JP2015049042A - 回転角検出装置、電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のイグニッションがオフの状態において、少ない消費電力でステアリングシャフトの回転角を正確に求めることができる回転角検出装置、および電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに連動して回転するモータシャフトの変位量に応じた回転角信号を生成する回転角センサ３３と、ステアリングシャフトの変位に基づきパルス信号Ｓｐを生成するパルスセンサ８９と、回転角信号に基づいてステアリングシャフトの操舵角θｓを演算するマイクロコンピュータ４２と、を備える。マイクロコンピュータ４２は、操舵角θｓを演算する演算モードと、パルス信号Ｓｐの受信を待機する待機モードとを有し、車両のイグニッションがオンからオフに切り替えられたとき演算モードから待機モードに切り替わり、パルス信号Ｓｐを認識した場合に待機モードから演算モードに切り替わる。【選択図】図４

Description

本発明は、回転角検出装置、および電動パワーステアリング装置に関する。

車両の操舵系にモータの動力を付与することにより、ドライバーのステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置の制御装置は、ステアリングシャフトに設けられたトルクセンサの検出結果及び車速センサの検出結果に基づき操舵系に付与するアシスト力を算出し、当該アシスト力に基づいてモータに供給する電流を調整する。また、モータの回転角を取り込み、当該回転角をモータに供給する電流の演算に利用する制御装置も存在する。さらに、例えば特許文献１に記載されるように、モータがステアリングシャフトに連動することを利用して、モータの回転角からステアリングシャフトの回転角（操舵角）を演算する制御装置も存在する。求められた回転角は、アシスト力の調整やヘッドライトの角度調整などに利用される。

特許文献１の制御装置は、ステアリングシャフトに連動する従動歯車の回転角から当該従動歯車の回転数を演算し、これら従動歯車の回転数及び回転角に基づいてステアリングシャフトの回転角を演算する。この制御装置は、車両のイグニッションがオフの状態でも間欠起動して、起動する度にステアリングシャフトの回転角を演算する。

特開２００２−２１３９４４号公報

ところで、特許文献１の制御装置は、今回の起動で検出した回転角である今回値と前回の起動で検出した回転角である前回値との比較に基づいて従動歯車の回転数を演算する。このため、制御装置が起動していない間にステアリングシャフトが回転して従動歯車が１回転以上回転した場合、制御装置は、今回値と前回値との比較に基づいて算出した従動歯車の回転数が実際の回転数と異なるおそれがある。これは、制御装置が起動していない間隔を短くすること、すなわち、制御装置が頻繁に起動してその都度回転角を演算することにより解消することができる。しかしながら、頻繁に起動する分、起動している時間が長くなるので、その分消費電力が増える。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両のイグニッションがオフの状態において、少ない消費電力でステアリングシャフトの回転角を正確に求めることができる回転角検出装置、および電動パワーステアリング装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、回転角検出装置は、車両の操舵系に連動して回転する回転軸の変位量に応じた回転角信号を生成する回転角センサと、前記操舵系の変位に基づきパルス信号を生成するパルスセンサと、前記回転角信号に基づいて前記操舵系を構成するステアリングシャフトの操舵角を演算する演算部と、を備え、前記演算部は、前記操舵角を演算可能な演算モードと、前記パルス信号の受信を待機する待機モードとを有し、車両のイグニッションがオンからオフに切り替えられたとき前記演算モードから前記待機モードに切り替わり、当該待機モードである状態において前記パルス信号を認識した場合に前記待機モードから前記演算モードに切り替わることを要旨とする。

この構成によれば、操舵の変位に基づき、回転角信号及びパルス信号の両方が生成される。このため、演算部は、車両のイグニッションがオフとされ待機モードであるときに操舵系が変位してもパルス信号を認識して待機モードから演算モードに切り替わることができる。よって、イグニッションがオフとされているときにステアリングシャフトが回転されることによる演算操舵角と実際の操舵角とのずれの発生を抑制することができる。演算モードの演算部は、回転角信号の受信、及び受信した回転角信号に基づいてステアリングシャフトの操舵角を演算するのに対し、待機モードの演算部は、活動を休止しているため、待機モードの演算部は、演算モードの演算部と比較して電力の消費が少ない。このように、当該構成の回転角検出装置によれば、イグニッションがオフの状態において、少ない消費電力でイグニッションがオフとされているときにステアリングシャフトが回転されることによる演算操舵角と実際の操舵角とのずれの発生を抑制することができる。

