否かを判定する。
【００９７】
そして、ＣＰＵは、回転角θsbの値が「３６０°」から「０°」へ移行していれば、ステップ１２１５に進んで現時点でのＫの値に「１」を加えた値をＫに設定した後ステップ１２２５に進み、同回転角θsbの値が「０°」から「３６０°」へ移行していれば、ステップ１２２０に進んで現時点でのＫの値から「１」を減じた値をＫに設定した後ステップ１２２５に進み、同回転角θsbの値が「３６０°」から「０°」へも「０°」から「３６０°」へも移行していなければ、現時点でのＫの値をそのまま維持しつつステップ１２２５に進む。
【００９８】
なお、回転角θsbの値が「３６０°」から「０°」へ移行する場合は、本例では、出力軸４４baが、コラム４４aが左端状態（絶対回転角θsの値が「-７２０°」）にあるときに対応する状態から、同絶対回転角θsの値が増加する方向（出力軸４４baがドライバーからみて反時計まわりに回転する方向）に１回転する毎に発生し、コラム４４aが右端状態（同絶対回転角θsの値が「７２０°」）となるまでに、計４回発生する（図６参照）。
【００９９】
また、回転角θsbの値が「０°」から「３６０°」へ移行する場合は、本例では、出力軸４４baが、コラム４４aが右端状態（絶対回転角θsの値が「７２０°」）にあるときに対応する状態から、同絶対回転角θsの値が減少する方向（出力軸４４baがドライバーからみて時計まわりに回転する方向）に１回転する毎に発生し、コラム４４aが左端状態（同絶対回転角θsの値が「-７２０°」）となるまでに、計４回発生する（図６参照）。
【０１００】
ここで、上述した図１１に示した絶対回転角θsの基準値設定ルーチンの実行直後では、Ｋの値は「０」になっているので（ステップ１１２０参照）、前述したステップ１２０５〜ステップ１２２０までの処理が繰り返し実行されることにより、Ｋは、出力軸４４baが、現時点において、コラム４４aが左端状態にあるときに対応する状態から絶対回転角θsが増加する方向に（出力軸４４baがドライバーからみて反時計まわりに）１回転（３６０°の回転）を何回行った状態にあるかを示す値（「０」以上「４」以下の整数）となっている。
【０１０１】
ＣＰＵは、ステップ１２２５に進むと、出力軸４４baがコラム４４aが左端状態にあるときに対応する状態にあるときからの、同出力軸４４baの回転角θsbの変化分Δθsb（同状態からの累積変化分）を演算する。具体的には、変化分Δθsbは、相対角センサ７５bの現時点での出力値である出力軸４４baの回転角θsbの値から、上述した図１１のステップ１１２５にて設定された参照角度θrefの値を減算し、同減算した後の値に、「３６０°」をＫ倍した値を加えることにより演算される。
【０１０２】
次いで、ＣＰＵはステップ１２３０に進み、現時点でのコラム４４aの絶対回転角θsを演算（検出）する。具体的に説明すると、コラム４４aが左端状態にあるときからの、同コラム４４aの回転角θsaの変化分（同状態からの累積変化分）は、コラム４４aの回転に対する出力軸４４baの回転の回転比率（第２の回転比率）が「５／４」であることを考慮すると、上記Δθsbに「４／５」を乗算した値となる。従って、現時点でのコラム４４aの絶対回転角θsは、基準値「―Ｎ」の値に、Δθsbに「４／５」を乗算した値を加えることにより演算される。そして、ＣＰＵは、ステップ１２９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１０３】
以上、説明したように、第３実施形態に係る絶対回転角検出装置（車両の操舵輪の転舵角検出装置）によっても、絶対角センサを用いずに、３６０°を超える絶対回転角度範囲内（-７２０°≦ θs ＜７２０°）で変化するコラム４４aの絶対回転角θsを検出することができたとともに、操舵輪Ｔfl，Ｔfrの転舵角θssを検出することができた。
【０１０４】
なお、第３実施形態においては、電動モータ４４bの出力軸４４baの回転角θsbを検出する相対角センサ７５bにより、コラム４４aの回転角θsaの変化分を検出しているが、コラム４４aの回転角θsaを検出する相対角センサ７５aにより、直接、同コラム４４aの回転角θsaの変化分を検出するようにしてもよい。
【０１０５】
