(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源スイッチがオンの場合に電源が供給されて、モータのモータ回転軸の回転に応じた第１センサ信号を出力するとともに、前記電源スイッチがオフの場合に電源の供給が停止する第１センサと、
電源スイッチがオンの場合に電源が供給されて、前記第１センサ信号に基づいて前記モータ回転軸の角度位置を表す角度位置情報を算出するとともに、前記電源スイッチがオフの場合に電源の供給が停止する角度位置算出部と、
前記モータ回転軸の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を含んだ第２センサ信号を出力する第２センサと、
前記電源スイッチがオンである場合に連続的な電力である第１電力を前記第２センサに供給し、前記電源スイッチがオフである場合に前記第１電力よりも小さな電圧を有する間欠的な電力である第２電力を前記第２センサに供給するとともに、前記第２センサ信号に基づいて前記モータ回転軸の回転数を表す回転数情報を出力する電源管理部と、
前記電源スイッチがオンの場合に電源が供給されて、前記角度位置情報と前記回転数情報に基づいて前記モータ回転軸の回転角を表す回転角情報を算出するとともに、前記電源スイッチがオフの場合に電源の供給が停止する回転角算出部と、
を備え、
前記電源管理部は、
前記第１電力及び前記第２電力を生成する電源供給部と、
前記電源スイッチがオンである場合に前記電源供給部から供給される前記第１電力を電源として動作して前記第１電力の電圧に基づく第１基準電圧と前記第２センサ信号とを比較し、前記電源スイッチがオフである場合に前記電源供給部から供給される前記第２電力を電源として動作して前記第２電力の電圧に基づく第２基準電圧と前記第２センサ信号とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力をカウントすることにより前記モータ回転軸の回転数を検出するカウンタと、
を備えることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項２】
前記電源供給部は、前記電源スイッチがオンである場合に前記第１電力を電源として前記カウンタに供給し、前記電源スイッチがオフである場合に前記第２電力と等しい電圧を有する連続的な電力である第３電力を生成して電源として前記カウンタに供給する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】
前記電源管理部は、前記電源スイッチがオンである場合に第１レギュレータ電圧を有する連続的な電力である第４電力を外部電源から生成するとともに、前記電源スイッチがオフである場合に前記第１レギュレータ電圧よりも低い第２レギュレータ電圧を有する連続的な電力である第５電力を前記外部電源から生成するレギュレータを備え、
前記電源供給部は、前記第４電力から前記第１電力を生成し、前記第５電力から前記第２電力及び前記第３電力を生成することを特徴とする請求項２に記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記コンパレータと前記電源供給部とが単一の集積回路チップ内に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項５】
前記第２電力の１回の間欠出力の時間幅は、前記電源スイッチがオフである場合に前記回転角検出装置に許容される消費電流に応じて設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
【請求項６】
前記第２電力の１回の間欠出力の時間幅は、間欠的な前記第２電力が供給されたときの前記第２センサ信号の時定数に応じて設定されることを特徴とする請求項５に記載の回転角検出装置。
【請求項７】
前記第２電力の１回の間欠出力の時間幅は、２２０マイクロ秒以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の回転角検出装置。
【請求項８】
車両の操舵軸に設けられたトーションバーを介して連結された入力軸と出力軸との捩れ角に基づいて操舵軸に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記車両の操舵機構に操舵補助力を付与するモータと、
前記モータのモータ回転軸の回転角情報を算出する請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転角検出装置と、
前記操舵トルクに基づいて前記モータを駆動制御するモータ制御部と、
前記捩れ角と、前記減速ギアの減速比と、前記回転角情報とに基づいて、前記入力軸の操舵角を算出する操舵角算出部と、
を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
前記操舵角算出部が算出した前記操舵角に基づいて、前記モータにより付与する前記操舵補助力を制御することを特徴とする請求項８に記載の電動パワーステアリング装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角検出装置、電動パワーステアリング装置及び電動パワーステアリング装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ回転軸の回転角を検出するセンサが提案されている。また、電源スイッチがオフである間のモータの回転軸の回転数を監視する技術が提案されている。
例えば、下記特許文献１には、電動モータの角度位置を検出するＭＲ（磁気抵抗：Magnetic Resistance）センサとその出力信号を処理する計数ユニットとをそれぞれ２個ずつ備えて冗長化し、イグニションキーがオフである間に、２つのＭＲセンサが各々出力する正弦信号及び余弦信号に基づいて、２つの計数ユニットによって電動モータの回転数をカウントするステアリングシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第２０５０６５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、電動パワーステアリングシステムにおいては、イグニションキー（主電源スイッチ）がオフされてアシスト機能が停止している間にも、外力によりステアリングシャフトが回されることがある。このため、イグニションキーがオフである間も、バッテリによりバックアップされた回路によって、ステアリングシャフトに連結したモータの回転軸の回転数を監視することが好ましい。【０００５】
一方で、電源スイッチがオフである間の消費電力はできるだけ少ないことが望ましい。例えば電動パワーステアリングシステムの場合は、車両に搭載されたバッテリを主電源とする。このためイグニションキーがオフである間に流れる暗電流ができるだけ少ないことが要求される。特許文献１に記載のステアリングシステムは、イグニションキーがオフである間にセンサに流れる暗電流のために消費電力の増加を招くおそれがある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、モータ回転軸の回転に応じた信号を出力するセンサを備える回転角検出装置において、電源スイッチがオフである期間の消費電力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様による回転角検出装置は、電源スイッチがオンの場合に電源が供給されて、モータのモータ回転軸の回転に応じた第１センサ信号を出力するとともに、電源スイッチがオフの場合に電源の供給が停止する第１センサと、電源スイッチがオンの場合に電源が供給されて、第１センサ信号に基づいてモータ回転軸の角度位置を表す角度位置情報を算出するとともに、電源スイッチがオフの場合に電源の供給が停止する角度位置算出部と、モータ回転軸の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を含んだ第２センサ信号を出力する第２センサと、電源スイッチがオンである場合に連続的な電力である第１電力を第２センサに供給し、電源スイッチがオフである場合に第１電力よりも小さな電圧を有する間欠的な電力である第２電力を第２センサに供給するとともに、第２センサ信号に基づいてモータ回転軸の回転数を表す回転数情報を出力する電源管理部と、電源スイッチがオンの場合に電源が供給されて、角度位置情報と回転数情報に基づいてモータ回転軸の回転角を表す回転角情報を算出するとともに、電源スイッチがオフの場合に電源の供給が停止する回転角算出部と、を備える。
電源管理部は、第１電力及び第２電力を生成する電源供給部と、電源スイッチがオンである場合に電源供給部から供給される第１電力を電源として動作して第１電力の電圧に基づく第１基準電圧と第２センサ信号とを比較し、電源スイッチがオフである場合に電源供給部から供給される第２電力を電源として動作して第２電力の電圧に基づく第２基準電圧と第２センサ信号とを比較するコンパレータと、コンパレータの出力をカウントすることによりモータ回転軸の回転数を検出するカウンタと、を備える。【０００７】
また、本発明の他の態様による電動パワーステアリング装置は、車両の操舵軸に設けられたトーションバーを介して連結された入力軸と出力軸との捩れ角に基づいて操舵軸に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車両の操舵機構に操舵補助力を付与するモータと、モータのモータ回転軸の回転角情報を算出する上記の回転角検出装置と、操舵トルクに基づいてモータを駆動制御するモータ制御部と、捩れ角と、減速ギアの減速比と、回転角情報とに基づいて、入力軸の操舵角を算出する操舵角算出部と、を備える。
また、本発明の他の態様による電動パワーステアリング装置の制御方法は、操舵角算出部が算出した操舵角に基づいて、モータにより付与する操舵補助力を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータ回転軸の回転に応じた信号を出力するセンサを備える回転角検出装置において、電源スイッチがオフである期間の消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。
【図２】第１正弦信号、第１余弦信号、第２正弦信号及び第２余弦信号の一例を示す図である。
【図３】センサユニットの一例の概略を示す分解図である。
【図４】コントローラの構成例を示す図である。
【図５】第１実施形態の電源管理部の機能構成の一例のブロック図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は回転数検出部の動作の一例の説明図であり、（ｅ）は回転数情報の一例の説明図である。
【図７】マイクロプロセッサの機能構成の一例のブロック図である。
【図８】（ａ）は第１正弦信号ＳＩＮ１及び第１余弦信号ＣＯＳ１を示す図であり、（ｂ）は角度位置情報θ１の一例を示す図であり、（ｃ）はモータ回転数Ｎｒを示す図であり、（ｄ）は回転角情報θｍを示す図である。
【図９】アシスト制御部の機能構成の一例のブロック図である。
【図１０】（ａ）は第２正弦信号ＳＩＮ２及び第２余弦信号ＣＯＳ２を示す図であり、（ｂ）はコンパレータの閾値電圧Ｖｒに誤差がある場合の正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃの一例を示す図であり、（ｃ）はカウント合計値ＣＮＴの一例を示す図である。
【図１１】（ａ）は回転数情報補正部がない場合にモータ回転数Ｎｒに生じうる誤差の説明図であり、（ｂ）は回転角情報θｍに生じうる誤差の説明図である。
【図１２】回転数情報補正部の機能構成の一例のブロック図である。
【図１３】（ａ）は第１象限信号Ｑ１及び第２象限信号Ｑ２の一例を示す図であり、（ｂ）は第１象限信号Ｑ１と第２象限信号Ｑ２との間の差分を示す図であり、（ｃ）は補正済カウント合計値ＣＮＴａの一例を示す図であり、（ｄ）は補正済カウント合計値ＣＮＴａから算出したモータ回転数Ｎｒを示す図である。
【図１４】第２実施形態の電源管理部の機能構成の一例のブロック図である。
【図１５】イグニションキーがオフである間にモータ回転軸の回転を検出した場合の第２センサの駆動間隔の制御の一例の説明図である。
【図１６】イグニションキーがオフである間にモータ回転軸の回転を検出しない場合の第２センサの駆動間隔の制御の一例の説明図である。
【図１７】駆動間隔指示信号が指示する駆動間隔の設定方法の一例のフローチャートである。
【図１８】図１７の回転検出処理の一例のフローチャートである。
【図１９】（ａ）はイグニションキーがオフである間に間欠的に出力される第２センサ電源Ｖｓ２の一例の波形を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の第２センサ電源Ｖｓ２の１回の間欠出力の波形を示す図である。
【図２０】第３実施形態の電源管理部の機能構成の一例のブロック図である。
【図２１】第４実施形態のセンサユニットの回路構成の一例の概略を示すブロック図である。
【図２２】第４実施形態のコントローラの構成例を示す図である。
【図２３】変形例の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。
【図２４】変形例の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。
【図２５】変形例の電動パワーステアリング装置の一例の概要を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の構成、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１１】
（第１実施形態）
（構成）
以下、実施形態の回転角検出装置を、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ:Electric Power Steering）に適用した場合の構成例を説明する。ただし本発明は、電動パワーステアリング装置に適用される回転角検出装置に限定されず、モータ回転軸の回転に応じた信号を出力する少なくとも２つのセンサを備える回転角検出装置に広く適用可能である。
【００１２】
図１を参照する。操向ハンドル１のコラム軸（操舵軸）２ｉ及び２ｏは、減速ギア３、ユニバーサルジョイント４Ａ及び４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロッド６に連結されている。コラム軸の入力軸２ｉと出力軸２ｏとは、入力軸２ｉと出力軸２ｏとの間の回転角のずれによってねじれるトーションバー（図示せず）によって連結されている。
【００１３】
トルクセンサ１０は、トーションバーのねじれ角を、操向ハンドル１の操舵トルクＴｈとして電磁気的に測定する。
また、コラム軸の出力軸２ｏには、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介して連結されている。
【００１４】
コントローラ４０は、モータ２０を駆動制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。コントローラ４０には、電源であるバッテリ１４からバッテリ電源Ｖｂａｔが供給されると共に、電源スイッチであるイグニションキー１１からイグニションキー信号ＩＧが入力される。
コントローラ４０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｈとに基づいて、アシストマップ等を用いてアシスト指令の操舵補助指令値の演算を行い、演算された操舵補助指令値に基づいてモータ２０に駆動電流Ｉを供給する。
【００１５】
センサユニット３０は、モータ２０のモータ回転軸の回転に応じたセンサ信号を各々出力する２つのセンサを備える。
センサユニット３０の２つのセンサは、各々独立してモータ回転軸の角度位置θ（θ＝０〜３６０［ｄｅｇ］）を検出し、一方のセンサからは振幅Ａの第１正弦信号ｓｉｎ１＝Ａ×ｓｉｎθ＋Ｖｏｆｆ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１＝Ａ×ｃｏｓθ＋Ｖｏｆｆ１を、他方のセンサからは振幅Ａの第２正弦信号ｓｉｎ２＝Ａ×ｓｉｎθ＋Ｖｏｆｆ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２＝Ａ×ｃｏｓθ＋Ｖｏｆｆ２を、各々コントローラ４０へ出力する。電圧Ｖｏｆｆ１及びＶｏｆｆ２は、オフセット電圧（すなわち、第１正弦信号ｓｉｎ１、第１余弦信号ｃｏｓ１、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２の直流成分）である。第１正弦信号ｓｉｎ１、第１余弦信号ｃｏｓ１、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２の一例を図２に示す。
コントローラ４０は、第１正弦信号ｓｉｎ１、第１余弦信号ｃｏｓ１、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２に基づいてモータ２０のモータ回転軸の回転角θｍを演算する。
【００１６】
コントローラ４０は、モータ２０のモータ回転軸の回転角θｍと減速ギア３のギア比Ｒｇとに基づいて、コラム軸の出力軸２ｏの回転角θｏを演算する。コントローラ４０は、回転角θｏと操舵トルクＴｈに基づいて、コラム軸の入力軸２ｉの回転角θｉ、すなわち操向ハンドル１の操舵角θｓを演算する。
【００１７】
このような構成の電動パワーステアリング装置において、操向ハンドル１から伝達された運転手のハンドル操作による操舵トルクＴｈをトルクセンサ１０で検出し、操舵トルクｔｈ及び車速Ｖｈに基づいて算出される操舵補助指令値によってモータ２０は駆動制御され、運転手のハンドル操作の補助力（操舵補助力）として操舵系に付与される。