上記構成において、前記イグニッションがオンからオフに切り替えられたときに前記演算部を前記演算モードから前記待機モードに切り替え、前記演算部が前記待機モードにある状態において前記パルス信号を認識した場合に前記演算部を前記待機モードから前記演算モードに切り替える切替部を備えることが好ましい。

この構成によれば、イグニッションがオンからオフに切り替えられると演算部はすぐに演算モードから待機モードに切り替わるので、電力の消費が抑制される。
上記構成において、前記操舵系に連動して変位する磁性体を備え、前記パルスセンサは、前記磁性体の変位に基づく磁束密度の変化を検出してパルス信号を生成することが好ましい。

この構成によれば、操舵系に磁性体を設けるという簡易な構成により、パルスセンサは操舵系の変位に基づいてパルス信号を生成することができる。
上記構成において、前記磁性体は、前記ステアリングシャフトに設けられ、前記磁性体の変位量に基づいて前記ステアリングシャフトのトルクを検出するトルクセンサを備えることが好ましい。

この構成によれば、パルスセンサとトルクセンサは、共通の磁性体を利用するので、回転角検出装置の構成が簡素になる。また、ステアリングシャフトは、ドライバーが操作するステアリングホイールに取り付けられている。このため、この構成のパルスセンサは、ステアリングシャフトの撓み（歯車の噛み合い）等による動力伝達の遅れの影響が少ないため、ステアリングシャフト以外の操舵系に設けられる場合と比較してステアリングシャフトの変位に基づく磁束密度の変化を短時間で検出できる。

上記構成において、前記磁性体は、前記回転軸の端部に設けられ、前記回転角センサは、前記演算部が設けられる基板に取り付けられて前記磁性体の変位量に基づいて前記回転軸の回転角を検出し、前記パルスセンサは、前記基板に取り付けられて前記磁性体の変位に基づく磁束密度の変化を検出してパルス信号を生成することが好ましい。

この構成によれば、回転角センサとトルクセンサは、共通の磁性体を利用するので、回転角検出装置の構成が簡素になる。また、同じ基板に回転角センサとパルスセンサとの両方を設けることができる。すなわち、パルスセンサ用に別途スペース等を設ける必要がないので、パルスセンサの搭載が容易である。

上記構成において、前記演算部は、前記イグニッションがオフの状態において、前記操舵角の演算が終了したら、前記演算モードから前記待機モードに切り替わることが好ましい。

この構成によれば、車両のイグニッションがオフの状態における演算部は、ステアリングシャフトの操舵角に変化が生じたときのみ演算モードとなるので、バッテリの消費電力が抑制される。

電動パワーステアリング装置は、上記回転角検出装置と、前記回転角検出装置が求めた前記ステアリングシャフトの操舵角に基づいて前記モータを制御する制御部と、を備えることを要旨とする。

この構成によれば、回転角検出装置の演算部は、車両のイグニッションがオフの状態であっても少ない消費電力でステアリングシャフトの回転角を正確に演算することができる。これにより、制御部は、車両のイグニッションがオフからオンに切り替えられても、ステアリングシャフトの回転角に応じた適切なアシスト力を操舵系に付与することができる。

本発明の回転角検出装置、および電動パワーステアリング装置は、車両のイグニッションがオフの状態において、少ない消費電力でステアリングシャフトの回転角を正確に求めることができる。

電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図。 トルクセンサの断面図。 円筒磁石の斜視図。 ＥＣＵの概略構成を示すブロック図。 モータの断面図。

［第１の実施形態］
以下、電動パワーステアリング装置の第１の実施形態について説明する。
＜電動パワーステアリング装置の概要＞
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１０は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪を転舵させる操舵機構２０、および運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構３０、および操舵補助機構３０の作動を制御するＥＣＵ（電子制御装置）４０を備えている。