この場合、図１１に示したルーチンのステップ１１２５における「θsb」を「θsa」に代え、図１２に示したルーチンのステップ１２０５，ステップ１２１０における「θsb」を「θsa」に代えるとともに、ステップ１２２５を「Δθsa ← θsa ― θref ＋ Ｋ×３６０°」に代え、ステップ１２３０を「θs ← Δθsa − Ｎ」に代えて、図１１に示したルーチン及び図１２に示したルーチンを実行すればよい。
【０１０６】
（第３実施形態の変形例）
第３実施形態において、コラム４４aの絶対回転角θsの上記基準値を設定するにあたり、コラム４４aが右端状態にあるときと左端状態にあるときとの同コラム４４aの回転角θsaの（累積）変化分を演算し、同変化分の半分の値（の絶対値）が、コラム４４aの絶対回転角θsの同基準値（の絶対値）になることを利用して、同基準値を設定してもよい。
【０１０７】
この場合、ＣＰＵは、上述した図１１に示した絶対回転角θsの基準値の設定を行うルーチンに代えて、図１３に示した絶対回転角θsの基準値の設定を行うルーチンを、ドライバーが図示しないイグニッションスイッチを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更した直後に１回のみ実行する。
【０１０８】
従って、ドライバーがイグニッションスイッチを「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更すると、ＣＰＵはステップ１３００から処理を開始し、ステップ１３０５に進んで、上述した図１１のおけるステップ１１０５と同様に、車両停止維持指示を行い、車両を停止状態に維持可能とする状態にする。
【０１０９】
次いで、ＣＰＵは、ステップ１３１０に進み、操舵輪Ｔfl，Ｔfrを自動的に右最大舵角まで転舵した後、ステップ１３１５に進んで、この右端状態にあるときの出力軸４４baの回転角θsbの値を変数θ1に設定する。そして、ＣＰＵはステップ１３２０に進み、操舵輪Ｔfl，Ｔfrを自動的に左最大舵角まで転舵した後、ステップ１３２５に進んで、この左端状態にあるときの出力軸４４baの回転角θsbの値を参照角度θrefに設定する。
【０１１０】
次に、ＣＰＵは、ステップ１３３０に進み、コラム４４aが右端状態から左端状態まで移動したときの、出力軸４４baの回転角θsbの累積変化分θnを演算する。具体的には、累積変化分θnは、コラム４４aが右端状態から左端状態まで移動する間に出力軸４４baが１回転（３６０°の回転）を４回行うことが既知であることを利用して、変数θ1の値から参照角度θrefの値を減算し、その減算した値に、「３６０°」を４倍した値を加えることにより演算される。
【０１１１】
そして、ＣＰＵはステップ１３３５に進んで、この左端状態にあるコラム４４aの絶対回転角θsの基準値を設定する。ここで、コラム４４aの回転に対する出力軸４４baの回転の回転比率（第２の回転比率）が「５／４」であることを考慮すると、コラム４４aが右端状態から左端状態まで移動したときの、コラム４４aの回転角θsaの累積変化分は、「θn × ４／５」となるので、この基準値は、「― θn／２ × ４／５」として演算される。
【０１１２】
次いで、ＣＰＵはステップ１３４０に進み、変数Ｋに初期値「０」を設定するとともに、ステップ１３４５に進み、ステップ１３０５にて実行していた車両停止維持指示を解除した後、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを終了する。
【０１１３】
以上、説明した図１３に示した絶対回転角θsの基準値設定ルーチン終了後、ＣＰＵは、上述した図１２に示した絶対回転角θsの演算を行うルーチンを、所定時間の経過毎に繰り返し実行する。この場合、図１２に示したルーチンのステップ１２３０を「θs ← ４／５ × Δθsb − θn／２ × ４／５」に代えて、図１２に示したルーチンが実行される。
【０１１４】
なお、第３実施形態においては、コラム４４aの絶対回転角θsを直接検出できる絶対角センサを設けてもよい。この場合、イグニッションスイッチが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更されたときにおいて絶対角センサが正常に機能していれば、ＣＰＵは、そのときのコラム４４aの絶対回転角θsを基準値とし、その後の同コラム４４aの回転角の同基準値からの累積変化分を相対角センサ７５a又は７５bで検出することにより、コラム４４aの絶対回転角θsを演算する（従って、コラム４４aを左端状態又は右端状態とする作動は実行されない）。