【００１８】
図３は、センサユニット３０の一例の概略を示す分解図である。センサユニット３０は、磁石３１と、回路基板３２とを備える。
磁石３１は、モータ２０のモータ回転軸２１の出力端２２と反対側の端部２４に固定され、モータ回転軸２１の周方向に沿って配列された異なる磁極（Ｓ極及びＮ極）を有している。
【００１９】
回路基板３２には、磁石３１から生じた磁束を検出することにより、モータ２０のモータ回転軸２１の回転に応じた第１センサ信号及び第２センサ信号をそれぞれ出力する第１センサ３３と第２センサ３４を備える。
第１センサ３３から出力される第１センサ信号は、第１正弦信号ｓｉｎ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１を含む。第２センサ３４から出力される第２センサ信号は、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２を含む。
【００２０】
第１センサ３３と第２センサ３４は、例えば、磁束を検出するＭＲセンサ（例えばＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）センサ）であってよい。
第１センサ３３及び第２センサ３４は、モータ回転軸２１とともに回転する磁石３１に近接して配置され、磁石３１から発生する磁束を検出することにより、モータ回転軸２１の回転に応じた第１正弦信号ｓｉｎ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１、並びに第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２をそれぞれ生成する。
【００２１】
センサユニット３０は、コントローラ４０とは別体のユニットとして形成され、ハーネス３５によりコントローラ４０に接続される。コントローラ４０は、第１センサ３３及び第２センサ３４をそれぞれ駆動する第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２を、ハーネス３５を経由してセンサユニット３０へ供給する。センサユニット３０は、第１センサ信号及び第２センサ信号を、ハーネス３５を経由してからコントローラ４０へ出力する。ハーネス３５の長さは例えば約１０ｃｍであってよい。
なお、センサユニット３０とコントローラ４０とを一体のユニットとして形成してもよい。この場合、第１センサ３３及び第２センサ３４をコントローラ４０に直接内蔵し、コントローラ４０をモータ２０の出力端２２と反対側に装着してもよい。
【００２２】
なお、センサユニット３０の構成は、図３に示す構成に限定されるものではない。センサユニット３０の第１センサ３３及び第２センサ３４は、ＭＲセンサ以外の種類のセンサであってもよい。第１センサ３３は、モータ回転軸２１の回転に応じた信号を出力するセンサであれば足りる。第２センサ３４は、モータ回転軸２１の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を出力するセンサであれば足りる。
【００２３】
図４を参照して、コントローラ４０の構成例を説明する。コントローラ４０は、電源管理部５０と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ：Micro-Processing Unit）６０を備える。
電源管理部５０は、バッテリ１４からバッテリ電源Ｖｂａｔの供給を受けて、センサユニット３０及びコントローラ４０の電源管理を行う。電源管理部５０は、単一の集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）チップとして実装されてよい。電源管理部５０は、例えばパワーマネージメントＩＣ（Power Management Integrated Circuit）であってよい。
【００２４】
電源管理部５０は、イグニションキー信号ＩＧに基づいて、バッテリ１４からの供給電力から、第１センサ３３を駆動するための第１センサ電源Ｖｓ１と、第２センサ３４を駆動するための第２センサ電源Ｖｓ２と、ＭＰＵ６０やコントローラ４０のその他の構成部品（以下「ＭＰＵ６０等」と表記することがある）を駆動するための電源Ｖｍと、を生成する。
第１センサ電源Ｖｓ１、第２センサ電源Ｖｓ２及び電源Ｖｍの電圧は、例えば共通の電源電圧Ｖｃｃ１（図示せず）であってよい。電源電圧Ｖｃｃ１は、例えば５［Ｖ］であってよい。
【００２５】
電源管理部５０は、イグニションキー１１がオンである間には第１センサ電源Ｖｓ１、第２センサ電源Ｖｓ２及び電源Ｖｍを、それぞれ第１センサ３３、第２センサ３４及びＭＰＵ６０等に供給する。
一方で、電源管理部５０は、イグニションキー１１がオフである間には、第１センサ３３及びＭＰＵ６０等への第１センサ電源Ｖｓ１及び電源Ｖｍの供給を停止する。第２センサ３４には所定周期Ｔで間欠的に第２センサ電源Ｖｓ２を供給する。イグニションキー１１がオフである間に供給する第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は、イグニションキー１１がオンである間の電圧Ｖｃｃ１より低くしてもよい。
【００２６】
また、電源管理部５０は、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２に基づいてモータ回転軸２１の回転数を検出し、回転数を表す回転数情報を生成する。回転数情報は、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号の変化を計数した正弦カウント値ＣＮＴｓと、第２余弦信号ｃｏｓ２の符号の変化を計数した余弦カウント値ＣＮＴｃを含む。正弦カウント値ＣＮＴｓと余弦カウント値ＣＮＴｃは、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号と第２余弦信号ｃｏｓ２の符号の組合せによって変化する。電源管理部５０の詳細は後述する。
【００２７】
ＭＰＵ６０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｈとに基づいて、アシストマップ等を用いてアシスト指令の操舵補助指令値の演算を行い、モータ２０の駆動電流Ｉを制御する。
また、ＭＰＵ６０は、第１正弦信号ｓｉｎ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１に基づいて、モータ回転軸２１の角度位置を表す角度位置情報θ１を算出する。角度位置情報θ１は、モータ回転軸２１の１回転の角度範囲内における角度位置を表す（θ１＝０〜３６０［ｄｅｇ］）。
ＭＰＵ６０は、電源管理部５０が生成した回転数情報（正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃ）と角度位置情報θ１に基づいて、モータ回転軸２１の回転角を表す回転角情報θｍを算出する。回転角情報θｍは、モータ回転軸２１の１回転以上のマルチターンの角度範囲における回転角を表す。
【００２８】
具体的には、イグニションキー１１がオフである間、ＭＰＵ６０への電源Ｖｍの供給が停止するので、ＭＰＵ６０は動作を停止する。
イグニションキー１１がオフからオンになった時点で、ＭＰＵ６０は、電源管理部５０から回転数情報を読み出し、回転数情報と角度位置情報θ１に基づいて回転角情報θｍを算出する。
イグニションキー１１がオンである間、ＭＰＵ６０は、イグニションキー１１がオフからオンになった時点以降の角度位置情報θ１の角度変化を、イグニションキー１１がオフからオンになった時点に算出した回転角情報θｍに累積して、イグニションキー１１がオフからオンになった時点以降の回転角情報θｍを算出する。
【００２９】
ＭＰＵ６０は、回転角情報θｍに減速ギア３のギア比Ｒｇを乗じて、コラム軸の出力軸２ｏの回転角θｏを算出する。また、トルクセンサ１０が検出した操舵トルクＴｈに基づいて、コラム軸に設けられたトーションバーのねじれ角θｔを算出し、出力軸２ｏの回転角θｏにねじれ角θｔを加算してコラム軸の入力軸２ｉの回転角θｉ（操向ハンドル１の操舵角θｓ）を算出する。
【００３０】
コントローラ４０は、出力軸２ｏの回転角θｏや入力軸２ｉの回転角θｉの回転角情報に基づいて、モータ２０により出力軸２ｏに付与する操舵補助力を制御してもよい。例えば、コントローラ４０は、回転角情報に基づいてコラム軸が端当て状態であるか否かを判定してよい。コラム軸が端当て状態である場合には、コントローラ４０は、モータ２０の駆動電流Ｉを制限して、操舵補助力を低減するように補正してもよい。また、コントローラ４０は、入力軸２ｉの回転角θｉの回転角情報を、入力軸２ｉが中立位置であるか否かの判定に用いてもよい。
【００３１】
また例えば、コントローラ４０は、回転角情報に基づいて操向ハンドル１が切り増し状態であるか切り戻し状態であるかを判定してもよい。例えばコントローラ４０は、コラム軸の回転角とその変化方向に基づいて、切り増し状態であるか切り戻し状態であるかを判定してもよい。またコントローラ４０は、コラム軸の回転角と操舵トルクＴｈにもとづいて、切り増し状態であるか切り戻し状態であるかを判定してもよい。
コントローラ４０は、切り増し状態である場合には駆動電流Ｉを増加補正して操舵補助力を増大させ、切り戻し状態である場合には駆動電流Ｉを減少補正して操舵補助力を減少させてもよい。ＭＰＵ６０の詳細は、さらに後述する。
【００３２】
次に、図５を参照して電源管理部５０の機能構成の一例を説明する。電源管理部５０は、レギュレータ５１と、第１電源供給部５２と、第２電源供給部５３と、第３電源供給部５４と、電源制御部５６と、回転数検出部５８を備える。
レギュレータ５１、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３、第３電源供給部５４及び電源制御部５６は、特許請求の範囲に記載の「電源供給部」の一例である。
【００３３】
レギュレータ５１は、バッテリ電源Ｖｂａｔから所定電圧のレギュレータ電源ＶＲを発生させる。レギュレータ電源ＶＲの電圧は例えば６Ｖである。第１電源供給部５２、第２電源供給部５３及び第３電源供給部５４は、レギュレータ電源ＶＲから電源Ｖｍ、第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２をそれぞれ発生させる。
電源Ｖｍ及び第１センサ電源Ｖｓ１を共通化して、第１電源供給部５２及び第２電源供給部５３を単一の電源供給部としてもよい。すなわち、第１センサ３３とＭＰＵ６０等は、１つ又は複数の電源供給部から電源を供給されてもよい。
【００３４】
電源制御部５６は、イグニションキー信号ＩＧに基づいて、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３及び第３電源供給部５４へ、それぞれ制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２及びＳｃ３を出力し、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３及び第３電源供給部５４を制御する。
イグニションキー１１がオンである間、電源制御部５６は、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３及び第３電源供給部５４に、電源Ｖｍ、第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２をそれぞれ発生させる。第１電源供給部５２は、連続的に電源ＶｍをＭＰＵ６０等に供給する。第２電源供給部５３は、連続的に第１センサ電源Ｖｓ１を第１センサ３３に供給する。第３電源供給部５４は、連続的に第２センサ電源Ｖｓ２を第２センサ３４及び回転数検出部５８に供給する。したがって、ＭＰＵ６０等、第１センサ３３、第２センサ３４及び回転数検出部５８は連続して動作する。
【００３５】
イグニションキー１１がオフである間、電源制御部５６は、第１電源供給部５２及び第２電源供給部５３を停止する。すなわち、電源Ｖｍ及び第１センサ電源Ｖｓ１の発生を停止させる。これにより、第１センサ３３への第１センサ電源Ｖｓ１の供給と、ＭＰＵ６０等への電源Ｖｍの供給が止まり、第１センサ３３及びＭＰＵ６０等の動作が停止する。
一方で、電源制御部５６は、第３電源供給部５４に、所定周期Ｔで第２センサ電源Ｖｓ２を間欠的に発生させる。これにより、第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に第２センサ３４及び回転数検出部５８に供給される。第２センサ３４及び回転数検出部５８は所定周期Ｔで間欠的に動作する。電源制御部５６は、イグニションキー１１がオフである間の第２センサ電源Ｖｓ２の電圧を、イグニションキー１１がオンである間よりも低くなるように設定してもよい。
【００３６】
回転数検出部５８は、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２に基づいて、モータ回転軸２１の回転数を検出し、回転数を表す回転数情報（すなわち正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃ）を生成する。
回転数検出部５８は、第１コンパレータ５８ａと、第２コンパレータ５８ｂと、正弦カウンタ５８ｃと余弦カウンタ５８ｄを備える。
【００３７】
第１コンパレータ５８ａは、第２正弦信号ｓｉｎ２と閾値電圧Ｖｒとを比較して、第２正弦信号ｓｉｎ２の正負の符号を示す符号信号Ｃｓを生成する。符号信号Ｃｓは、第２正弦信号ｓｉｎ２が閾値電圧Ｖｒ以上である場合に値「１」を有し、第２正弦信号ｓｉｎ２が閾値電圧Ｖｒ未満である場合に値「０」を有する。
第２コンパレータ５８ｂは、第２余弦信号ｃｏｓ２と閾値電圧Ｖｒとを比較して、第２余弦信号ｃｏｓ２の正負の符号を示す符号信号Ｃｃを生成する。符号信号Ｃｃは、第２余弦信号ｃｏｓ２が閾値電圧Ｖｒ以上である場合に値「１」を有し、第２余弦信号ｃｏｓ２が閾値電圧Ｖｒ未満である場合に値「０」を有する。
第２正弦信号ｓｉｎ２と第２余弦信号ｃｏｓ２は、直流オフセット成分Ｖｏｆｆ２を有するので、例えば、閾値電圧Ｖｒをオフセット電圧Ｖｏｆｆ２に設定してよい。
これら符号信号Ｃｓ及びＣｃは、正弦カウンタ５８ｃ及び余弦カウンタ５８ｄに入力される。
【００３８】
図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照する。図６（ａ）の破線の波形は第２正弦信号ｓｉｎ２を、実線の波形は第２余弦信号ｃｏｓ２の例を示す。
実施形態の第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２の振幅Ａは、第２センサ電源Ｖｓ２の電圧の２分の１（すなわちＶｓ２／２）であり、直流成分が第２センサ電源Ｖｓ２の電圧の２分の１だけオフセットされ、０［Ｖ］〜第２センサ電源Ｖｓ２の電圧（すなわちＶｓ２）までの範囲で変化する。したがって、閾値電圧Ｖｒを第２センサ電源Ｖｓ２の電圧の２分の１（すなわちＶｓ２／２）に設定する。
【００３９】
第１コンパレータ５８ａから出力される第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓは、モータ回転軸２１の角度位置が０［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］までの範囲で値「１」を有し、１８０［ｄｅｇ］から３６０［ｄｅｇ］までの範囲で値「０」を有する。
第２コンパレータ５８ｂから出力される第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃは、モータ回転軸２１の角度位置が０［ｄｅｇ］から９０［ｄｅｇ］まで及び２７０［ｄｅｇ］〜３６０［ｄｅｇ］までの範囲で値「１」を有し、９０［ｄｅｇ］から２７０［ｄｅｇ］までの範囲で値「０」を有する。
【００４０】
図５を参照する。正弦カウンタ５８ｃ及び余弦カウンタ５８ｄは、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓと第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃに基づいて、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２の符号の組み合わせの変化を計数し、正弦カウント値ＣＮＴｓと余弦カウント値ＣＮＴｃをそれぞれ算出する。
図６（ｃ）及び図６（ｄ）を参照する。正弦カウンタ５８ｃは、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号が変化する回数を計数した正弦カウント値ＣＮＴｓを算出し、余弦カウンタ５８ｄは、第２余弦信号ｃｏｓ２の符号が変化する回数を計数した余弦カウント値ＣＮＴｃを算出する。正弦カウンタ５８ｃ及び余弦カウンタ５８ｄは、算出した正弦カウント値ＣＮＴｓと余弦カウント値ＣＮＴｃを、例えば不揮発性メモリ（図示せず）に記憶する。
【００４１】
具体的には、正弦カウンタ５８ｃは、第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃが値「１」を有する間に、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓの値が「０」から「１」に変化すると、正弦カウント値ＣＮＴｓを１つ増加させ、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓの値が「１」から「０」に変化すると、正弦カウント値ＣＮＴｓを１つ減少させる。