操舵機構２０は、運転者により操作されるステアリングホイール２１、およびステアリングホイール２１と一体回転するステアリングシャフト２２を備えている。ステアリングシャフト２２は、ステアリングホイール２１の中心に連結されたコラムシャフト２３の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト２４、およびインターミディエイトシャフト２４の下端部に連結されたピニオンシャフト２５からなる。ピニオンシャフト２５の下端部は、ピニオンシャフト２５に交わる方向へ延びるラック軸２６（正確には、ラック歯が形成された部分２６ａ）に噛合されている。したがって、ステアリングシャフト２２の回転運動は、ピニオンシャフト２５およびラック軸２６からなるラックアンドピニオン機構２７によりラック軸２６の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラック軸２６の両端にそれぞれ連結されたタイロッド２８を介して左右の転舵輪２９にそれぞれ伝達されることにより、これら転舵輪２９の転舵角θ_ｔａが変更される。転舵輪２９の転舵角θ_ｔａが変更されることにより車両の進行方向が変更される。

操舵補助機構３０は、操舵補助力の発生源であるモータ３１を備えている。モータ３１としては、ブラシレスモータなどの三相交流モータが採用される。モータ３１は、ウォーム＆ホイールからなる減速機構３２を介してコラムシャフト２３に連結されている。減速機構３２は図示しないモータ回転軸の回転を減速し、モータトルクをコラムシャフト２３に伝達する。すなわち、ステアリングシャフト２２にモータトルクが操舵補助力（アシスト力）として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。モータ３１には、モータ３１の回転角θ_ｍを検出する回転角センサ３３が内蔵されている。回転角センサ３３としては、例えばホール効果を利用して回転角θ_ｍに応じて振幅値が変化する正弦波状の電気信号（回転角信号に相当する）を出力する磁気センサ等が採用される。なお、回転角センサ３３には、後述する第１のレギュレータ１３から５Ｖに調圧された直流が供給されることによりモータ３１の回転角θ_ｍを示す電気信号を生成する。

ＥＣＵ４０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果を運転者の要求あるいは走行状態を示す情報として取得し、これら取得される各種の情報に応じて、モータ３１を制御する。すなわち、ＥＣＵ４０は、制御部に相当する。各種のセンサとしては、たとえば車速センサ７０、およびトルクセンサ８０がある。車速センサ７０は、車速（車両の走行速度）Ｖを検出する。トルクセンサ８０は、コラムシャフト２３に設けられて、ステアリングホイール２１を介してステアリングシャフト２２に印加される操舵トルクＴ_ｈを検出する。ＥＣＵ４０は、これらセンサを通じて取得される車速Ｖ、操舵トルクＴ_ｈ、及び回転角θ_ｍに基づき、モータ３１を制御する。

なお、トルクセンサ８０は、ステアリングシャフト２２に操舵トルクが印加されたことを検出するパルスセンサ８９を備えている。パルスセンサ８９は、ステアリングシャフト２２に操舵トルクが印加されたことを検出するとパルス信号Ｓ_ｐを生成する。なお、トルクセンサ８０の構成については後に詳述する。

また、図４に示すように、車両は、ＥＣＵ４０をはじめ車両の各部に電力を供給するバッテリ１１を備えている。バッテリ１１は、１２Ｖの電圧を蓄電する。また車両は、第１及び第２のレギュレータ１２，１３を備えている。第１のレギュレータ１２は、１２Ｖの電圧を５Ｖに調圧する。第２のレギュレータ１３は、１２Ｖの電圧を０．５Ｖに調圧する。車両の各部は、第１及び第２のレギュレータ１２，１３によって調圧されたバッテリ１１の電力を消費して駆動する。

＜トルクセンサの構成＞
次に、トルクセンサ８０の構成について説明する。図２に示すように、トルクセンサ８０が設けられるコラムシャフト２３は、ステアリングホイール２１に連結されるインプットシャフト６１と、インターミディエイトシャフト２４に連結されるアウトプットシャフト６２とが、トーションバー６３を介して同軸線上に連結された構造とされている。インプットシャフト６１、及びアウトプットシャフト６２は、それぞれ軸受（インプットシャフト６１側の図示は省略、アウトプットシャフト６２側のみ図示）を介してケース６０に回転可能に支持されている。