【０１１５】
一方、イグニッションスイッチが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更されたときにおいて絶対角センサが故障していれば、上記第３実施形態に沿って、ＣＰＵは、コラム４４aを左端状態又は右端状態とする作動を行うことにより、コラム４４aの絶対回転角θsを演算する。
【０１１６】
以上、本発明の第１実施形態〜第３実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に含まれる範囲内にて適宜変更され得ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置を含んだ操舵輪操作装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】  図１に示した操作系アクチュエータの概略構成図である。
【図３】  図１に示した転舵アクチュエータの概略構成図である。
【図４】  図１に示した電気式制御装置のＣＰＵが実行する操舵制御ルーチンを示したフローチャートである。
【図５】  図１に示した電気式制御装置のＣＰＵが舵角比Ｒを演算する際に使用する推定車速Ｖと舵角比Ｒとの間の関係を示すグラフである。
【図６】  図３に示したコラムの絶対回転角の各々の値に対応する、相対角センサ７５aの第１出力値（θsa）及び相対角センサ７５bの第２出力値（θsb）の推移を示したグラフである。
【図７】  図１に示した電気式制御装置のＣＰＵが実行する絶対回転角演算ルーチンを示したフローチャートである。
【図８】  図１に示した電気式制御装置のＣＰＵが、図７に示した絶対回転角演算ルーチンを実行する際に使用するマップである。
【図９】  本発明の第２実施形態に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置の転舵アクチュエータの概略構成図である。
【図１０】  第２実施形態の変形例に係る、コラムの絶対回転角の各々の値に対応する相対角センサ７５aの第１出力値（θsa）及び相対角センサ７５bの第２出力値（θsb）の推移を示したグラフである。
【図１１】  本発明の第３実施形態に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置のＣＰＵが実行する絶対回転角の基準値演算ルーチンを示したフローチャートである。
【図１２】  本発明の第３実施形態に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置のＣＰＵが実行する絶対回転角演算ルーチンを示したフローチャートである。
【図１３】  本発明の第３実施形態の変形例に係る絶対回転角検出装置を含む車両の操舵輪の転舵角検出装置のＣＰＵが実行する絶対回転角の基準値演算ルーチンを示したフローチャートである。
【符号の説明】
２０…操作系入力部、３０…操作系アクチュエータ、４０…前輪転舵機構部、４４…転舵アクチュエータ、４４a…コラム、４４b…電動モータ、４４ba…出力軸、４４c…電動モータ、４４ca…出力軸、７０…電気式制御装置、７１…マイクロコンピュータ、７５a…相対角センサ、７５b…相対角センサ。
【図１】
0004055462.tif 000002
【図２】
0004055462.tif 000003
【図３】
0004055462.tif 000004
【図４】
0004055462.tif 000005
【図５】
0004055462.tif 000006
【図６】
0004055462.tif 000007
【図７】
0004055462.tif 000008
【図８】
0004055462.tif 000009
【図９】
0004055462.tif 000010
【図１０】
0004055462.tif 000011
【図１１】
0004055462.tif 000012
【図１２】
0004055462.tif 000013
【図１３】
0004055462.tif 000014