また、正弦カウンタ５８ｃは、第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃが値「０」を有する間に、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓの値が「１」から「０」に変化すると、正弦カウント値ＣＮＴｓを１つ増加させ、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓの値が「０」から「１」に変化すると、正弦カウント値ＣＮＴｓを１つ減少させる。
【００４２】
余弦カウンタ５８ｄは、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓが値「０」を有する間に、第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃの値が「０」から「１」に変化すると、余弦カウント値ＣＮＴｃを１つ増加させ、第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃの値が「１」から「０」に変化すると、余弦カウント値ＣＮＴｃを１つ減少させる。
また、余弦カウンタ５８ｄは、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓが値「１」を有する間に、第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃの値が「１」から「０」に変化すると、余弦カウント値ＣＮＴｃを１つ増加させ、第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃの値が「０」から「１」に変化すると、余弦カウント値ＣＮＴｃを１つ減少させる。
【００４３】
これにより、モータ回転軸２１が１回転すると正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃは、回転方向に応じて各々２つ増減する。このため、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃの和（以下「カウント合計値ＣＮＴ」と表記することがある）は、図６（ｅ）に示すように、モータ回転軸２１が１回転する度に回転方向に応じて４つ増減する。したがって正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃの組合せやカウント合計値ＣＮＴは、４分の１回転単位の回転数を表す。このため正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃの組合せやカウント合計値ＣＮＴは、モータ回転軸２１の角度位置が、モータ回転軸２１の回転範囲を４分割した４象限のいずれに属するかを示す。
なお、本実施形態の正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃは例示であり、本発明の回転数情報は、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃに限定されない。回転数情報は、ｎを２以上の自然数としてｎ分の１回転単位の回転数を表す回転数情報であればよい。
【００４４】
次に、図７を参照してＭＰＵ６０の機能構成の一例を説明する。ＭＰＵ６０は、角度位置算出部６１と、カウント合計部６２と、回転数情報補正部６３と、回転数算出部６４と、ねじれ角算出部６５と、回転角情報算出部６６と、診断部６７と、アシスト制御部６８を備える。
角度位置算出部６１、カウント合計部６２、回転数情報補正部６３、回転数算出部６４、ねじれ角算出部６５、回転角情報算出部６６、診断部６７、及びアシスト制御部６８の機能は、ＭＰＵ６０やコントローラ４０が有する記憶装置（例えば不揮発性メモリなど）に格納されたプログラムをＭＰＵ６０が実行することによって実現される。
回転角情報算出部６６は、特許請求の範囲に記載の「回転角算出部」及び「操舵角算出部」の一例である。アシスト制御部６８は、特許請求の範囲に記載の「モータ制御部」の一例である。
【００４５】
角度位置算出部６１は、第１正弦信号ｓｉｎ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１を入力し、これらの信号に含まれる誤差（オフセット、振幅差、位相差など）を補償する。図８（ａ）は、第１正弦信号ｓｉｎ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１の一例を示す。角度位置算出部６１は、誤差を補償した後の第１正弦信号ｓｉｎ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１に基づいて、モータ回転軸２１の１回転の角度範囲内における角度位置を表す角度位置情報θ１を算出する（θ１＝０〜３６０［ｄｅｇ］）。角度位置情報θ１の一例を図８（ｂ）に示す。
例えば角度位置算出部６１は、第１正弦信号ｓｉｎ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１の和（ｃｏｓ１＋ｓｉｎ１）と差（ｃｏｓ１−ｓｉｎ１）とに基づいて、角度位置情報θ１を算出してよい。
同様に、角度位置算出部６１は、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２を入力し、誤差を補償して、モータ回転軸２１の１回転の角度範囲内における角度位置を表す角度位置情報θ２を算出する（θ２＝０〜３６０［ｄｅｇ］）。
【００４６】
図７を参照する。カウント合計部６２は、ＭＰＵ６０への電源Ｖｍの供給が開始した時点（すなわちイグニションキー１１がオフからオンになった時点）で、電源管理部５０の正弦カウンタ５８ｃ及び余弦カウンタ５８ｄから、それぞれ正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃを読み出す。カウント合計部６２は、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃを加算して、図６（ｅ）に示すようなカウント合計値ＣＮＴを算出する。
【００４７】
ここで、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２に含まれる誤差や、コンパレータの閾値電圧Ｖｒの誤差により、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃに誤差が生じることがある。この結果、カウント合計値ＣＮＴにも誤差が生じることがある。
図７を参照する。回転数情報補正部６３は、角度位置情報θ１に基づいてカウント合計値ＣＮＴを補正して、カウント合計値ＣＮＴに生じた誤差を補償する。回転数情報補正部６３は、誤差が補償された補正済カウント合計値ＣＮＴａを出力する。回転数情報補正部６３の詳細は後述する。
【００４８】
回転数算出部６４は、補正済カウント合計値ＣＮＴａを、自然数ｎで除算した商をモータ回転軸２１の回転数Ｎｒとして算出する。自然数ｎは、モータ回転軸２１の１回転当たりのカウント合計値ＣＮＴの増減数であり、本実施形態では自然数ｎは「４」である。回転数Ｎｒの一例を図８（ｃ）に示す。
ねじれ角算出部６５は、トルクセンサ１０が検出した操舵トルクＴｈに基づいて、コラム軸に設けられたトーションバーのねじれ角θｔを算出する。
【００４９】
図７を参照する。回転角情報算出部６６は、ＭＰＵ６０への電源Ｖｍの供給が開始した時点（すなわちイグニションキー１１がオフからオンになった時点）で、回転数算出部６４が算出した回転数Ｎｒと、角度位置算出部６１が算出した角度位置情報θ１に基づいて、モータ回転軸２１の１回転以上のマルチターンの角度範囲における回転角情報θｍを算出する。
回転角情報算出部６６は、乗算器６６ａ及び加算器６６ｂにより回転角情報θｍ＝（３６０［ｄｅｇ］×回転数Ｎｒ）＋角度位置情報θ１を算出する。回転角情報θｍの一例を図８（ｄ）に示す。
【００５０】
その後、イグニションキー１１がオンである間、回転角情報算出部６６は、イグニションキー１１がオフからオンになった時点以降の角度位置情報θ１の角度変化を、イグニションキー１１がオフからオンになった時点に算出した回転角情報θｍに累積して、イグニションキー１１がオフからオンになった時点以降の回転角情報θｍを算出する。
【００５１】
図７を参照する。乗算器６６ｃは、回転角情報θｍに減速ギア３のギア比Ｒｇを乗じて、コラム軸の出力軸２ｏの回転角θｏを算出する。加算器６６ｄは、回転角θｏにトーションバーのねじれ角θｔを加算してコラム軸の入力軸２ｉの回転角θｉ（操向ハンドル１の操舵角θｓ）を算出する。回転角情報算出部６６は、回転角θｏ及び回転角θｉの回転角情報を出力する。
出力軸２ｏの回転角θｏや入力軸２ｉの回転角θｉの回転角情報は、コントローラ４０において、コラム軸が端当て状態であるか否かの判定や、操向ハンドル１が切り増し状態であるか切り戻し状態であるかの判定に用いることができる。コントローラ４０は、これらの判定結果に基づいて、モータ２０により出力軸２ｏに付与する操舵補助力を制御してもよい。また、入力軸２ｉの回転角θｉの回転角情報は、入力軸２ｉが中立位置であるか否かの判定に用いてもよい。
【００５２】
診断部６７は、第１正弦信号ｓｉｎ１及び第１余弦信号ｃｏｓ１に基づいて算出した角度位置情報θ１と、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２に基づいて算出した角度位置情報θ２とを比較して、第１センサ３３又は第２センサ３４に生じた異常を判定する。例えば、角度位置情報θ１と角度位置情報θ２との差分が閾値以上である場合に、第１センサ３３又は第２センサ３４に異常が生じたと判定する。
また、診断部６７は、正弦カウント値ＣＮＴｓと余弦カウント値ＣＮＴｃとの差に基づいて、第２センサ３４又は回転数検出部５８に生じた異常を判定する。例えば、正弦カウント値ＣＮＴｓと余弦カウント値ＣＮＴｃとの差が２以上である場合に、第２センサ３４又は回転数検出部５８に異常が生じたと判定する。
診断部６７は、判定結果を示す診断信号Ｓｄをアシスト制御部６８に出力する。
【００５３】
アシスト制御部６８は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｈとに基づいてモータ２０の駆動電流Ｉを制御する。
図９に、アシスト制御部６８の機能構成の一例を示す。トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈ及び車速センサ１２で検出された車速Ｖｈは、電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する電流指令値演算部７１に入力される。電流指令値演算部７１は、入力された操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｈに基づいてアシストマップ等を用いて、モータ２０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する。
【００５４】
電流指令値Ｉｒｅｆ１は加算部７２Ａを経て電流制限部７３に入力され、最大電流を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部７２Ｂに入力され、フィードバックされているモータ電流値Ｉｍとの偏差ΔＩ（＝Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）が演算され、その偏差ΔＩが操舵動作の特性改善のためのＰＩ（比例積分）制御部７５に入力される。ＰＩ制御部７５で特性改善された電圧制御指令値ＶｒｅｆがＰＷＭ制御部７６に入力され、更に駆動部としてのインバータ７７を介してモータ２０がＰＷＭ駆動される。モータ２０の電流値Ｉｍはモータ電流検出器７８で検出され、減算部７２Ｂにフィードバックされる。
【００５５】
加算部７２Ａには補償信号生成部７４からの補償信号ＣＭが加算されており、補償信号ＣＭの加算によって操舵システム系の特性補償を行い、収れん性や慣性特性等を改善するようになっている。補償信号生成部７４は、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）７４−３と慣性７４−２を加算部７４−４で加算し、その加算結果に更に収れん性７４−１を加算部７４−５で加算し、加算部７４−５の加算結果を補償信号ＣＭとしている。
図７を参照する。アシスト制御部６８は、診断部６７から出力された診断信号Ｓｄに基づいて異常の発生を検出した場合に、モータ２０の駆動停止や警報出力などの所定の異常対応処理を行う。
【００５６】
次に、回転数情報補正部６３について説明する。上述のとおり、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２に含まれる誤差やコンパレータの閾値電圧Ｖｒの誤差によって、回転数算出部６４から出力されるカウント合計値ＣＮＴに誤差を生じることがある。
以下、コンパレータの閾値電圧Ｖｒに誤差がある場合を例示して、カウント合計値ＣＮＴにより生じる誤差を説明する。
【００５７】
図１０（ａ）に、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２と、第１コンパレータ５８ａ及び第２コンパレータ５８ｂの閾値電圧Ｖｒの例を示す。破線が第２正弦信号ｓｉｎ２を示し、実線が第２余弦信号ｃｏｓ２を示し、２点鎖線が第１コンパレータ５８ａで第２正弦信号ｓｉｎ２と比較される閾値電圧Ｖｒを示し、１点鎖線が第２コンパレータ５８ｂで第２余弦信号ｃｏｓ２と比較される閾値電圧Ｖｒを示す。
この例では、第２正弦信号ｓｉｎ２と比較される閾値電圧Ｖｒ（２点鎖線）が設計値（理想値）よりも低くなっている。
【００５８】
この結果、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃは、図１０（ｂ）に示すようになる。破線が正弦カウント値ＣＮＴｓを示し、実線が余弦カウント値ＣＮＴｃを示す。
図示するとおり、モータ回転角度が１８０、３６０、５４０、７２０、９００、１０８０、…［ｄｅｇ］の時に生じるべき正弦カウント値ＣＮＴｓの立ち上がり（立ち下がり）タイミングにずれが発生している。
【００５９】
この結果、図１０（ｃ）に示すようにカウント合計値ＣＮＴの立ち上がり（立ち下がり）タイミングにもずれが生じる。１点鎖線の囲み線で示すように、モータ回転角度が１８０、３６０、５４０、７２０、９００、１０８０、…［ｄｅｇ］の時に生じるべきカウント合計値ＣＮＴの立ち上がり（立ち下がり）タイミングがずれている。
このように、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２に含まれる誤差やコンパレータの閾値電圧Ｖｒの誤差は、カウント合計値ＣＮＴの立ち上がり（立ち下がり）タイミングのずれという形で、カウント合計値ＣＮＴに誤差を生じる。
【００６０】
カウント合計値ＣＮＴの立ち上がり（立ち下がり）タイミングがずれると、図１１（ａ）に示すように、回転数算出部６４が算出するモータ回転数Ｎｒの立ち上がりタイミング（立ち下がり）が本来のタイミングからずれる。
このモータ回転数Ｎｒを用いて回転角情報θｍを算出すると、図１１（ｂ）に示すように、１点鎖線で囲まれた箇所において回転数を誤ってしまい、回転角情報θｍに誤差を生じてしまう。
【００６１】
そこで、回転数情報補正部６３は、図１０（ｃ）に示したカウント合計値ＣＮＴの立ち上がり（立ち下がり）タイミングのずれを補正する。
図１２を参照する。回転数情報補正部６３は、第１象限情報算出部６３ａと、第２象限情報算出部６３ｂと、象限比較部６３ｃと、補正部６３ｄを備える。
【００６２】
第１象限情報算出部６３ａは、角度位置情報θ１に基づいて、モータ回転軸２１の回転範囲を、上記の自然数ｎで分割した象限のいずれに、モータ回転軸２１の角度位置が属するかを示す第１象限情報Ｑ１を算出する。
第２象限情報算出部６３ｂは、回転数情報であるカウント合計値ＣＮＴに基づいて、上記の自然数ｎで分割した象限のいずれにモータ回転軸２１の角度位置が属するかを示す第２象限情報Ｑ２を算出する。
【００６３】
上述の通り、自然数ｎは、モータ回転軸２１の１回転当たりのカウント合計値ＣＮＴの増減数であり、本実施形態では自然数ｎは「４」である。第１象限情報Ｑ１及び第２象限情報Ｑ２は、第１象限、第２象限、第３象限及び第４象限のいずれにモータ回転軸２１の角度位置が属するかを示す。
第１象限情報算出部６３ａは、角度位置情報θ１が第１象限〜第ｎ象限の各々の角度範囲の何れかに属するかを閾値判定することによって、第１象限情報Ｑ１を算出してよい。
第２象限情報算出部６３ｂは、カウント合計値ＣＮＴを自然数ｎで除算したときの剰余（モジュロ：ＣＮＴ  ｍｏｄ  ｎ）を、第２象限情報Ｑ２として算出してよい。
【００６４】
図１３（ａ）に第１象限情報Ｑ１及び第２象限情報Ｑ２の一例を示す。実線は第１象限情報Ｑ１を示し、破線は第２象限情報Ｑ２を示す。図１０（ｃ）に示すカウント合計値ＣＮＴの上がり（立ち下がり）タイミングのずれにより、１点鎖線で囲まれた箇所において、第１象限情報Ｑ１と第２象限情報Ｑ２に差が発生している。
【００６５】
図１２を参照する。象限比較部６３ｃは、第１象限情報Ｑ１と第２象限情報Ｑ２とを比較した比較結果を示す象限差を出力する。
例えば象限比較部６３ｃは、次式（１）のとおり第２象限情報Ｑ２が象限を表す数から、第１象限情報Ｑ１が象限を表す数を減算した差を象限差として算出してよい。
象限差＝Ｑ２−Ｑ１    …（１）
但し、第２象限情報Ｑ２が第１象限を示し且つ第１象限情報Ｑ１が第４象限を示す場合には、次式（２）のとおり減算結果に４（すなわち自然数ｎ）を加えた和を象限差として算出する。
象限差＝Ｑ２−Ｑ１＋４,  但しＱ１＝第４象限、Ｑ２＝第１象限  …（２）