トルクセンサ８０は、インプットシャフト６１の外周面に取り付けられた円筒磁石８１と、同円筒磁石８１を囲繞するように配置される第１及び第２のヨーク８２，８３、及びこれらヨーク８２，８３に発生する磁気をホールセンサ８８に導く第１及び第２の集磁リング８４，８５を、備えている。なお、第１及び第２のヨーク８２，８３は、樹脂部材からなる第１の保持部材８６にモールドされることにより保持されている。また、第１及び第２の集磁リング８４，８５は、樹脂部材からなる第２の保持部材８７にモールドされることにより保持されている。

ここで、図３に示すように、円筒磁石８１は、周方向にＮ極及びＳ極の各磁極が交互に配置された多極磁石である。
ホールセンサ８８は、ホール素子を中心に構成されている。ホールセンサ８８は、ホール効果により自身に印加される磁束の強度に応じた電圧信号である操舵トルクＴ_ｈを出力する。

また、図２に示すように、トルクセンサ８０は、円筒磁石８１の外周面に対向するパルスセンサ８９を備えている。パルスセンサ８９は、第２の保持部材８７にモールドされることにより保持される。パルスセンサ８９は、自身に印加される磁束の変化に対応したパルス信号Ｓ_ｐを生成する。

これらホールセンサ８８及びパルスセンサ８９に印加される磁束は、円筒磁石８１が回転することにより変化する。すなわち、これらホールセンサ８８及びパルスセンサ８９は、共通の磁石を利用している。なお、円筒磁石８１は、磁性体に相当する。

なお、図４に示すように、トルクセンサ８０には、第１のレギュレータ１２から５Ｖに調圧された直流が供給される。トルクセンサ８０は、電圧５Ｖの電圧を消費することにより駆動する。また、パルスセンサ８９には、第２のレギュレータ１３から０．５Ｖに調圧された直流が供給される。パルスセンサ８９は、電圧０．５Ｖの直流を消費することにより駆動する。

＜ＥＣＵの概略構成＞
つぎに、ＥＣＵのハードウェア構成を説明する。
図４に示すように、ＥＣＵ４０は、インバータ回路４１、マイクロコンピュータ４２、および切替部５４を備えている。

インバータ回路４１は、マイクロコンピュータ４２により生成されるモータ駆動信号に基づいて、バッテリなどの直流電源から供給される直流電圧を三相交流電圧に変換する。当該変換された三相交流電圧は、各相の給電経路４４を介してモータ３１に供給される。各相の給電経路４４には電流センサ４５が設けられている。これら電流センサ４５は、各相の給電経路４４に生ずる電流値Ｉを検出する。なお、図４では、説明の便宜上、各相の給電経路４４および各相の電流センサ４５をそれぞれ１つにまとめて図示する。

マイクロコンピュータ４２は、車速Ｖ、操舵トルクＴ_ｈ、及び回転角θ_ｍをそれぞれ定められたサンプリング周期で取り込む。マイクロコンピュータ４２は、これら取り込まれる各情報に基づきモータ駆動信号（ＰＷＭ駆動信号）Ｓ_ｍを生成する。

切替部５４は、イグニッション（ＩＧ）のオンオフ、パルスセンサ８９からのパルス信号Ｓ_ｐに基づき切替信号Ｓ_ｃを生成する。切替部５４は、第２のレギュレータ１３を介してバッテリ１１と接続されている。切替部５４は、０．５Ｖの電圧が常時供給されることにより駆動する。

切替部５４は、イグニッションがオフからオンに切り替えられた場合には切替スイッチ１４をオフからオンに切り替えるオン切替信号Ｓ_ｃｏｎを、イグニッションがオンからオフに切り替えられた場合には切替スイッチ１４をオンからオフに切り替えるオフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを、それぞれ生成する。さらに、切替部５４は、イグニッションがオフとされている場合においてパルス信号Ｓ_ｐを認識した場合にはオン切替信号Ｓ_ｃｏｎを生成する。オン切替信号Ｓ_ｃｏｎが生成されることにより、マイクロコンピュータ４２は、イグニッションがオフとされている場合でも後述する操舵角θ_ｓを生成する。また、切替部５４は、イグニッションがオフとされている場合に操舵角θ_ｓを認識した場合にはオフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成する。