また、第２象限情報Ｑ２が第４象限を示し且つ第１象限情報Ｑ１が第１象限を示す場合には、次式（３）のとおり減算結果から４（すなわち自然数ｎ）を減じた差を象限差として算出する。
象限差＝Ｑ２−Ｑ１−４,  但しＱ１＝第１象限、Ｑ２＝第４象限  …（３）
図１３（ｂ）に、象限差の一例を示す。図１３（ａ）の第１象限情報Ｑ１と第２象限情報Ｑ２に応じて、象限差は「１」、「０」、「−１」のいずれかの値を有する。
【００６６】
図１２を参照する。補正部６３ｄは、象限比較部６３ｃが出力した象限差に応じて、カウント合計値ＣＮＴを補正し、補正済カウント合計値ＣＮＴａを算出する。
例えば補正部６３ｄは、カウント合計値ＣＮＴから象限差を減算した差を、補正済カウント合計値ＣＮＴａとして算出する。
図１３（ｃ）は、図１０（ｃ）のカウント合計値ＣＮＴから図１３（ｂ）の象限差を減じて算出した補正済カウント合計値ＣＮＴａを示す。
【００６７】
図１０（ｃ）と図１３（ｃ）を比較すると、モータ回転角度が１８０、３６０、５４０、７２０、９００、１０８０、…［ｄｅｇ］の時の立ち上がり（立ち下がり）タイミングのずれが補正されている。
補正済カウント合計値ＣＮＴａに基づいてモータ回転数Ｎｒを算出すると、図１３（ｄ）に示すようになる。図１３（ｄ）のモータ回転数Ｎｒは、図８（ｃ）のモータ回転数Ｎｒと同様の結果となり、誤差が補正されていることが分かる。
【００６８】
（動作）
次に、実施形態のモータ制御装置の動作について説明する。
（１）イグニションキーがオフの期間
電源管理部５０の電源制御部５６は、第１電源供給部５２及び第２電源供給部５３を停止し、第３電源供給部５４のみを動作させる。この際に電源制御部５６は、第３電源供給部５４に、所定周期Ｔで第２センサ電源Ｖｓ２を間欠的に発生させる。
第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に第２センサ３４及び回転数検出部５８に供給される。第２センサ３４及び回転数検出部５８は所定周期Ｔで間欠的に動作する。
【００６９】
回転数検出部５８が動作する期間に、正弦カウンタ５８ｃは、第１コンパレータ５８ａの出力に応じて正弦カウント値ＣＮＴｓをインクリメント又はデクリメントする。余弦カウンタ５８ｄは、第２コンパレータ５８ｂの出力に応じて余弦カウント値ＣＮＴｃをインクリメント又はデクリメントする。
このように、イグニションキー１１がオフの期間では、電源管理部５０と第２センサ３４のみが動作を継続し、その他のＭＰＵ６０等や第１センサ３３は動作を停止している。
【００７０】
（２）イグニションキーがオフからオンになった時点
電源制御部５６は、第１電源供給部５２及び第２電源供給部５３の動作を開始する。また、電源制御部５６は、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３及び第３電源供給部５４に、電源Ｖｍ、第１センサ電源Ｖｓ１、第２センサ電源Ｖｓ２を連続的に発生させる。電源Ｖｍ、第１センサ電源Ｖｓ１、第２センサ電源Ｖｓ２は、ＭＰＵ６０等、第１センサ３３、第２センサ３４及び回転数検出部５８に連続して供給され始める。これにより、イグニションキー１１がオンである期間、ＭＰＵ６０等、第１センサ３３、第２センサ３４及び回転数検出部５８は連続して動作する。
【００７１】
ＭＰＵ６０のカウント合計部６２は、イグニションキー１１がオフからオンになった時点で、正弦カウンタ５８ｃ及び余弦カウンタ５８ｄから、それぞれ正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃを読み出して、カウント合計値ＣＮＴを算出する。
回転数情報補正部６３は、カウント合計値ＣＮＴを補正して補正済カウント合計値ＣＮＴａを出力し、回転数算出部６４は、補正済カウント合計値ＣＮＴａから、モータ回転軸２１の回転数Ｎｒを算出する。
角度位置算出部６１は角度位置情報θ１を算出し、回転角情報算出部６６は、回転数Ｎｒと角度位置情報θ１に基づいて、モータ回転軸２１の回転角情報θｍを算出する。
【００７２】
（３）イグニションキーがオンの期間
電源制御部５６は、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３及び第３電源供給部５４を動作させ、電源Ｖｍ、第１センサ電源Ｖｓ１、第２センサ電源Ｖｓ２を連続的に発生させる。ＭＰＵ６０等、第１センサ３３、第２センサ３４及び回転数検出部５８は連続して動作する。
【００７３】
回転数検出部５８は、第１コンパレータ５８ａ及び第２コンパレータ５８ｂの出力を定期的に計測して、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃをインクリメント又はデクリメントすることにより、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃ（すなわちモータ回転数の現在値）を保持し続ける。
角度位置算出部６１は角度位置情報θ１を算出する。回転角情報算出部６６は、イグニションキー１１がオフからオンになった時点以降の角度位置情報θ１の角度変化を、イグニションキー１１がオフからオンになった時点に算出した回転角情報θｍに累積して、イグニションキー１１がオフからオンになった時点以降の回転角情報θｍを算出する。
【００７４】
回転角情報算出部６６は、回転角情報θｍと、減速ギア３のギア比Ｒｇと、トーションバーのねじれ角θｔに基づいて、コラム軸の出力軸２ｏの回転角θｏと、入力軸２ｉの回転角θｉを算出する。
アシスト制御部６８は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｈとに基づいてモータ２０の駆動電流Ｉを制御する。
【００７５】
診断部６７は、角度位置情報θ１と角度位置情報θ２とを比較して、第１センサ３３又は第２センサ３４に生じた異常を判定する。
また、診断部６７は、正弦カウント値ＣＮＴｓと余弦カウント値ＣＮＴｃとの差に基づいて、第２センサ３４又は回転数検出部５８に生じた異常を判定する。
アシスト制御部６８は、診断部６７から出力された診断信号Ｓｄに基づいて異常の発生を検出した場合に、モータ２０の駆動停止や警報出力などの所定の異常対応処理を行う。
【００７６】
（第１実施形態の効果）
（１）第１センサ３３及び第２センサ３４は、モータ２０のモータ回転軸２１の回転に応じた第１センサ信号及び第２センサ信号をそれぞれ出力する。角度位置算出部６１は、第１センサ信号に基づいてモータ回転軸２１の角度位置を表す角度位置情報を算出する。回転数検出部５８は、第２センサ信号に基づいてモータ回転軸２１の回転数を検出し回転数を表す回転数情報を出力する。回転角情報算出部６６は、角度位置情報と回転数情報に基づいてモータ回転軸２１の回転角を表す回転角情報を算出する。
【００７７】
レギュレータ５１、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３、第３電源供給部５４及び電源制御部５６は、電源スイッチがオンの場合に、第１センサ３３、第２センサ３４、角度位置算出部６１、回転数検出部５８及び回転角情報算出部６６へ電源を供給し、電源スイッチがオフの場合に、第１センサ３３、角度位置算出部６１及び回転角情報算出部６６への電源供給を停止し、第２センサ３４及び回転数検出部５８へ電源を供給する。
【００７８】
これにより、電源スイッチがオフの期間において、第１センサ３３、及びその出力信号を処理する角度位置算出部６１及び回転角情報算出部６６における電力消費を停止することができる。このため、電源スイッチがオフである期間の消費電力を低減できる。
【００７９】
（２）回転数検出部５８は、電源スイッチがオフである間にモータ回転軸２１の回転数の検出を継続してよい。回転角情報算出部６６は、電源スイッチがオフからオンになった時点で回転数検出部５８が出力する回転数情報と角度位置算出部６１が算出する角度位置情報とに基づいて、回転角情報を算出してよい。
これにより、電源スイッチがオフである期間に、外力等によりモータ回転軸２１が回されても、電源スイッチがオフからオンになった時点で、マルチターンの角度範囲におけるモータ回転軸２１の回転角を算出できる。
【００８０】
（３）第１象限情報算出部６３ａは、角度位置情報に基づいて、モータ回転軸２１の回転範囲をｎ分割した象限のいずれにモータ回転軸２１の角度位置が属するかを示す第１象限情報を算出する（ｎは２以上の自然数）。第２象限情報算出部６３ｂは、ｎ分の１回転単位の回転数を表す回転数情報に基づいて、モータ回転軸２１の回転範囲をｎ分割した象限のいずれにモータ回転軸２１の角度位置が属するかを示す第２象限情報を算出する。補正部６３ｄは、第１象限情報と第２象限情報との比較結果に応じて回転数情報を補正する。
補正部６３ｄは、第２象限情報から第１象限情報を減じた差分を回転数情報から減じることにより回転数情報を補正してよい。
これにより、第２センサ信号に基づいて算出した回転数情報に誤差が発生しても、第１センサ信号に基づいて算出した角度位置情報に基づいて、回転数情報の誤差を補正できる。その結果、回転角情報の精度を向上できる。
【００８１】
（４）上記自然数ｎは４であり、第２センサ信号は、モータ回転軸２１の回転に応じた第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２であり、回転数検出部５８は、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２の符号の組み合わせの変化に基づいて回転数を検出してよい。
これにより、モータ回転軸２１の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を出力するセンサを用いて、４分の１回転単位の回転数を表す回転数を検出できる。
【００８２】
（５）また、実施形態の電動パワーステアリング装置は、車両の操舵軸に設けられたトーションバーを介して連結された入力軸２ｉと出力軸２ｏとの捩れ角に基づいて操舵軸に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１０、出力軸２ｏに減速ギア３を介して連結され操舵軸に操舵補助力を付与するモータ２０と、モータ２０のモータ回転軸２１の回転角情報を算出する回転角情報算出部６６と、操舵トルクに基づいてモータ２０を駆動制御するアシスト制御部６８を備える。回転角情報算出部６６は、捩れ角と、減速ギア３の減速比と、回転角情報とに基づいて入力軸２ｉの操舵角を算出する。
これにより、操舵軸の操舵角を検出する角度センサを設けることなく、モータ２０のモータ回転軸２１の回転角情報を用いて、操舵軸の操舵角を検出できる。例えば、モータ２０により操舵軸に付与する操舵補助力を、回転角情報算出部６６が算出した操舵角に基づいて制御してもよい。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の電源管理部５０を説明する。第２実施形態の電源管理部５０は、第１センサ電源Ｖｓ１、第２センサ電源Ｖｓ２と、及び電源Ｖｍに加えて、電源管理部５０内部のディジタル論理回路を駆動するための内部電源Ｖｐ（図１４参照）を、イグニションキー信号ＩＧに基づいて、バッテリ１４からの供給電力から生成する。
イグニションキー１１がオンである間、電源管理部５０は、第１実施形態と同様に電源ＶｍをＭＰＵ６０等に供給する。
【００８４】
また、イグニションキー１１がオンである間に電源管理部５０は、第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２を第１センサ３３及び第２センサ３４にそれぞれ供給する。イグニションキー１１がオンである間の第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は、例えば共通の電源電圧Ｖｃｃ１（例えばＶｃｃ１＝５［Ｖ］）であってよい。
また、電源管理部５０は、イグニションキー１１がオンであるかオフであるかに関わらず、電源管理部５０内部の論理回路に連続的に内部電源Ｖｐを供給する。
【００８５】
一方で、電源管理部５０は、イグニションキー１１がオフである間には、第１センサ３３及びＭＰＵ６０等への第１センサ電源Ｖｓ１及び電源Ｖｍの供給を停止する。第２センサ３４には間欠的に第２センサ電源Ｖｓ２を供給する。
例えば、イグニションキー１１がオフである間に間欠的に供給される第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は、電源電圧Ｖｃｃ１より低い電源電圧Ｖｃｃ２であってよい。例えば電源電圧Ｖｃｃ２は３．３［Ｖ］であってよい。
【００８６】
図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照する。上記のとおり、閾値電圧Ｖｒは第２センサ電源Ｖｓ２の電圧の２分の１（すなわちＶｓ２／２）に設定されている。したがって、例えば、イグニションキー１１がオンであり第２センサ電源Ｖｓ２が５［Ｖ］である場合に閾値電圧Ｖｒは２．５［Ｖ］に設定され、イグニションキー１１がオフであり第２センサ電源Ｖｓ２が３．３［Ｖ］である場合に閾値電圧Ｖｒは１．６５［Ｖ］に設定されてよい。
【００８７】
図１４は、第２実施形態の電源管理部５０の機能構成の一例のブロック図である。第１実施形態の電源管理部５０の構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付する。第２実施形態の電源管理部５０は、内部電源生成部５５とセンサ電源判定部５７を備える。
第３電源供給部５４は、「センサ電源供給部」の一例である。第１電源供給部５２と、第２電源供給部５３と、内部電源生成部５５は、特許請求の範囲に記載の「電源供給部」の一例である。
【００８８】
電源制御部５６は、イグニションキー信号ＩＧに基づいて動作切替信号Ｓｉｇを生成して、レギュレータ５１、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３及び第３電源供給部５４へ出力する。
動作切替信号Ｓｉｇは、イグニションキー１１がオンであるかオフであるかに応じて異なる値を有する。
【００８９】
すなわち動作切替信号Ｓｉｇは、イグニションキー１１がオンであるかオフであるかを示す。例えば、イグニションキー１１がオンであることを示す値は「１」であってよく、イグニションキー１１がオフであることを示す値は「０」であってよい。
また、電源制御部５６は、駆動間隔指示信号Ｓｉを生成して第３電源供給部５４へ出力する。駆動間隔指示信号Ｓｉは、イグニションキー１１がオフである間に第２センサに間欠的に電源を供給する間隔、すなわち第２センサ３４を駆動する駆動間隔を指示する信号である。電源制御部５６の詳細は後述する。
【００９０】
レギュレータ５１は、バッテリ電源Ｖｂａｔから所定電圧のレギュレータ電源ＶＲを発生させる。第１電源供給部５２、第２電源供給部５３、第３電源供給部５４及び内部電源生成部５５は、このレギュレータ電源ＶＲから、電源Ｖｍ、第１センサ電源Ｖｓ１、第２センサ電源Ｖｓ２、内部電源Ｖｐをそれぞれ発生させる。
レギュレータ５１は、動作切替信号Ｓｉｇに応じてレギュレータ電源ＶＲの電圧を切り替える。例えば、動作切替信号Ｓｉｇが値「１」である間（すなわちイグニションキー１１がオンである間）のレギュレータ電源ＶＲの電圧は６［Ｖ］であってよく、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間（すなわちイグニションキー１１がオフである間）のレギュレータ電源ＶＲの電圧は４［Ｖ］であってよい。
【００９１】
第１電源供給部５２は、動作切替信号Ｓｉｇが値「１」である間、連続的に電源ＶｍをＭＰＵ６０等に供給する。
また、動作切替信号Ｓｉｇが値「１」である間、第２電源供給部５３は、連続的に第１センサ電源Ｖｓ１を第１センサ３３に供給し、第３電源供給部５４は、第２センサ電源Ｖｓ２を連続的に第２センサ３４に供給する。
この結果、イグニションキー１１がオンである間、ＭＰＵ６０等、第１センサ３３、第２センサ３４は連続して動作する。また、このときの第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は、電源電圧Ｖｃｃ１である。
【００９２】
一方で、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間（すなわちイグニションキー１１がオフである間）、第１電源供給部５２及び第２電源供給部５３は、電源Ｖｍ及び第１センサ電源Ｖｓ１の生成を停止する。これにより、第１センサ３３への第１センサ電源Ｖｓ１の供給と、ＭＰＵ６０等への電源Ｖｍの供給が止まり、第１センサ３３及びＭＰＵ６０等の動作が停止する。
第３電源供給部５４は、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間、電源電圧Ｖｃｃ１よりも低い電源電圧Ｖｃｃ２の第２センサ電源Ｖｓ２を生成する。また、第３電源供給部５４は、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間、駆動間隔指示信号Ｓｉにより指示された駆動間隔で第２センサ電源Ｖｓ２を間欠的に生成する。
この結果、電源電圧Ｖｃｃ１よりも低い電源電圧Ｖｃｃ２の第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に第２センサ３４に供給され、第２センサ３４が間欠的に動作する。
【００９３】
内部電源生成部５５は、動作切替信号Ｓｉｇが値「１」であるか「０」であるかに関わらず（イグニションキー１１がオンであるかオフであるかに関わらず）、回転数検出部５８に内部電源Ｖｐを供給する。
センサ電源判定部５７は、イグニションキー１１がオフである期間（すなわち第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に生成される期間）に、第２センサ電源Ｖｓ２が第２センサ３４に供給されているか否かを判定する。センサ電源判定部５７は、回転数検出部５８を、第２センサ電源Ｖｓ２が第２センサ３４に供給されたタイミングで作動させるための起動信号Ｓｒを生成する。起動信号Ｓｒの値は、例えば、第２センサ電源Ｖｓ２が供給されている期間に間欠的に「１」となり、第２センサ電源Ｖｓ２が供給されていない期間に「０」となる。
【００９４】
回転数検出部５８は、イグニションキー１１がオンである間、回転数検出部５８は連続的に動作し、イグニションキー１１がオフである間、回転数検出部５８は、センサ電源判定部５７からの起動信号Ｓｒの値が「１」であるとき（すなわち第２センサ電源Ｖｓ２が第２センサ３４に供給されたとき）に動作する。すなわち、回転数検出部５８は間欠的に動作する。
回転数検出部５８の第１コンパレータ５８ａ及び第２コンパレータ５８ｂは、イグニションキー１１がオフである間、間欠的に動作して、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２と閾値電圧Ｖｒとの比較結果に応じて符号信号Ｃｓ及びＣｃを変化させる。第２センサ電源Ｖｓ２が第２センサ３４に供給されていない期間では、内部電源Ｖｐによって符号信号Ｃｓ及びＣｃの出力を維持する。正弦カウンタ５８ｃ及び余弦カウンタ５８ｄは、内部電源Ｖｐを電源として動作し、正弦カウント値ＣＮＴｓと余弦カウント値ＣＮＴｃをそれぞれ算出する。
【００９５】
次に、電源制御部５６についてさらに説明する。上述のとおり、電源制御部５６は、動作切替信号Ｓｉｇと駆動間隔指示信号Ｓｉとを生成することにより、レギュレータ５１と、第１電源供給部５２と、第２電源供給部５３と、第３電源供給部５４と、を制御する。電源制御部５６は、作動切替部５６ａと、駆動間隔変更部５６ｂを備える。
【００９６】
作動切替部５６ａは、イグニションキー信号ＩＧに基づいて動作切替信号Ｓｉｇを生成する。
駆動間隔変更部５６ｂは、モータ回転軸２１の回転が検出されたか否かに基づいて駆動間隔指示信号Ｓｉを生成する。上記のとおり、駆動間隔指示信号Ｓｉは第２センサ３４を間欠的に駆動する駆動間隔を指示する。
【００９７】
駆動間隔変更部５６ｂは、モータ回転軸２１の回転が検出されたか否かに応じて駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を伸縮する。
具体的には、モータ回転軸２１の回転が検出されたときに、駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を所定の最大間隔ｘから短縮し、その後にモータ回転軸２１の回転が検出されなくなったときに、駆動間隔を最大間隔ｘまで延長する。最大間隔ｘは「第１時間間隔」の一例である。
このように、モータ回転軸２１の回転が検出されたときに第２センサ３４を間欠的に駆動する駆動間隔を短縮することで、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃのカウント漏れを防止できる。
【００９８】
例えば、駆動間隔変更部５６ｂは、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２の変化が検出されたか否かに応じて、駆動間隔指示信号Ｓｉを生成してよい。
具体的には、駆動間隔変更部５６ｂは、第１コンパレータ５８ａの出力である第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓと第２コンパレータ５８ｂの出力である第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃの変化に基づいて駆動間隔指示信号Ｓｉを生成する。
すなわち、駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号ＣｓとＣｃとに変化が生じたときは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を最大間隔ｘから短縮する。
【００９９】
その後、符号信号ＣｓとＣｃに変化が生じなくなったときは、駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を最大間隔ｘまで延長する。
例えば、駆動間隔変更部５６ｂは、第２センサ３４に所定の複数回数、間欠的に電源が供給されても、符号信号Ｃｓ及びＣｃのいずれの変化も検出しない場合に、駆動間隔を延長し始めてもよい。
【０１００】
駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの一方の信号の変化を検出し、その後に符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの他方の信号の変化を検出したとき、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を段階的に短縮してもよい。
例えば、符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの一方の変化を検出したとき、駆動間隔変更部５６ｂは所定長Ｔ１だけ駆動間隔を短縮し、その後に他方の信号の変化を検出したとき所定長Ｔ１だけ駆動時間をさらに短縮する。すなわち短縮量は、Ｔ１、（２×Ｔ１）と段階的に変化する。
このように段階的に駆動間隔を短縮することによって、駆動間隔が短くなることによる消費電力の増加を抑制しつつ、正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃのカウント漏れを防止できる。
【０１０１】
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）を参照して、イグニションキー１１がオフである間にモータ回転軸２１の回転が検出された場合の第２センサ３４の駆動間隔の制御の一例を説明する。図１５（ａ）は所定長Ｔ１が２．２［ミリ秒］である例を示している。
当初の駆動間隔は最大間隔ｘであり、参照符号１００で示すように符号信号Ｃｓが「０」から「１」に変化すると最大間隔ｘから（ｘ−２．２）［ミリ秒］に短縮される。
【０１０２】
その後に、参照符号１０１で示すように符号信号Ｃｃが「０」から「１」に変化すると、（ｘ−２．２）［ミリ秒］から（ｘ−４．４）［ミリ秒］に短縮される。
例えば、最大間隔ｘを６．６［ミリ秒］とすると、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔は６．６［ミリ秒］から、４．４［ミリ秒］、２．２［ミリ秒］へと段階的に短縮される。
【０１０３】
駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔が所定の最小間隔まで短縮されると、符号信号Ｃｓ及びＣｃの変化を検出しても、駆動間隔を最小間隔より短い値に短縮することを禁止する。例えば、図１５（ａ）の例では最小間隔は（ｘ−４．４）［ミリ秒］であってよい。図１５（ａ）の例では、最大間隔ｘが６．６［ミリ秒］であれば最小間隔は２．２［ミリ秒］となる。
【０１０４】
また、第２センサ３４に第２センサ電源Ｖｓ２が供給される期間（すなわち第２センサ３４が駆動される期間）の時間幅ｗは固定されていてよい。時間幅ｗは、例えば２２０［μ秒］であってよい。
時間幅ｗが固定である場合、駆動間隔が最大間隔６．６［ミリ秒］であるときの第２センサ３４の駆動期間のデューティ比は、最小間隔２．２［ミリ秒］であるときに比べて１／３となる。
また、時間幅ｗが２２０［μ秒］であり駆動間隔が最小間隔２．２［ミリ秒］である場合のデューティ比は１０％となる。
【０１０５】
なお、符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの一方の信号が変化した後、その後に符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの他方の信号が変化する前に、再び符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの一方の信号が変化することがある。
図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）の例では、参照符号１００で示すように符号信号Ｃｓが「０」から「１」に変化した後に、符号信号Ｃｃが「０」から「１」に変化せずに、再び符号信号Ｃｓが「１」から「０」に戻ることがある。
【０１０６】
このような現象は、例えば、モータ回転軸２１が回転して符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの一方の信号が変化した後に、同じ回転方向にモータ回転軸２１が９０度以上回転せずに、逆方向に回転した場合に発生する。
このような場合には、モータ回転軸２１が速く回転していないため、駆動間隔を大きく短縮しなくても正弦カウント値ＣＮＴｓ及び余弦カウント値ＣＮＴｃのカウント漏れの虞は少ない。
【０１０７】
そこで、駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの一方の信号が変化した後、その後に符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの他方の信号が変化する前に、再び符号信号Ｃｓ及びＣｃのうちの一方の信号が変化しても、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を短縮しないように構成してもよい。
例えば、駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓの変化が検出されると、符号信号Ｃｓが変化したことを示す符号信号Ｃｓの変化履歴を記憶する。
【０１０８】
符号信号Ｃｓの変化履歴が記憶されている状態で、符号信号Ｃｓの変化が検出されても、駆動間隔変更部５６ｂは駆動間隔を段階的に短縮しない。反対に、符号信号Ｃｓの変化履歴が記憶されていない状態で、符号信号Ｃｓの変化が検出されると、駆動間隔変更部５６ｂは駆動間隔を短縮し、符号信号Ｃｓの変化履歴を記憶する。
【０１０９】
また、符号信号Ｃｓの変化履歴が記憶されている状態で、符号信号Ｃｃの変化が検出されると、駆動間隔変更部５６ｂは駆動間隔を短縮し、符号信号Ｃｃの変化履歴を記憶する。このとき駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓの変化が記憶されていない状態に変化履歴をリセットする。
符号信号Ｃｃの変化履歴が記憶されている状態で、符号信号Ｃｃの変化が検出されても、駆動間隔変更部５６ｂは駆動間隔を段階的に短縮しない。
【０１１０】
反対に、符号信号Ｃｃの変化履歴が記憶されていない状態で、符号信号Ｃｃの変化が検出されると、駆動間隔変更部５６ｂは駆動間隔を短縮し、符号信号Ｃｃの変化履歴を記憶する。
符号信号Ｃｃの変化履歴が記憶されている状態で、符号信号Ｃｓの変化が検出されると、駆動間隔変更部５６ｂは駆動間隔を短縮し、符号信号Ｃｓの変化履歴を記憶する。また、符号信号Ｃｃの変化が記憶されていない状態に変化履歴をリセットする。
【０１１１】
符号信号Ｃｓ及びＣｃの変化履歴は、例えば駆動間隔変更部５６ｂが論理回路等によってハードウエア的に実現されている場合には、フリップフロップ回路等によって記憶してよい。
駆動間隔変更部５６ｂがソフトウエア的に実現されている場合には、符号信号Ｃｓ及びＣｃの変化履歴を、フラグ変数等によって記憶してもよい。
【０１１２】
次に、イグニションキー１１がオフである間にモータ回転軸２１の回転が検出されない場合の駆動間隔変更部５６ｂの動作について説明する。
上述のとおり、駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔が短縮された後に、符号信号ＣｓとＣｃに変化が生じなくなったときは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を最大間隔ｘまで延長する。
【０１１３】
具体的には、所定の複数回数、第２センサ３４に間欠的に電源供給されても符号信号Ｃｓ及びＣｃのいずれの変化も検出しない場合に、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を最大間隔ｘまで延長する。
このため、駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓ又はＣｃのいずれかの信号の変化が最後に検出されてから、第２センサ３４に間欠的に電源が供給された回数である電源供給カウントＣＮＴｒを計数する。
【０１１４】
すなわち、駆動間隔変更部５６ｂは、第２センサ３４に間欠的に電源が供給される度に電源供給カウントＣＮＴｒを１ずつ増加し、符号信号Ｃｓ又はＣｃのいずれかの信号の変化が検出されると、電源供給カウントＣＮＴｒを０にリセットする。
【０１１５】
駆動間隔変更部５６ｂは、電源供給カウントＣＮＴｒが所定のカウント閾値Ｃｔｈ以上であるか否かを判定する。電源供給カウントＣＮＴｒが所定のカウント閾値Ｃｔｈ以上である場合に駆動間隔変更部５６ｂは、電源供給カウントＣＮＴｒが１つ増加する度に、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を所定長Ｔ２だけ延長する。所定長Ｔ２は上記の所定長Ｔ１よりも短くてもよく、所定長Ｔ１と同じでもよい。
また、このとき駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓ、Ｃｃの変化が記憶されていない状態に変化履歴をリセットする。
駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔が最大間隔ｘに至るまで駆動間隔の延長を続け、駆動間隔が最大間隔ｘに至ると駆動間隔の延長を停止する。
【０１１６】
図１６（ａ）〜図１６（ｄ）を参照して、イグニションキー１１がオフである間にモータ回転軸２１の回転が検出されない場合の第２センサ３４の駆動間隔の制御の一例を説明する。図１６（ａ）〜図１６（ｄ）の例では、カウント閾値Ｃｔｈは４であり、所定長Ｔ２は１．１［ミリ秒］である。
いま、図１６（ａ）に示すように、当初、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔が（ｘ−４．４）［ミリ秒］まで短縮されている場合を想定する。
【０１１７】
参照符号１０２で示すように符号信号Ｃｓが変化すると、駆動間隔変更部５６ｂは、電源供給カウントＣＮＴｒを０にリセットする。その後、符号信号Ｃｓ又はＣｃのいずれの信号の変化も検出されないと、駆動間隔変更部５６ｂは、第２センサ３４に間欠的に電源が供給される度に、電源供給カウントＣＮＴｒを１つずつ増加する。
駆動間隔変更部５６ｂは、電源供給カウントＣＮＴｒがカウント閾値Ｃｔｈである４以上であるか否かを判定する。
【０１１８】
電源供給カウントＣＮＴｒが４に到達すると、駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を、所定長Ｔ２である１．１［ミリ秒］だけ延長する。これにより駆動間隔は（ｘ−４．４）［ミリ秒］から（ｘ−３．３）［ミリ秒］へ延長する。
その後に、駆動間隔変更部５６ｂは、電源供給カウントＣＮＴｒが１つ増加する毎に、駆動間隔を１．１［ミリ秒］ずつ延長する。
【０１１９】
その後、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔が最大間隔ｘまで延長されると、駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔の延長を停止する。
なお、上記の所定長Ｔ１、Ｔ２、駆動間隔の最大間隔ｘ及び最小間隔、並びにカウント閾値Ｃｔｈの数値例はあくまでも例示であり、本発明は上記の数値例に限定されない。所定長Ｔ１、最大間隔ｘ及び最小間隔の値は、実際の装置構成に応じて適宜設定してよい。
【０１２０】
また、符号信号Ｃｓ又はＣｃの変化を検出した際に、駆動間隔を所定長Ｔ１だけ短縮すると駆動間隔が最小間隔よりも短くなる場合には、駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔の短縮量を所定長Ｔ１よりも短くしてよい。同様に、符号信号Ｃｓ又はＣｃの変化を検出しない場合に、駆動間隔を所定長Ｔ２だけ延長すると駆動間隔が最大間隔ｘよりも長くなる場合には、駆動間隔の延長量を所定長Ｔ２よりも短くしてよい。
【０１２１】
例えば上記のように所定長Ｔ１が２．２［ミリ秒］であり最小間隔が（ｘ−４．４）［ミリ秒］である場合に、駆動間隔の延長途中で駆動間隔が（ｘ−３．３）［ミリ秒］であるタイミングで符号信号Ｃｓ又はＣｃの変化を検出した場合を想定する。
このとき駆動間隔を所定長Ｔ１だけ短縮すると、駆動間隔は（ｘ−５．５）［ミリ秒］となり、最小間隔（ｘ−４．４）［ミリ秒］よりも短くなる。したがって、駆動間隔変更部５６ｂは、所定長Ｔ１＝２．２［ミリ秒］よりも短い１．１［ミリ秒］だけ駆動間隔を短縮して、駆動間隔を最小間隔（ｘ−４．４）［ミリ秒］に設定する。
【０１２２】
図１７を参照して、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔の設定方法の一例を説明する。
ステップＳ１においてセンサ電源判定部５７は、第２センサ電源Ｖｓ２の電圧の立ち上がりを検出したか否かを判定する。第２センサ電源Ｖｓ２の電圧の立ち上がりを検出した場合（ステップＳ１：Ｙ）に処理はステップＳ２へ進む。第２センサ電源Ｖｓ２の電圧の立ち上がりを検出しない場合（ステップＳ１：Ｎ）に処理は終了する。この場合に駆動間隔は変化しない。
【０１２３】