ＥＣＵ４０は、第１のレギュレータ１２、及び切替スイッチ１４を介してバッテリ１１と接続されている。なお、切替スイッチ１４は、切替部５４が生成する切替信号Ｓ_ｃに基づいて第１のレギュレータ１２とＥＣＵ４０との間の接続の有無（オンオフ）を切り替える。

＜マイクロコンピュータ＞
つぎに、マイクロコンピュータの機能的な構成を説明する。
図４に示すように、マイクロコンピュータ４２は、図示しない記憶装置に格納された制御プログラムを実行することによって実現される各種の処理部を有している。マイクロコンピュータ４２は、これら処理部として、電流指令値演算部５１と、モータ駆動信号生成部５２と、操舵角演算部５３と、切替部５４と、を備えている。

電流指令値演算部５１は、車速Ｖ、操舵トルクＴ_ｈ、及び後述する操舵角演算部５３において演算された操舵角θ_ｓをそれぞれ取り込み、これら取り込まれる各種の情報に基づいて電流指令値Ｉ^＊を演算する。電流指令値演算部５１は、操舵トルクＴ_ｈの絶対値が大きくなるほど、また車速Ｖが遅くなるほど、電流指令値Ｉ^＊の絶対値をより大きな値に設定する。また、電流指令値演算部５１は、操舵トルクＴ_ｈ及び車速Ｖに基づいて設定された電流指令値Ｉ^＊を操舵角θ_ｓに応じて適当な値に補正する。

モータ駆動信号生成部５２は、電流指令値Ｉ^＊、実際の電流値Ｉ、及びモータの回転角θ_ｍをそれぞれ取り込み、これら取り込まれる情報に基づき実際の電流値Ｉが電流指令値Ｉ^＊に追従するように電流のフィードバック制御を行う。モータ駆動信号生成部５２は、電流指令値Ｉ^＊と実際の電流値Ｉとの偏差を求め、当該偏差を無くすようにモータ駆動信号Ｓ_ｍを生成する。

操舵角演算部５３は、モータの回転角θ_ｍを取り込み、この取り込まれる情報に基づき、ステアリングシャフトの操舵角θ_ｓを演算する。演算したステアリングシャフトの操舵角θ_ｓは、電流指令値演算部５１、後述の切替部５４、及び外部のＥＣＵに取り込まれる。

なお、これら電流指令値演算部５１、モータ駆動信号生成部５２、及び操舵角演算部５３は、５Ｖの電圧が供給されることにより駆動する。
演算モードのマイクロコンピュータ４２には、電流指令値演算部５１、モータ駆動信号生成部５２、及び操舵角演算部５３を駆動させる５Ｖの電圧が供給される。一方で、待機モードのマイクロコンピュータ４２には、電流指令値演算部５１、モータ駆動信号生成部５２、及びＶの電圧操舵角演算部５３を駆動させる５Ｖの電圧が供給されない。

マイクロコンピュータ４２が演算モードから待機モードに切り替えられた場合、バッテリ１１は、マイクロコンピュータ４２に供給する電圧が小さくなるので、その分、電力の消費が抑制される。

＜切替部の作用＞
次に、イグニッションがオフの場合における切替部５４の作用について説明する。
切替部５４は、イグニッションがオンからオフに切り替えられたことを検出すると、オフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成する。これにより、切替スイッチ１４はオンからオフに切り替わる。従って、バッテリ１１からＥＣＵ４０への５Ｖの電圧の供給が停止されるので、マイクロコンピュータ４２は、演算モードから待機モードに切り替わる。これにより、イグニッションがオフとされているときのＥＣＵ４０における電力消費が抑制される。