ステップＳ２においてセンサ電源判定部５７は、起動信号Ｓｒを生成して回転数検出部５８に出力する。起動信号Ｓｒによって起動した回転数検出部５８内では、第１コンパレータ５８ａ及び第２コンパレータ５８ｂが、第２正弦信号ｓｉｎ２の符号信号Ｃｓ及び第２余弦信号ｃｏｓ２の符号信号Ｃｃを出力する。
駆動間隔変更部５６ｂは、回転検出処理を実行して、符号信号Ｃｓ及びＣｃに基づいてモータ回転軸２１の回転が検出されたか否かを判定する。
図１８を参照して、ステップＳ２における回転検出処理の一例を説明する。
【０１２４】
ステップＳ２０において駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓが変化したか否かを判定する。符号信号Ｃｓが変化した場合（ステップＳ２０：Ｙ）に処理はステップＳ２１へ進む。符号信号Ｃｓが変化しない場合（ステップＳ２０：Ｎ）に処理はステップＳ２５へ進む。
ステップＳ２１において駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓが変化したことを示す符号信号Ｃｓの変化履歴があるか否かを判定する。変化履歴がある場合（ステップＳ２１：Ｙ）に処理はステップＳ２４へ進む。変化履歴がない場合（ステップＳ２１：Ｎ）に処理はステップＳ２２へ進む。
【０１２５】
ステップＳ２２において駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓが変化したことを示す符号信号Ｃｓの変化履歴を記憶する。また、符号信号Ｃｃが変化したことを示す変化履歴を、符号信号Ｃｃの変化が記憶されていない状態にリセットする。
ステップＳ２３において駆動間隔変更部５６ｂは、モータ回転軸２１の回転が検出されたと判定して回転検出処理を終了する。
【０１２６】
一方で、ステップＳ２１において変化履歴がないと判定された場合（ステップＳ２１：Ｎ）に駆動間隔変更部５６ｂは、ステップＳ２４においてモータ回転軸２１の回転が検出されないと判定して回転検出処理を終了する。
ステップＳ２０において符号信号Ｃｓが変化しない場合（ステップＳ２０：Ｎ）に駆動間隔変更部５６ｂは、ステップＳ２５において符号信号Ｃｃが変化したか否かを判定する。
【０１２７】
符号信号Ｃｃが変化した場合（ステップＳ２５：Ｙ）に処理はステップＳ２６へ進む。符号信号Ｃｃが変化ない場合（ステップＳ２５：Ｎ）に処理はステップＳ２４へ進む。この場合に駆動間隔変更部５６ｂは、モータ回転軸２１の回転が検出されないと判定して回転検出処理を終了する。
ステップＳ２６において駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｃが変化したことを示す符号信号Ｃｓの変化履歴があるか否かを判定する。
【０１２８】
変化履歴がある場合（ステップＳ２６：Ｙ）に処理はステップＳ２４へ進む。この場合に駆動間隔変更部５６ｂは、モータ回転軸２１の回転が検出されないと判定して回転検出処理を終了する。
符号信号Ｃｓの変化履歴がない場合（ステップＳ２６：Ｎ）に処理はステップＳ２７へ進む。
【０１２９】
ステップＳ２７において駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｃが変化したことを示す符号信号Ｃｃの変化履歴を記憶する。また、符号信号Ｃｓが変化したことを示す変化履歴を、符号信号Ｃｓの変化が記憶されていない状態にリセットする。
ステップＳ２８において駆動間隔変更部５６ｂは、モータ回転軸２１の回転が検出されたと判定して回転検出処理を終了する。
【０１３０】
図１７を参照する。モータ回転軸２１の回転が検出された場合（ステップＳ３：Ｙ）に処理はステップＳ４へ進む。モータ回転軸２１の回転が検出されない場合（ステップＳ３：Ｎ）に処理はステップＳ７へ進む。
ステップＳ４において駆動間隔変更部５６ｂは、第２センサ３４に間欠的に電源が供給された回数を計数する電源供給カウントＣＮＴｒをリセットする。
【０１３１】
ステップＳ５において駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔が既に最小間隔であるか否かを判定する。駆動間隔が最小間隔である場合（ステップＳ５：Ｙ）に処理は終了する。この場合に駆動間隔は変化しない。
駆動間隔が最小間隔でない場合（ステップＳ５：Ｎ）に処理はステップＳ６へ進む。
ステップＳ６において駆動間隔変更部５６ｂは、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を短縮する。その後に処理は終了する。
【０１３２】
ステップＳ３にてモータ回転軸２１の回転が検出されない場合（ステップＳ３：Ｎ）に駆動間隔変更部５６ｂは、ステップＳ７において、駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔が最大間隔ｘであるか否かを判定する。駆動間隔が最大間隔ｘである場合（ステップＳ７：Ｙ）に処理は終了する。この場合に駆動間隔は変化しない。
駆動間隔が最大間隔ｘでない場合（ステップＳ７：Ｎ）に処理はステップＳ８へ進む。
ステップＳ８において駆動間隔変更部５６ｂは、電源供給カウントＣＮＴｒがカウント閾値Ｃｔｈ以上であるか否かを判定する。
【０１３３】
電源供給カウントＣＮＴｒがカウント閾値Ｃｔｈ以上である場合（ステップＳ８：Ｙ）に処理はステップＳ１０へ進む。電源供給カウントＣＮＴｒがカウント閾値Ｃｔｈ以上でない場合（ステップＳ８：Ｎ）に処理はステップＳ９へ進む。この場合に駆動間隔は変化しない。
ステップＳ９において駆動間隔変更部５６ｂは、電源供給カウントＣＮＴｒを１つ増加する。その後に処理は終了する。
【０１３４】
ステップＳ８にて電源供給カウントＣＮＴｒがカウント閾値Ｃｔｈ以上である場合（ステップＳ８：Ｙ）に駆動間隔変更部５６ｂは、ステップＳ１０において駆動間隔指示信号Ｓｉが指示する駆動間隔を延長する。
ステップＳ１１において駆動間隔変更部５６ｂは、符号信号Ｃｓ、Ｃｃの変化が記憶されていない状態に変化履歴をリセットする。その後に、ステップＳ９を経て処理は終了する。
【０１３５】
（第２実施形態の効果）
（１）第２センサ３４は、モータ２０のモータ回転軸２１の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を含んだ第２センサ信号を出力する。第３電源供給部５４は、第２センサ３４に第２センサ電源Ｖｓ２を供給する。電源制御部５６は、イグニションキー１１がオンである場合に第２センサ３４に連続的に第２センサ電源Ｖｓ２を供給し、イグニションキー１１がオフである場合に第２センサ３４に間欠的に第２センサ電源Ｖｓ２を供給するように第３電源供給部５４を制御する。第１コンパレータ５８ａ及び第２コンパレータ５８ｂは、正弦信号の変化及び余弦信号の変化を検出する。
【０１３６】
電源制御部５６は、第２センサ３４に間欠的に第２センサ電源Ｖｓ２を供給して第２センサ３４を駆動する駆動間隔を、正弦信号及び余弦信号の何れの信号の変化も検出されない場合に第１時間間隔に設定し、正弦信号及び余弦信号の何れか一方の信号のみの変化を検出した場合に第１時間間隔より短い第２時間間隔に設定し、正弦信号及び余弦信号の何れか一方の信号の変化を検出した後に他方の信号の変化を検出した場合には第２時間間隔より短い第３時間間隔に設定する。
【０１３７】
このように、イグニションキー１１がオフである場合に第２センサ３４を間欠的に駆動するため、電源スイッチであるイグニションキー１１がオフである期間の消費電力を低減できる。
さらに、第２センサ３４の出力信号の変化に応じて第２センサ３４の駆動間隔を短縮するので、モータ回転軸２１の回転の検出漏れを防止できる。
さらに、第２センサ３４の出力信号の変化に応じて駆動間隔を段階的に短縮するので、消費電力の増加を抑制しつつモータ回転軸２１の回転の検出漏れを防止できる。
【０１３８】
（２）電源制御部５６は、駆動間隔が第１時間間隔よりも短く設定されている期間中に、第２センサ電源Ｖｓ２を所定の複数回以上間欠的に供給しても正弦信号及び余弦信号のいずれの変化も検出しない場合に、駆動間隔を第１時間間隔まで段階的に延長してよい。
このように正弦信号及び余弦信号の検出しない場合に駆動間隔を延長するので消費電力を低減できる。
また段階的に駆動間隔を延長するので、消費電力の増加を抑制しつつモータ回転軸２１の回転の検出漏れを防止できる。
【０１３９】
（３）電源制御部５６は、駆動間隔を短縮することにより、第２センサ３４に第２センサ電源Ｖｓ２が供給される期間のデューティ比を大きくしてもよい。
例えば、駆動間隔が第３時間間隔であるときのデューティ比は１０％であってよい。
また、例えば駆動間隔が第１時間間隔であるときのデューティ比は、駆動間隔が第３時間間隔であるときのデューティ比の１／３であってもよい。
これにより、イグニションキー１１がオフである期間の消費電力を低減できる。
【０１４０】
（４）電源制御部５６は、イグニションキー１１がオフである場合にセンサに供給される第２センサ電源Ｖｓ２の電圧を、イグニションキー１１がオンである場合よりも下げてもよい。
例えば、イグニションキー１１がオフである場合の第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は３．３Ｖであり、イグニションキー１１がオンである場合の第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は５Ｖであってよい。
これにより、イグニションキー１１がオフである期間の消費電力を低減できる。
【０１４１】
（５）第１センサ３３は、モータ２０のモータ回転軸２１の回転に応じた第１センサ信号を出力する。角度位置算出部６１は、第１センサ信号に基づいてモータ回転軸２１の角度位置を表す角度位置情報を算出する。回転数検出部５８は、第２センサ信号に基づいてモータ回転軸２１の回転数を検出し回転数を表す回転数情報を出力する。回転角情報算出部６６は、角度位置情報と回転数情報に基づいてモータ回転軸２１の回転角を表す回転角情報を算出する。
【０１４２】
第２電源供給部５３、第１電源供給部５２及び内部電源生成部５５は、第１センサ３３、角度位置算出部６１、回転数検出部５８及び回転角情報算出部６６へ電源を供給する。電源制御部５６は、イグニションキー１１がオンである場合に第１センサ３３、角度位置算出部６１及び回転角情報算出部６６へ電源を供給し、イグニションキー１１がオフの場合に第１センサ３３、角度位置算出部６１及び回転角情報算出部６６への電源を停止するように第２電源供給部５３及び第１電源供給部５２を制御してよい。
これにより、イグニションキー１１がオフの期間において、第１センサ３３、及びその出力信号を処理する角度位置算出部６１及び回転角情報算出部６６における電力消費を停止することができる。このため、電源スイッチがオフである期間の消費電力を低減できる。
【０１４３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の電源管理部５０を説明する。第２実施形態と同様に電源管理部５０は、イグニションキー１１がオンである間には、電源ＶｍをＭＰＵ６０等に供給する。
また、電源管理部５０は、第１センサ３３及び第２センサ３４へ第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２をそれぞれ供給する。イグニションキー１１がオンである間に、電源管理部５０は、第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２として連続的な電力を供給する。イグニションキー１１がオンである間の第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は、例えば共通の電源電圧Ｖｃｃ１（例えばＶｃｃ１＝５［Ｖ］）であってよい。
【０１４４】
また、イグニションキー１１がオンである間、電源管理部５０は、電源管理部５０内部のディジタル論理回路に対して、連続的な電力である内部電源Ｖｐを供給する。例えば、イグニションキー１１がオンである間の内部電源Ｖｐの電圧は、共通の電源電圧Ｖｃｃ１であってよい。すなわち内部電源Ｖｐの電圧は、第２センサ電源Ｖｓ２と等しい電圧であってよい。
イグニションキー１１がオンである間に第２センサ電源Ｖｓ２及び内部電源Ｖｐとして供給される連続的な電力は「第１電力」の一例である。
【０１４５】
一方で、イグニションキー１１がオフである間には、電源管理部５０は、第１センサ３３への第１センサ電源Ｖｓ１の供給及びＭＰＵ６０等への電源Ｖｍの供給を停止する。
また、イグニションキー１１がオフである間には、電源管理部５０は、第２センサ電源Ｖｓ２として間欠的な電力を第２センサ３４へ供給する。
例えば、イグニションキー１１がオフである間に間欠的に供給される第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は、電源電圧Ｖｃｃ１より低い電源電圧Ｖｃｃ２であってよい。例えば電源電圧Ｖｃｃ２は３．３［Ｖ］であってよい。
イグニションキー１１がオフである間に第２センサ電源Ｖｓ２として供給される間欠的な電力は「第２電力」の一例である。
【０１４６】
図１９（ａ）は、イグニションキー１１がオフである間に間欠的に出力される第２センサ電源Ｖｓ２の一例の波形を示す。
イグニションキー１１がオフである場合、第２センサ電源Ｖｓ２の電圧は、出力周期Ｔで到来する時間幅Ｗｔの間欠出力期間で電源電圧Ｖｃｃ２となり、間欠出力期間以外の期間では「０」となる。第２実施形態と同様に、電源管理部５０は出力周期Ｔを動的に変更してよい。出力周期Ｔは、例えば２．２ミリ秒〜６．６ミリ秒であってよい。
【０１４７】
図１９（ｂ）は、第２センサ電源Ｖｓ２の１回の間欠出力の波形を示す図である。第２センサ電源Ｖｓ２が欠的に出力される１回の出力期間の時間幅Ｗｔは、待機期間Ｐｗとアイドル期間Ｐｉとサンプリング期間Ｐｓの合計である。
待機期間Ｐｗは、第２センサ電源Ｖｓ２の間欠出力の開始直後に発生する電圧変動が第２センサ３４の第２センサ信号に与える影響を避けるために、第２センサ信号のサンプリングが禁止される期間である。待機期間Ｐｗは、例えば固定値であってもよく、電源管理部５０にプログラム可能な任意の値であってもよい。
【０１４８】
アイドル期間Ｐｉ及びサンプリング期間Ｐｓの期間長は、電源管理部５０にプログラム可能な任意の値である。サンプリング期間Ｐｓは、イグニションキー１１がオフである場合に電源管理部５０が、第２センサ３４の第２センサ信号のサンプリングを行う期間として指定される。
アイドル期間Ｐｉの期間長は、サンプリング期間Ｐｓの開始時期を指定するためにプログラムでき、サンプリング期間Ｐｓの期間長は、第２センサ電源Ｖｓ２の間欠出力の終了時期を指定するためにプログラムできる。
【０１４９】
第２センサ電源Ｖｓ２の間欠出力の時間幅Ｗｔの長さは、イグニションキー１１がオフである間にセンサユニット３０及びコントローラ４０に流れる暗電流に影響する。すなわちイグニションキー１１がオフである間のセンサユニット３０及びコントローラ４０の消費電力に影響する。時間幅Ｗｔが長いほど暗電流及び消費電力が大きくなり、時間幅Ｗｔが短いほど暗電流及び消費電力を節約する。
【０１５０】
一方で、アイドル期間Ｐｉ及びサンプリング期間Ｐｓを短くすると、間欠的に駆動される第２センサ３４から出力される第２センサ信号を精度よくサンプリングすることが難しくなる。
例えば、第２センサ電源Ｖｓ２の供給が開始すると、コントローラ４０が第２センサ３４から受信する第２センサ信号の電圧は、「０」から第２センサ３４に印加されている磁束に応じた値まで、ある時定数で変化する。第２センサ信号の時定数は、例えば、第２センサ３４自体の電気的特性やハーネス３５や入力回路のインピーダンス等によって定まる。このため、アイドル期間Ｐｉが過小であると本来の第２センサ信号よりも小さな信号をサンプリングしてしまうおそれがある。
【０１５１】
したがって、第２センサ電源Ｖｓ２の１回の間欠出力の時間幅Ｗｔは、イグニションキー１１がオフである間のセンサユニット３０及びコントローラ４０に許容される消費電流（暗電流）に応じて設定されることが望ましい。例えば、第２センサ電源Ｖｓ２の１回の間欠出力の時間幅Ｗｔは２２０マイクロ秒以下であってよい。
【０１５２】
また、第２センサ電源Ｖｓ２の１回の間欠出力の時間幅Ｗｔは、イグニションキー１１がオフである間に間欠的な第２センサ電源Ｖｓ２の供給が開始したときの第２センサ信号の時定数に応じて設定されることが望ましい。
例えば、第２センサ電源Ｖｓ２の出力を開始後１００マイクロ秒が経過時に第２センサ信号が十分に大きくなるように（例えば、第２センサ電源Ｖｓ２が連続して供給される場合の第２センサ信号の９９パーセント程度の大きさまで上昇するように）設計することは現実的に可能である。したがって、例えば第２センサ電源Ｖｓ２の１回の間欠出力の時間幅Ｗｔは、１００マイクロ秒以上であってよい。
【０１５３】
イグニションキー１１がオフである間も、電源管理部５０は、内部電源Ｖｐとして連続的な電力を供給する。すなわち、電源管理部５０は、イグニションキー１１がオンであるかオフであるかにかかわらず連続的な電力を内部電源Ｖｐとして供給する。
ただし、イグニションキー１１がオフである間には、電源管理部５０は、イグニションキー１１がオンである間の電圧よりも低い電圧を有する内部電源Ｖｐを供給する。
【０１５４】
例えば、イグニションキー１１がオフである間の内部電源Ｖｐの電圧は、イグニションキー１１がオフである間の第２センサ電源Ｖｓ２の電圧である電源電圧Ｖｃｃ２と等しくてもよい。
イグニションキー１１がオフである間に内部電源Ｖｐとして供給される連続的な電力は「第３電力」の一例である。
【０１５５】
次に、図２０を参照して電源管理部５０の機能構成の一例を説明する。第１実施形態の電源管理部５０の構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付する。
電源制御部５６は、イグニションキー信号ＩＧに基づいて動作切替信号Ｓｉｇを生成して、レギュレータ５１、第１電源供給部５２、第２電源供給部５３及び第３電源供給部５４へ出力する。
また、電源制御部５６は、イグニションキー１１がオフである間、第２センサ電源Ｖｓ２の間欠出力期間の開始時期を示す周期Ｔのタイミング信号Ｓｔを、第３電源供給部５４と回転数検出部５８に出力する。
【０１５６】
レギュレータ５１は、バッテリ電源Ｖｂａｔから所定電圧のレギュレータ電源ＶＲを発生させる。第１電源供給部５２及び第２電源供給部５３は、このレギュレータ電源ＶＲから、電源Ｖｍ及び第１センサ電源Ｖｓ１を発生させる。また、第３電源供給部５４は、レギュレータ電源ＶＲから、第２センサ電源Ｖｓ２及び内部電源Ｖｐを発生させる。
レギュレータ５１は、動作切替信号Ｓｉｇに応じてレギュレータ電源ＶＲの電圧を切り替える。
【０１５７】
例えば、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間（すなわちイグニションキー１１がオフである間）のレギュレータ電源ＶＲの電圧を、動作切替信号Ｓｉｇが値「１」である間（すなわちイグニションキー１１がオンである間）のレギュレータ電源ＶＲの電圧よりも下げてもよい。これにより、イグニションキー１１がオフである間の第２センサ電源Ｖｓ２及び内部電源Ｖｐの電圧を、イグニションキー１１がオンである間の電圧よりも下げることができる。
例えば、動作切替信号Ｓｉｇが値「１」である間のレギュレータ電源ＶＲの電圧は６［Ｖ］であってよく、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間のレギュレータ電源ＶＲの電圧は４［Ｖ］であってよい。
【０１５８】
第１電源供給部５２は、動作切替信号Ｓｉｇが値「１」である間、電源Ｖｍとして連続的な電力をＭＰＵ６０等に供給し、第２電源供給部５３は、第１センサ電源Ｖｓ１として連続的な電力を第１センサ３３に供給する。
また、動作切替信号Ｓｉｇが値「１」である間、第３電源供給部５４は、第２センサ電源Ｖｓ２として連続的な電力を第２センサ３４と回転数検出部５８に供給し、内部電源Ｖｐとして連続的な電力を回転数検出部５８に供給する。
この結果、イグニションキー１１がオンである間、ＭＰＵ６０等、第１センサ３３、第２センサ３４は連続して動作する。また、このときの第１センサ電源Ｖｓ１、第２センサ電源Ｖｓ２及び内部電源Ｖｐの電圧は、電源電圧Ｖｃｃ１である。
【０１５９】
一方で、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間（すなわちイグニションキー１１がオフである間）、第１電源供給部５２及び第２電源供給部５３は、電源Ｖｍ及び第１センサ電源Ｖｓ１の生成を停止する。これにより、第１センサ３３への第１センサ電源Ｖｓ１の供給と、ＭＰＵ６０等への電源Ｖｍの供給が止まり、第１センサ３３及びＭＰＵ６０等の動作が停止する。
【０１６０】
第３電源供給部５４は、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間、電源電圧Ｖｃｃ２を有する間欠的な電力を第２センサ電源Ｖｓ２として出力する。
この結果、電源電圧Ｖｃｃ１よりも低い電源電圧Ｖｃｃ２の第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に第２センサ３４に供給され、第２センサ３４が間欠的に動作する。
第３電源供給部５４は、電源制御部５６から出力されるタイミング信号Ｓｔに基づくタイミングで、間欠的に第２センサ電源Ｖｓ２を出力する。また、第３電源供給部５４は、待機期間Ｐｗと、電源管理部５０に予めプログラムされたアイドル期間Ｐｉとサンプリング期間Ｐｓに応じて、第２センサ電源Ｖｓ２の１回の間欠出力の時間幅Ｗｔを設定する。
【０１６１】
また、第３電源供給部５４は、動作切替信号Ｓｉｇが値「０」である間、電源電圧Ｖｃｃ２を有する連続的な電力を内部電源Ｖｐとして生成する。例えば、第３電源供給部５４は、電源電圧Ｖｃｃ２を有する連続的な共通電力をレギュレータ電源ＶＲから生成して、共通電力をそのまま内部電源Ｖｐとして出力する一方で、共通電力をスイッチングして第２センサ電源Ｖｓ２を生成してもよい。
【０１６２】
イグニションキー１１がオンである間、回転数検出部５８は、第２センサ電源Ｖｓ２の間欠出力周期Ｔよりも短い所定のサンプリング周期で回転数情報を生成する。イグニションキー１１がオフである間、回転数検出部５８は、間欠出力周期Ｔで第２センサ電源Ｖｓ２が第２センサ３４に供給されたときに、間欠的に回転数情報を生成する。
【０１６３】
第１コンパレータ５８ａは、第２センサ電源Ｖｓ２を電源として動作し、第２正弦信号ｓｉｎ２と閾値電圧Ｖｒとを比較して、第２正弦信号ｓｉｎ２の正負の符号を示す符号信号Ｃｓを生成する。符号信号Ｃｓは、第２正弦信号ｓｉｎ２が閾値電圧Ｖｒ以上である場合に論理値「１」を有し、第２正弦信号ｓｉｎ２が閾値電圧Ｖｒ未満である場合に論理値「０」を有する。
【０１６４】
閾値電圧Ｖｒは、第２センサ電源Ｖｓ２の電圧に基づいて設定してよい。例えば、回転数検出部５８は、第２センサ電源Ｖｓ２やレギュレータ電源ＶＲの電圧を分圧して閾値電圧Ｖｒを生成する分圧抵抗を備えてもよい。
例えば、イグニションキー１１がオンであり第２センサ電源Ｖｓ２が５［Ｖ］である場合に閾値電圧Ｖｒは２．５［Ｖ］に設定され、イグニションキー１１がオフであり第２センサ電源Ｖｓ２が３．３［Ｖ］である場合に閾値電圧Ｖｒは１．６５［Ｖ］に設定されてよい。
【０１６５】
第２コンパレータ５８ｂは、第２センサ電源Ｖｓ２を電源として動作し、第２余弦信号ｃｏｓ２と閾値電圧Ｖｒとを比較して、第２余弦信号ｃｏｓ２の正負の符号を示す符号信号Ｃｃを生成する。符号信号Ｃｃは、第２余弦信号ｃｏｓ２が閾値電圧Ｖｒ以上である場合に論理値「１」を有し、第２余弦信号ｃｏｓ２が閾値電圧Ｖｒ未満である場合に論理値「０」を有する。
【０１６６】
また、イグニションキー１１がオフである間には、第１コンパレータ５８ａ及び第２コンパレータ５８ｂは、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２を、電源制御部５６から出力される周期Ｔのタイミング信号Ｓｔと、待機期間Ｐｗと、電源管理部５０に予めプログラムされたアイドル期間Ｐｉと基づき定まる開始時期から始まるサンプリング期間Ｐｓ内において取得する。これにより、第１コンパレータ５８ａ及び第２コンパレータ５８ｂは、イグニションキー１１がオフである間、間欠的に動作して、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２と閾値電圧Ｖｒとの比較結果に応じて符号信号Ｃｓ及びＣｃを変化させる。
正弦カウンタ５８ｃ及び余弦カウンタ５８ｄは、内部電源Ｖｐを電源として動作し、正弦カウント値ＣＮＴｓと余弦カウント値ＣＮＴｃをそれぞれ算出する。
【０１６７】
電源管理部５０は、第２実施形態と同様に、イグニションキー１１がオフである間の第２センサ電源Ｖｓ２の間欠出力周期Ｔを動的に変更してよい。例えば、イグニションキー１１がオフである間にモータ回転軸２１が回転した場合、その後にモータ回転軸２１がさらに速く回転して、回転数検出部５８がモータ回転軸２１の回転を正しく検出できなくなるおそれがある。一方で、モータ回転軸２１が停止し続けている間は、間欠出力周期Ｔを長くすることによって消費電力を低減できる。
このため、例えば電源管理部５０は、第２正弦信号ｓｉｎ２又は第２余弦信号ｃｏｓ２のいずれか一方の変化を検出した場合に、間欠出力周期Ｔを短縮してよい。また電源管理部５０は、第２正弦信号ｓｉｎ２及び第２余弦信号ｃｏｓ２の不変期間が継続する場合に間欠出力周期Ｔを延長してよい。
【０１６８】
なお、図１９（ａ）、図１９（ｂ）及び図２０を参照して説明した電源管理部５０の構成例は、ＭＰＵ６０等に電源Ｖｍを供給する第１電源供給部５２と、第１センサ３３に第１センサ電源Ｖｓ１を供給する第２電源供給部５３とを備えるが、本発明は、このような構成に限定されない。電源Ｖｍと第１センサ電源Ｖｓ１は、イグニションキー１１がオンである場合に供給され、イグニションキー１１がオフの場合に供給が停止すれば、電源管理部５０以外の構成要素から供給されてもよい。
【０１６９】
（第３実施形態の効果）
（１）第３実施形態の回転角検出装置は、イグニションキー１１がオンの場合に電源が供給されて、モータ２０のモータ回転軸２１の回転に応じた第１センサ信号を出力するとともに、イグニションキー１１がオフの場合に電源の供給が停止する第１センサ３３と、イグニションキー１１がオンの場合に電源が供給されて、第１センサ信号に基づいてモータ回転軸２１の角度位置を表す角度位置情報を算出するとともに、イグニションキー１１がオフの場合に電源の供給が停止する角度位置算出部６１と、モータ回転軸２１の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を含んだ第２センサ信号を出力する第２センサ３４と、イグニションキー１１がオンである場合に連続的な第１電力を第２センサ３４に供給し、イグニションキー１１がオフである場合に第１電力よりも小さな電圧を有する間欠的な第２電力を第２センサ３４に供給するとともに、第２センサ信号に基づいてモータ回転軸の回転数を表す回転数情報を出力する電源管理部５０と、イグニションキー１１がオンの場合に電源が供給されて、角度位置情報と回転数情報に基づいてモータ回転軸２１の回転角を表す回転角情報を算出するとともに、イグニションキー１１がオフの場合に電源の供給が停止する回転角情報算出部６６を備える。
【０１７０】
電源管理部５０は、第１電力及び第２電力を生成する第３電源供給部５４と、イグニションキー１１がオンである場合に第３電源供給部５４から供給される第１電力を電源として動作して第１電力の電圧に基づく第１基準電圧と第２センサ信号とを比較し、イグニションキー１１がオフである場合に第３電源供給部５４から供給される第２電力を電源として動作して第２電力の電圧に基づく第２基準電圧と第２センサ信号とを比較するコンパレータ５８ａ、５８ｂと、コンパレータ５８ａ、５８ｂの出力をカウントすることによりモータ回転軸の回転数を検出するカウンタ５８ｃ、５８ｄを備える。
【０１７１】
このように、イグニションキー１１がオフである場合に第２センサ３４とコンパレータ５８ａ、５８ｂとを間欠的に駆動するとともにこれらの電源電圧を下げるため、イグニションキー１１がオフである期間の消費電力を低減できる。
さらに、間欠的に駆動される第２センサ３４の第２センサ信号を取得するコンパレータ５８ａ、５８ｂを、第２センサ３４の電源を間欠的に出力する電源管理部５０に設けることで、コンパレータ５８ａ、５８ｂの動作を、第２センサ３４の間欠駆動に同期させ易くなる。
また、コンパレータ５８ａ、５８ｂと第２センサ３４とを同じ電源で駆動し、第２センサ信号と比較する基準電圧を、第２センサ３４の電源の電圧に基づいて設定することで、イグニションキー１１のオンオフに伴って第２センサ３４への電源電圧が切り替わっても、コンパレータ５８ａ、５８ｂの正常な出力を取得できる。
【０１７２】
（２）第３電源供給部５４は、イグニションキー１１がオンである場合に第１電力を電源としてカウンタ５８ｃ、５８ｄに供給し、イグニションキー１１がオフである場合に第２電力と等しい電圧を有する連続的な電力である第３電力を生成して電源としてカウンタ５８ｃ、５８ｄに供給してよい。
イグニションキー１１がオフである場合にカウンタ５８ｃ、５８ｄの電源電圧を下げるため、イグニションキー１１がオフである期間の消費電力を低減できる。
【０１７３】
（３）電源管理部５０は、イグニションキー１１がオンである場合に第１レギュレータ電圧を有する連続的な電力である第４電力を外部電源から生成するとともに、イグニションキー１１がオフである場合に第１レギュレータ電圧よりも低い第２レギュレータ電圧を有する連続的な電力である第５電力を外部電源から生成するレギュレータ５１を備え、第３電源供給部５４は、第４電力から第１電力を生成し、第５電力から第２電力及び第３電力を生成してよい。
これにより、レギュレータ５１からの出力電圧を切り替えることで、第３電源供給部５４の出力電圧を切り替えることができる。
【０１７４】
（４）コンパレータ５８ａ、５８ｂと第３電源供給部５４とを、単一の集積回路チップ内に設けてもよい。
これにより、コンパレータ５８ａ、５８ｂの動作を、第２センサ３４の間欠駆動に同期させ易くなる。
【０１７５】
（５）第２電力の１回の間欠出力の時間幅Ｗｔは、イグニションキー１１がオフである場合に回転角検出装置に許容される消費電流に応じて設定してもよい。これにより、イグニションキー１１がオフである期間の消費電力を低減できる。
（６）第２電力の１回の間欠出力の時間幅Ｗｔは、間欠的な第２電力が供給されたときの第２センサ信号の時定数に応じて設定してもよい。これにより、時間幅Ｗｔが過小であるために本来の第２センサ信号よりも小さな信号をサンプリングするのを防止できる。
（７）第２電力の１回の間欠出力の時間幅は、例えば２２０マイクロ秒以下であってよい。これにより、イグニションキー１１がオフである期間の消費電力を低減できる。
【０１７６】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態のセンサユニット３０及びコントローラ４０を説明する。電源管理部５０は、イグニションキー１１がオフである間に、第２センサ電源Ｖｓ２として間欠的な電力を第２センサ３４へ供給するが、センサユニット３０がコントローラ４０と別体のユニットとして形成され、ハーネス３５を介して間欠的な第２センサ電源Ｖｓ２が第２センサ３４へ供給されると、立ち上がり直後に過渡電流が流れて電源電圧が不安定になったり、電磁ノイズの発生源となることがある。このため、イグニションキー１１がオフである間に、第２センサ３４から得られる第２センサ信号が不安定となるおそれがある。
そこで、第４実施形態のセンサユニット３０とコントローラ４０には、第２センサ電源Ｖｓ２の電源ラインに、バイパスコンデンサやデカップリングコンデンサを設ける。バイパスコンデンサは、主に比較的高い周波数のノイズ成分をグラウンドに逃がす機能を果たし、デカップリングコンデンサは、主に比較的低い周波数の電圧変動を吸収して電源系を安定化させる役割を果たすが、同一のコンデンサで両方の機能を果たす場合もある。
【０１７７】
図２１は、第４実施形態のセンサユニット３０の回路構成の一例の概略を示すブロック図である。センサユニット３０は、第１センサ３３と、第２センサ３４と、第１増幅器３６と、第２増幅器３７と、第１オフセット電圧出力回路３８と、第２オフセット電圧出力回路３９と、分圧抵抗Ｒｄ１１、Ｒｄ１２、Ｒｄ２１及びＲｄ２２と、を備える。
センサユニット３０側の第１センサ電源Ｖｓ１の第１センサ電源ラインＶＬ１と第２センサ電源Ｖｓ２の第２センサ電源ラインＶＬ２は、ハーネス３５側の第１センサ電源ラインＶＬ１と第２センサ電源ラインＶＬ２と接続されており、コントローラ４０から、それぞれ第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２が供給される。また、センサユニット３０側の第１センサ接地ラインＧＮＤ１と第２センサ接地ラインＧＮＤ２は、ハーネス３５側の接地ラインＧＮＤを介して、コントローラ４０側の接地ライン（図示せず）に接続されている。
【０１７８】
第２センサ３４は、磁気抵抗素子Ｒｓ２１、Ｒｓ２２、Ｒｓ２３及びＲｓ２４のブリッジ回路３４ａと、磁気抵抗素子Ｒｃ２１、Ｒｃ２２、Ｒｃ２３及びＲｃ２４のブリッジ回路３４ｂを備える。
磁気抵抗素子Ｒｓ２１、Ｒｓ２２、Ｒｓ２３及びＲｓ２４のピン層の磁化方向と、磁気抵抗素子Ｒｃ２１、Ｒｃ２２、Ｒｃ２３及びＲｃ２４のピン層の磁化方向とは、９０°ずれている。
【０１７９】
電源端子Ｖ２ＳＩＮを介して第２センサ電源ラインＶＬ２に接続された磁気抵抗素子Ｒｓ２１及びＲｓ２２の接続点と、グラウンド端子Ｇ２ＳＩＮを介して第２センサ接地ラインＧＮＤ２に接続された磁気抵抗素子Ｒｓ２３及びＲｓ２４の接続点と、の間に第２センサ電源Ｖｓ２を供給すると、中点電位点に接続された出力端子ＳＩＮ２Ｐ及びＳＩＮ２Ｎからは、モータ回転軸２１の回転に応じた正弦成分を表す差動正弦信号Ｓｓ２ｐ及びＳｓ２ｎが出力される。
また、電源端子Ｖ２ＣＯＳを介して第２センサ電源ラインＶＬ２に接続された磁気抵抗素子Ｒｃ２１及びＲｃ２２の接続点と、グラウンド端子Ｇ２ＣＯＳを介して第２センサ接地ラインＧＮＤ２に接続された磁気抵抗素子Ｒｃ２３及びＲｃ２４の接続点と、の間に第２センサ電源Ｖｓ２を供給すると、中点電位点に接続された出力端子ＣＯＳ２Ｐ及びＣＯＳ２Ｎからは、モータ回転軸２１の回転に応じた正弦成分を表す差動余弦信号Ｓｃ２ｐ及びＳｃ２ｎが出力される。
【０１８０】
第１センサ３３は、第２センサ３４と同一の構成を有しており、電源端子Ｖ１ＳＩＮ及びＶ１ＣＯＳが、電源端子Ｖ２ＳＩＮ及びＶ２ＣＯＳにそれぞれ対応し、グラウンド端子Ｇ１ＳＩＮ及びＧ１ＣＯＳが、グラウンド端子Ｇ２ＳＩＮ及びＧ２ＣＯＳにそれぞれ対応し、出力端子ＳＩＮ１Ｎ、ＳＩＮ１Ｐ、ＣＯＳ１Ｎ及びＣＯＳ１Ｐが、出力端子ＳＩＮ２Ｎ、ＳＩＮ２Ｐ、ＣＯＳ２Ｎ及びＣＯＳ２Ｐにそれぞれ対応し、差動正弦信号Ｓｓ１ｐ及びＳｓ１ｎが差動正弦信号Ｓｓ２ｐ及びＳｓ２ｎにそれぞれ対応し、差動余弦信号Ｓｃ１ｐ及びＳｃ１ｎが差動余弦信号Ｓｃ２ｐ及びＳｃ２ｎにそれぞれ対応する。
【０１８１】
第２増幅器３７は、差動正弦信号Ｓｓ２ｐ及びＳｓ２ｎを増幅して、第２オフセット電圧出力回路３９から出力されたオフセット電圧Ｖｏｆｆ２を付与することにより、第２正弦信号ｓｉｎ２を出力する。また、差動余弦信号Ｓｃ２ｐ及びＳｃ２ｎを増幅して、オフセット電圧Ｖｏｆｆ２を付与することにより、第２余弦信号ｃｏｓ２を出力する。第２増幅器３７は、非反転入力端子と反転入力端子に差動正弦信号Ｓｓ２ｐ及びＳｓ２ｎがそれぞれ入力される差動増幅器３７ａと、非反転入力端子と反転入力端子に差動余弦信号Ｓｃ２ｐ及びＳｃ２ｎがそれぞれ入力される差動増幅器３７ｂを備える。