マイクロコンピュータ４２が待機モードとされているときに、ユーザがステアリングホイール２１に触れるなどしてステアリングシャフト２２が回転すると、これをパルスセンサ８９が検出し、パルス信号Ｓ_ｐを生成する。切替部５４は、パルス信号Ｓ_ｐを認識すると、オン切替信号Ｓ_ｃｏｎを生成する。これにより、切替スイッチ１４はオフからオンに切り替わるので、ＥＣＵ４０には、バッテリ１１から第１のレギュレータ１２を介して５Ｖの電圧が供給される。従って、マイクロコンピュータ４２は、待機モードから演算モードに切り替わる。これにより、操舵角演算部５３は、回転角センサ３３が検出したモータ３１の回転角θ_ｍから操舵角θ_ｓを演算する。

切替部５４は、操舵角θ_ｓを認識すると、オフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成する。これにより、切替スイッチ１４はオンからオフに切り替わるので、ＥＣＵ４０への５Ｖの電圧の供給が停止する。従って、マイクロコンピュータ４２は、演算モードから待機モードに切り替わる。

このように、マイクロコンピュータ４２は、イグニッションがオフであっても、操舵角θ_ｓが変化する状況になると、待機モードから演算モードに切り替わり、操舵角θ_ｓを算出する。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ＥＣＵ４０に、オン切替信号Ｓ_ｃｏｎ及びオフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成する切替部５４を設けた。これにより、切替部５４は、バッテリ１１の電圧を調圧する第１のレギュレータ１２とＥＣＵ４０との間に設けられた切替スイッチ１４のオンオフを切り替える。マイクロコンピュータ４２は、ステアリングシャフト２２に連動するモータの回転角θ_ｍからステアリングシャフト２２の操舵角θ_ｓを演算する操舵角演算部５３を備えている。マイクロコンピュータ４２は、切替スイッチ１４がオンのとき操舵角演算部５３が駆動する、すなわち操舵角θ_ｓを演算する演算モードと、切替スイッチ１４がオフのとき操舵角演算部５３が駆動しない、すなわち操舵角θ_ｓを演算しない待機モードと、を有している。演算モードのマイクロコンピュータ４２は、待機モードのマイクロコンピュータ４２と比較して、演算しない分消費電力が少ない。従って、マイクロコンピュータ４２が待機モードのとき、演算モードのときと比較してバッテリ１１が供給する電力が少ない。

切替部５４は、イグニッションがオンからオフに切り替えられたときオフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを、イグニッションがオフからオンに切り替えられたときオン切替信号Ｓ_ｃｏｎを、それぞれ生成する。また、切替部５４は、イグニッションがオフであってもステアリングシャフト２２が回転したときに生成されるパルス信号Ｓ_ｐを認識した場合にはオン切替信号Ｓ_ｃｏｎを生成する。これにより、切替スイッチ１４がオフからオンに切り替わる。すなわち、マイクロコンピュータ４２は、待機モードから演算モードに切り替わる。パルス信号Ｓ_ｐが生成されるのは、ステアリングシャフト２２が回転するとき、すなわち、操舵角θ_ｓが変更されるときである。このとき、マイクロコンピュータ４２は、演算モードであるので、操舵角θ_ｓを演算することができる。

このように、本実施形態のマイクロコンピュータ４２は、イグニッションがオフの状態であっても少ない消費電力でステアリングシャフト２２の操舵角θ_ｓを正確に演算することができる。

（２）また、イグニッションがオフの状態のとき、切替部５４は、オフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成後、操舵角θ_ｓを認識すると、オン切替信号Ｓ_ｃｏｎを生成する。これにより、切替スイッチ１４はオンからオフに切り替わるので、バッテリ１１からＥＣＵ４０への電力の供給が停止する。このように、バッテリ１１は、マイクロコンピュータ４２が操舵角θ_ｓを演算する必要なときだけＥＣＵ４０へ電力を供給するので、イグニッションがオフの状態のときにおける電力の消費が抑制される。

（３）ステアリングシャフト２２と一体回転する円筒磁石８１が生成する磁界を受けて操舵トルクＴ_ｈに応じた電気信号を生成するホールセンサ８８と円筒磁石８１を共用するようにパルスセンサ８９を配置した。すなわち、パルスセンサ８９に専用の磁石を必要としない分、電動パワーステアリング装置１０の構成が簡素となる。

（４）また、ステアリングシャフト２２は、ドライバーが操作するステアリングホイール２１取り付けられている。このため、パルスセンサ８９は、ステアリングシャフト２２以外の操舵系に設けられる場合と比較してステアリングホイール２１が操作されてからパルス信号Ｓ_ｐを生成するまでの時間が短い。