【０１８２】
第２オフセット電圧出力回路３９は、オフセット電圧Ｖｏｆｆ２をこれら差動増幅器３７ａ及び３７ｂの非反転入力端子に付与する。
第２オフセット電圧出力回路３９は、例えば、分圧抵抗Ｒｄ２１及びＲｄ２２によって第２センサ電源Ｖｓ２を分圧して得られた分圧電圧が非反転入力端子に入力される増幅器３９ａを有するボルテージフォロワ回路であってよい。例えば、分圧抵抗Ｒｄ２１及びＲｄ２２の抵抗値を等しくし、第２センサ電源Ｖｓ２を１対１に分圧してよい。この場合、オフセット電圧Ｖｏｆｆ２は、第２センサ電源Ｖｓ２の電圧の２分の１（Ｖｓ２／２）となる。
【０１８３】
第１増幅器３６及び第１オフセット電圧回路３８は、第２増幅器３７及び第２オフセット電圧回路３９と同一の構成を有する。
第１増幅器３６は、差動正弦信号Ｓｓ１ｐ及びＳｓ１ｎを増幅して、第１オフセット電圧出力回路３８から出力されたオフセット電圧Ｖｏｆｆ１を付与することにより、第１正弦信号ｓｉｎ１を出力する。また、差動余弦信号Ｓｃ１ｐ及びＳｃ１ｎを増幅して、オフセット電圧Ｖｏｆｆ１を付与することにより、第１余弦信号ｃｏｓ１を出力する。
第１オフセット電圧出力回路３８は、例えば、分圧抵抗Ｒｄ１１及びＲｄ１２によって第１センサ電源Ｖｓ１を分圧して得られた分圧電圧が入力されるボルテージフォロワ回路であってよい。オフセット電圧Ｖｏｆｆ１は、例えば、第１センサ電源Ｖｓ１の電圧の２分の１（Ｖｓ１／２）であってよい。
第１正弦信号ｓｉｎ１、第１余弦信号ｃｏｓ１、第２正弦信号ｓｉｎ２、第２余弦信号ｃｏｓ２は、ハーネス３５を介してコントローラ４０へ伝送される。
【０１８４】
本発明では、第２センサ電源Ｖｓ２が連続的に供給されるイグニションキー１１がオンの場合と、第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に供給されるイグニションキー１１がオフの場合との両方で、（１）第２センサ３４側の電源安定性と、（２）良好なＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）特性と、（３）イグニションキー１１がオフの時の暗電流の低減が求められる。
電源安定性の観点からは、大きな容量のデカップリングコンデンサが望まれる。一方で、第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に供給されるイグニションキー１１がオフの場合では、高速な信号の立ち上がりと暗電流低減の観点から小さい容量のバイパスコンデンサが望まれる。またＥＭＣ特性の観点からは、高周波領域で機能するバイパスコンデンサが望まれる。
【０１８５】
発明者らは、シミュレーションを繰り返すことにより、次の３箇所（１）〜（３）にバイパスコンデンサやデカップリングコンデンサを設けることにより、安定的な第２センサ信号が得られることを発見した。
（１）第２オフセット電圧出力回路３９の入力端子
第２オフセット電圧出力回路３９の入力端子と第２センサ接地ラインＧＮＤ２とを接続するように（すなわち分圧抵抗Ｒｄ２１、Ｒｄ２２の接続点と第２センサ接地ラインＧＮＤ２とを接続するように）デカップリングコンデンサＣ１２を設けることにより、第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に供給される場合に、第２センサ電源Ｖｓ２がスイッチングされても、その過渡電流による電源の電圧変動は、分圧抵抗Ｒｄ２１とデカップリングコンデンサＣ１２により形成されるローパスフィルタによって遮断され、第２センサ信号の直流成分の変動が抑制される。この結果、第２センサ信号の安定性を向上できる。
【０１８６】
（２）第２センサ３４に近接する位置
第２センサ３４と近接する位置において第２センサ電源ラインＶＬ２と第２センサ接地ラインＧＮＤ２とを接続するバイパスコンデンサＣ２３及びＣ２４を設けることにより、第２センサ電源Ｖｓ２のスイッチングにより生じた電磁ノイズが、第２センサ３４に与える影響を抑制し、この結果、第２センサ信号の安定性を向上できる。
【０１８７】
（３）電源管理部５０に近接する位置
電源管理部５０と近接する位置においてハーネス３５の第２センサ電源ラインＶＬ２と接地ラインＧＮＤとを接続するデカップリングコンデンサＣ３２（図２２参照）を設けることにより、第２センサ電源Ｖｓ２がスイッチングされたときに発生する電源の電圧変動が、ハーネス３５へ進入することを抑制し、ハーネス３５により供給される電源を安定化できる。また、ハーネス３５から生じるノイズを低減できる。
なお、イグニションキー１１がオンの場合（すなわち第２センサ電源Ｖｓ２が連続的に供給されていている場合）においても、上記の３箇所（１）〜（３）にバイパスコンデンサやデカップリングコンデンサを接続することにより、外部からのノイズが第２センサ３４へ及ぼす影響を抑制できるので、第２センサ信号の安定性を向上できる。
【０１８８】
第２センサ電源Ｖｓ２の第２センサ電源ラインＶＬ２と同様に、第１センサ電源Ｖｓ１の第１センサ電源ラインＶＬ１に、バイパスコンデンサやデカップリングコンデンサを設けてもよい。本実施形態では、第１オフセット電圧出力回路３８の入力端子と第１センサ接地ラインＧＮＤ１とを接続するデカップリングコンデンサＣ１１（図２１参照）を設ける。
また、第１センサ３３と近接する位置において第１センサ電源ラインＶＬ１と第１センサ接地ラインＧＮＤ１とを接続するバイパスコンデンサＣ２１及びＣ２２を設ける。
また、電源管理部５０と近接する位置においてハーネス３５の第１センサ電源ラインＶＬ１と接地ラインＧＮＤとを接続するデカップリングコンデンサＣ３１（図２２参照）を設ける。
【０１８９】
さらに、ハーネス３５とのコネクタに近接する位置において、センサユニット３０側の第１センサ電源ラインＶＬ１と第１センサ接地ラインＧＮＤ１とを接続する、静電気放電サージ（ＥＳＤ）対策用のバイパスコンデンサＣｅ１と、センサユニット３０側の第２センサ電源ラインＶＬ２と第２センサ接地ラインＧＮＤ２とを接続する、ＥＳＤ対策用のバイパスコンデンサＣｅ２を設けてもよい。
【０１９０】
（第４実施形態の効果）
（１）実施形態の回転角検出装置は、モータ２０のモータ回転軸２１の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を含んだ第１センサ信号と、モータ回転軸２１の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を含んだ第２センサ信号とを出力するセンサユニット３０と、センサユニット３０に電源を供給するとともに第１センサ信号及び第２センサ信号に基づいてモータ回転軸２１の回転角を表す回転角情報を算出するコントローラ４０と、コントローラ４０及びセンサユニット３０を接続し、コントローラ４０からセンサユニット３０へ電源を伝送し、センサユニット３０からコントローラ４０へ第１センサ信号及び第２センサ信号を伝送するハーネス３５と、を備える。
【０１９１】
センサユニット３０は、ハーネス３５を介してコントローラ４０から供給された第１センサ電源Ｖｓ１により駆動されてモータ回転軸２１の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を出力する第１センサ３３と、第１センサ３３の出力信号を増幅して第１センサ信号として出力する第１増幅器３６と、電源としてハーネス３５を介してコントローラ４０から供給された第２センサ電源Ｖｓ２により駆動されてモータ回転軸２１の回転に応じた正弦信号及び余弦信号を出力する第２センサ３４と、第２センサ３４の出力信号を増幅して第２センサ信号として出力する第２増幅器３７と、ハーネス３５を介してコントローラ４０から供給された第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２の電圧をそれぞれ分圧する第１分圧抵抗Ｒｄ１１及びＲｄ１２並びに第２分圧抵抗Ｒｄ２１及びＲｄ２２と、第１分圧抵抗Ｒｄ１１及びＲｄ１２並びに第２分圧抵抗Ｒｄ２１及びＲｄ２２の接続点からそれぞれ分圧電圧が入力され第１増幅器３６及び第２増幅器３７にオフセット電圧を付与する第１オフセット電圧出力回路３８及び第２オフセット電圧出力回路３９と、第２オフセット電圧出力回路３９の入力端子とグラウンドとを接続するデカップリングコンデンサＣ１２と、を備える。
コントローラ４０は、電源スイッチがオンである場合に第１センサ電源Ｖｓ１及び第２センサ電源Ｖｓ２として連続的な電力を供給し、電源スイッチがオフである場合に第１センサ電源Ｖｓ１の供給を停止するとともに第２センサ電源Ｖｓ２として間欠的な電力を供給する電源管理部５０を備える。
【０１９２】
このようなデカップリングコンデンサＣ１２を設けることにより、第２センサ電源Ｖｓ２が間欠的に供給される場合に、第２センサ電源Ｖｓ２がスイッチングされても、その過渡電流による電源の電圧変動は、分圧抵抗Ｒｄ２１とデカップリングコンデンサＣ１２により形成されるローパスフィルタによって遮断され、第２センサ信号の直流成分の変動が抑制される。この結果、第２センサ信号の安定性を向上できる。
【０１９３】
（２）センサユニット３０は、第２センサ３４と近接する位置において第２センサ電源Ｖｓ２の電源ラインとグラウンドとを接続するバイパスコンデンサＣ２３及びＣ２４を備えてもよい。
このようなバイパスコンデンサＣ２３及びＣ２４を設けることにより、第２センサ電源Ｖｓ２のスイッチングにより生じた電磁ノイズが、第２センサ３４に与える影響を抑制し、この結果、第２センサ信号の安定性を向上できる。
【０１９４】
（３）コントローラ４０は、電源管理部５０と近接する位置においてハーネス３５の第２センサ電源Ｖｓ２の電源ラインとグラウンドとを接続するデカップリングコンデンサＣ３２を備えてもよい。
このようなデカップリングコンデンサＣ３２を設けることにより、第２センサ電源Ｖｓ２がスイッチングされたときに発生する電源の電圧変動が、ハーネス３５へ進入することを抑制し、ハーネス３５により供給される電源を安定化できる。また、ハーネス３５から生じるノイズを低減できる。
【０１９５】
（４）センサユニット３０は、第１センサ３３と近接する位置において第１センサ電源Ｖｓ１の電源ラインとグラウンドとを接続するバイパスコンデンサＣ２１及びＣ２２を備えてもよい。
このようなバイパスコンデンサＣ２２及びＣ２２を設けることにより、第１センサ電源Ｖｓ１のスイッチングにより生じた電磁ノイズが、第１センサ３３に与える影響を抑制し、この結果、第１センサ信号の安定性を向上できる。
【０１９６】
なお、上述した第１実施形態〜第４実施形態の構成を、適宜組み合わせてもよい。例えば、第３実施形態の電源管理部５０の電源制御部５６は、第２実施形態の電源制御部５６と同様の構成及び方法で、第２センサ３４を駆動する駆動間隔を変更してもよい。
また、例えば第２実施形態のコンパレータ５８ａ、５８ｂは、第３実施形態と同様に、イグニションキー１１がオンである場合に第３電源供給部５４から供給される連続的な第２センサ電源Ｖｓ２を電源として動作して第２センサ電源Ｖｓ２の電圧に基づく閾値電圧Ｖｒと第２センサ信号とを比較し、イグニションキー１１がオフである場合に第３電源供給部５４から供給される間欠的な第２センサ電源Ｖｓ２を電源として動作して第２センサ電源Ｖｓ２の電圧に基づく閾値電圧Ｖｒと第２センサ信号とを比較し、正弦カウンタ５８ｃ及び余弦カウンタ５８ｄは、内部電源Ｖｐを電源として動作してよい。
また、例えば第１実施形態〜第３実施形態のセンサユニット３０及びコントローラ４０に、第４実施形態と同様のバイパスコンデンサを設けてもよい。
【０１９７】
（変形例）
以上の説明では、本発明の回転角検出装置を、いわゆる上流アシスト方式と呼ばれるコラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置に適用する例について記載したが、本発明の回転角検出装置は、いわゆる下流アシスト方式の電動パワーステアリング装置に適用してもよい。以下、下流アシスト方式の電動パワーステアリング装置の例として、シングルピニオンアシスト方式、ラックアシスト方式、デュアルピニオンアシスト方式の電動パワーステアリング装置に、本発明の回転角検出装置を適用する構成例を説明する。
なお、下流アシスト方式の場合には、防水対策のためモータ２０、センサユニット３０、コントローラ４０は別体ではなく、図２３〜図２５の破線で示すように一体構造のＭＣＵ（Motor Control Unit）としてよい。この場合、上記の第１センサ３３と第２センサ３４となるセンサＩＣは、コントローラ４０の回路基板に内蔵してよい。
【０１９８】
図２３は、シングルピニオンアシスト方式の電動パワーステアリング装置に、本発明の回転角検出装置を適用する構成例を示す。コラム軸２ｉ及び２ｏ並びにこれらを連結するトーションバー（図示せず）に代えてコラム軸２を備える。操向ハンドル１は、コラム軸２を経て、インターミディエイトシャフトの一方のユニバーサルジョイント４Ａと連結されている。また、他方のユニバーサルジョイント４Ｂには、トーションバー（図示せず）の入力側シャフト４Ｃが連結されている。
ピニオンラック機構５は、ピニオン軸５Ａ、ピニオンギア５Ｂ及びラックバー５Ｃを備える。入力側シャフト４Ｃとピニオンラック機構５とは、入力側シャフト４Ｃとピニオンラック機構５との間の回転角のずれによってねじれるトーションバー（図示せず）によって連結されている。トルクセンサ１０は、トーションバーのねじれ角を、操向ハンドル１の操舵トルクＴｈとして電磁気的に測定する。
ピニオン軸５Ａには、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介して連結されており、センサユニット３０は、上記実施形態と同様にモータ２０のモータ回転軸の回転角情報を算出する。
【０１９９】
図２４は、ラックアシスト方式の電動パワーステアリング装置に、本発明の回転角検出装置を適用する構成例を示す。ラックバー５Ｃの外周面には螺旋溝（図示せず）が形成され、これと同様のリードの螺旋溝（図示せず）がナット７Ａの内周面にも形成されている。これら螺旋溝によって形成される転動路に複数の転動体が配置されることによりボールネジが形成されている。
操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０の回転軸２０ａに連結する駆動プーリ７Ｂとナット７Ａに連結する従動プーリ７Ｃにはベルト７Ｄが巻きかけられており、回転軸２０ａの回転運動がラックバー５Ｃの直進運動に変換される。センサユニット３０は、上記実施形態と同様にモータ２０のモータ回転軸の回転角情報を算出する。
【０２００】
図２５は、デュアルピニオンアシスト方式の電動パワーステアリング装置に、本発明の回転角検出装置を適用する構成例を示す。デュアルピニオンアシスト方式の電動パワーステアリング装置は、ピニオン軸５Ａ、ピニオンギア５Ｂに加えて、第２ピニオン軸８Ａ、第２ピニオンギア８Ｂを有し、ラックバー５Ｃは、ピニオンギア５Ｂと噛合する第１ラック歯（図示せず）と、第２ピニオンギア８Ｂと噛合する第２ラック歯（図示せず）を有する。
第２ピニオン軸８Ａには、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介して連結されており、センサユニット３０は、上記実施形態と同様にモータ２０のモータ回転軸の回転角情報を算出する。
【符号の説明】
【０２０１】
１…操向ハンドル、２ｉ…コラム軸（入力軸）、２ｏ…コラム軸（出力軸）、３…減速ギア、４Ａ、４Ｂ…ユニバーサルジョイント、５…ピニオンラック機構、６…タイロッド、１０…トルクセンサ、１１…イグニションキー（電源スイッチ）、１２…車速センサ、１４…バッテリ、２０…モータ、３０…センサユニット、３３…第１センサ、３４…第２センサ、３５…ハーネス、３６…第１増幅器、３７…第２増幅器、３８…第１オフセット電圧出力回路、３９…第２オフセット電圧出力回路、４０…コントローラ、５０…電源管理部、５１…レギュレータ、５２…第１電源供給部、５３…第２電源供給部、５４…第３電源供給部、５５…内部電源生成部、５６…電源制御部、５７…センサ電源判定部、５８…回転数検出部、５８ａ…第１コンパレータ、５８ｂ…第２コンパレータ、５８ｃ…正弦カウンタ、５８ｄ…余弦カウンタ、６０…マイクロプロセッサ、６１…角度位置算出部、６２…カウント合計部、６３…回転数情報補正部、６３ａ…第１象限情報算出部、６３ｂ…第２象限情報算出部、６３ｃ…象限比較部、６３ｄ…補正部、６４…回転数算出部、６５…角算出部、６６…回転角情報算出部、６６ａ、６６ｃ…乗算器、６６ｂ、６６ｄ…加算器、６７…診断部、６８…アシスト制御部、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ３１、Ｃ３２…デカップリングコンデンサ、Ｃ２１〜Ｃ２４、Ｃｅ１、Ｃｅ２…バイパスコンデンサ
【要約】
電源管理部（５０）は、電源スイッチ（１１）がオンである場合に連続的な電力である第１電力を第２センサ（３４）に供給し、電源スイッチがオフである場合に第１電力よりも小さな電圧を有する間欠的な電力である第２電力を第２センサに供給するとともに、第２センサ信号に基づいてモータ回転軸の回転数を表す回転数情報を出力する。電源管理部（５０）は、電源スイッチがオフである場合に第２電力を電源として動作して第２センサ信号をと基準電圧とを比較するコンパレータ（５８ａ、５８ｂ）と、コンパレータの出力をカウントすることによりモータ回転軸の回転数を検出するカウンタ（５８ｃ、５８ｄ）を備える。【図１】
0006954507.tif 000002
【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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