（５）イグニッションがオフの状態にあるとき、切替部５４は、操舵角θ_ｓを認識すると、オフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成するようにした。これにより、イグニッションがオフの状態にあるとき、マイクロコンピュータ４２が演算モードとなるのは操舵角θ_ｓが変化するときのみとなるので、その分、マイクロコンピュータ４２における電力の消費が抑制される。

［第２の実施形態］
次に、電動パワーステアリング装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態と上記第１の実施形態との相違点は、パルスセンサの搭載箇所である。従って、第１の実施形態と同様の構成については、その説明を割愛する。

まず、モータ３１に設けられる回転角センサ３３について詳細に説明する。図５に示すように、回転角センサ３３は、モータ軸９１の一方の端面に取り付けられた円盤状の磁石９２と、モータ３１のケース９３に取り付けられた基板９４に設けられ磁石９２と対向する磁気センサ９５と、を備えている。磁石９２は、Ｎ極及びＳ極の各磁極が径方向に分割されている。磁気センサ９５は、自身に印加される磁束の変化に応じた電圧信号である回転角θ_ｍを出力する。また、磁石９２が磁性体に相当する。

また、図５に示すように、回転角センサ３３は、基板９４に設けられたパルスセンサ９６を備えている。パルスセンサ９６は、磁気センサ９５と隣接するように設けられ、磁石９２と対向する。パルスセンサ８９は、自身に印加される磁界の変化に対応したパルス信号Ｓ_ｐを生成する。

これら磁気センサ９５及びパルスセンサ９６に印加される磁界は、モータ軸９１の回転に伴い磁石９２が回転することにより変化する。すなわち、これら磁気センサ９５及びパルスセンサ９６は、共通の磁石９２を利用している。

以上詳述したように、本実施形態によれば、上記第１の実施形態の（１）、（２）、（４）、及び（５）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（６）モータ軸９１と一体回転する磁石９２が生成する磁界を受けて回転角θ_ｍに応じた電気信号を生成する磁気センサ９５と磁石９２を共用するようにパルスセンサ９６を配置した。すなわち、パルスセンサ９６に専用の磁石を必要としない分、電動パワーステアリング装置１０の構成が簡素となる。

（７）磁気センサ９５及びパルスセンサ９６を同じ基板９４に設けた。すなわち、パルスセンサ９６用に別途スペース等を設ける必要がないので、パルスセンサ９６の搭載が容易である。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態において、パルスセンサ８９は、トルクセンサ８０のホールセンサ８８と円筒磁石８１を、パルスセンサ９６は、回転角センサ３３の磁気センサ９５と磁石９２を、それぞれ共用するようにしたが、共用しなくてもよい。すなわち、パルスセンサは、トルクセンサ８０や回転角センサ３３と別個に設けられてもよい。例えば、ステアリングシャフト２２やラック軸２６に磁石を取り付け、パルスセンサは、当該磁石の変位に基づく磁束密度の変化を検出してパルス信号を生成すればよい。

・上記各実施形態では、操舵角演算部５３において演算された操舵角θ_ｓは、モータ３１の制御に利用されたが、外部ＥＣＵにおける利用としては、例えばヘッドライトの角度調整などがある。

・上記各実施形態において、操舵角演算部５３において演算された操舵角θ_ｓは、必ずしもモータ３１の制御に利用されなくてもよい。
・上記各実施形態において、切替部５４は操舵角θ_ｓを認識するとオフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成して、マイクロコンピュータ４２を演算モードから待機モードに切り替えたが、切り替えなくてもよい。また、切替部５４がオフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成するトリガは、操舵角θ_ｓに限らない。例えば、時間（パルス信号Ｓ_ｐを認識してからの経過時間）であってもよい。

・上記各実施形態において、マイクロコンピュータ４２はモータ３１を制御するモータ駆動信号を生成する機能と、操舵角θ_ｓを演算する機能と、を備えていたが、モータ駆動信号を生成する機能は省略してもよい。

・上記各実施形態において、切替部５４は、ＥＣＵ４０に設けられたが、ＥＣＵ４０と別に設けてもよい。
・上記第１の実施形態において、第２のレギュレータ１３と回転角センサ３３との間にこれら両者間のオンオフを切り替えるスイッチを設けてもよい。この場合、当該スイッチのオンオフを切替部５４からの切替信号により切り替えるようにする。そして、切替部５４は、イグニッションがオフのとき先の両者間がオフとなるように、オフ切替信号Ｓ_ｃｏｆｆを生成し、パルス信号Ｓ_ｐを認識した場合にはオン切替信号Ｓ_ｃｏｎを生成するようにする。このように構成すれば、上記第１の実施形態の効果を得ることができるとともに、回転角センサ３３に電力を供給しない分、イグニッションがオフの状態におけるバッテリ１１の消費電力を低減することができる。

・上記第１の実施形態における円筒磁石８１は、磁界の向きが異なる磁性体が円筒状に連なる構成であってもよい。また、第２の実施形態において、磁石９２は、磁気を帯びている磁性体であればよい。

・上記各実施形態では、コラムシャフト２３に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置１０に具体化したが、たとえばインターミディエイトシャフト２４、ピニオンシャフト２５、あるいはラック軸２６に操舵補助力を付与するタイプの電動パワーステアリング装置に具体化してもよい。

１０…電動パワーステアリング装置、２０…操舵機構、３１…モータ、３３…回転角センサ、４０…ＥＣＵ（モータ制御装置）、４２…マイクロコンピュータ、５１…電流指令値演算部、５２…モータ駆動信号生成部、５３…操舵角演算部、５４…切替部、８０…トルクセンサ、８１，９２…磁石（磁性体）、８９，９６…パルスセンサ。

Claims (7)

1. 車両の操舵系に連動して回転する回転軸の変位量に応じた回転角信号を生成する回転角センサと、
   前記操舵系の変位に基づきパルス信号を生成するパルスセンサと、
   前記回転角信号に基づいて前記操舵系を構成するステアリングシャフトの操舵角を演算する演算部と、を備え、
   前記演算部は、前記操舵角を演算可能な演算モードと、前記パルス信号の受信を待機する待機モードとを有し、車両のイグニッションがオンからオフに切り替えられたとき前記演算モードから前記待機モードに切り替わり、当該待機モードである状態において前記パルス信号を認識した場合に前記待機モードから前記演算モードに切り替わる回転角検出装置。
2. 請求項１に記載の回転角検出装置において、
   前記イグニッションがオンからオフに切り替えられたときに前記演算部を前記演算モードから前記待機モードに切り替え、前記演算部が前記待機モードにある状態において前記パルス信号を認識した場合に前記演算部を前記待機モードから前記演算モードに切り替える切替部を備える回転角検出装置。
3. 請求項１又は２に記載の回転角検出装置において、
   前記操舵系に連動して変位する磁性体を備え、
   前記パルスセンサは、前記磁性体の変位に基づく磁束密度の変化を検出してパルス信号を生成する回転角検出装置。
4. 請求項３に記載の回転角検出装置において、
   前記磁性体は、前記ステアリングシャフトに設けられ、
   前記磁性体の変位量に基づいて前記ステアリングシャフトのトルクを検出するトルクセンサを備える回転角検出装置。
5. 請求項３に記載の回転角検出装置において、
   前記磁性体は、前記回転軸の端部に設けられ、
   前記回転角センサは、前記演算部が設けられる基板に取り付けられて前記磁性体の変位量に基づいて前記回転軸の回転角を検出し、
   前記パルスセンサは、前記基板に取り付けられて前記磁性体の変位に基づく磁束密度の変化を検出してパルス信号を生成する回転角検出装置。
6. 請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の回転角検出装置において、
   前記演算部は、前記イグニッションがオフの状態において、前記操舵角の演算が終了したら、前記演算モードから前記待機モードに切り替わる回転角検出装置。
7. 車両の操舵系に付与するアシスト力を生成するモータと、
   請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の回転角検出装置と、
   前記回転角検出装置が求めた前記ステアリングシャフトの操舵角に基づいて前記モータを制御する制御部と、を備える電動パワーステアリング装置。