JP2015161584A - 回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源失陥が生じたことを適切に検出可能な回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】回転角検出装置２０の検出素子２１は、モータ８０の回転に伴って変化するマグネット８２の回転磁界を検出する。角度演算部２３は、回転角θｍおよび回転回数Ｎを演算する。電源失陥判定回路２４は、バッテリ６５から電力が供給されなくなる電源失陥が生じたか否かを示す情報を記憶する揮発性メモリ２４１を有する。通信部２５は、回転情報および電源失陥情報に応じた電源失陥判定結果を制御部５０に送信し、電源失陥判定結果を制御部５０にて受信したことを示す復帰信号を制御部５０から受信する。揮発性メモリ２４１は、電源失陥が生じた場合、制御部５０からの復帰信号を受信するまでの期間、電源失陥が生じたことを示す情報を保持する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置に関する。

従来、モータなどの回転軸の回転角度を検出する回転角検出装置が公知である。例えば特許文献１の回転角検出装置は、電動パワーステアリング装置に用いられ、バッテリから供給される電力により作動する。また、コントロールユニットでは、電動モータの回転角度に基づいてステアリングシャフトの回転角度を算出する。

特許第５３３９０９５号公報

ところで、例えばハーネスや電源回路の異常、バッテリの電圧低下、または、バッテリ交換等により、回転角検出装置に供給される電圧が低下し、角度情報がリセットされる場合がある。特許文献１では、電圧低下に伴って角度情報がリセットされたか否かの判別ができないため、リセットされた角度情報を用いた制御が行われる虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源失陥が生じたことを検出可能な回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を提供することにある。

回転角検出装置は、イグニッション電源がオフされている期間において、バッテリからの電力により少なくとも一部の作動を継続可能あって、センサ部と、演算部と、電源失陥判定回路と、通信部と、を備える。
センサ部は、被検出部の回転に伴って変化する情報を検出する。演算部は、センサ部にて検出された検出値に基づき、被検出部の回転情報を演算する。
電源失陥判定回路は、バッテリから電力が供給されなくなる電源失陥が生じたか否かを示す情報である電源失陥情報を記憶する記憶部を有する。

通信部は、回転情報および電源失陥情報に応じた電源失陥判定結果を制御部に送信する。また、通信部は、電源失陥判定結果を制御部にて受信したことを示す復帰信号を制御部から受信する。
記憶部は、電源失陥が生じた場合、制御部から復帰信号を受信するまでの期間、電源失陥が生じたことを示す情報を電源失陥情報として保持する。

回転角検出装置は、イグニッション電源がオフされている期間において、バッテリからの電力により少なくとも一部の作動を継続可能であり、イグニッション電源がオフされている期間にも、被検出部の回転情報（例えば、回転角や回転回数）の検出、演算を行う。これにより、イグニッション電源がオフされた期間における回転情報を、各種演算に用いることができる。

また、記憶部は、バッテリから電力が供給されなくなる電源失陥が生じた場合、制御部からの復帰信号を受信するまでは、電源失陥が生じたことを示す情報を電源失陥情報として保持するので、電源失陥が生じたことを検出し制御部に適切に通知することができる。これにより、電源失陥期間があったことを制御部にて認識可能であるので、適切なフェールセーフ処置を行うことができる。
また、回転角検出装置自身にて電源失陥を検出可能であるので、例えば制御部にて電源失陥を検出、判定を行う場合と比較し、イグニッション電源オフ時の電力消費を抑えることができる。

本発明の回転角検出装置は、電動パワーステアリング装置に好適に適用される。電動パワーステアリング装置は、運転者による操舵を補助する補助トルクを出力するモータと、電子制御ユニットと、を備える。電子制御ユニットは、モータを被検出部とする回転角検出装置と、および、モータの駆動を制御する制御部を有する。制御部は、回転情報に基づき、運転者により操舵される操舵部材と接続されるステアリングシャフトの回転角度を演算する。

回転角検出装置は、イグニッション電源がオフされたときにも、バッテリから供給される電力により、回転情報の演算を継続可能である。これにより、制御部に記憶されている操舵部材の中立位置を用い、回転情報、および、モータとステアリングシャフトとを接続するギアのギア比等に基づき、ステアリングシャフトの回転角度であるステアリング角度を適切に演算することができる。また、イグニッション電源が再度オンされたときの操舵部材の中立位置の再学習を省略することができる。

また、制御部は、回転情報が電源失陥後の情報か否かを認識可能であるので、回転情報が電源失陥後の情報であれば、例えば記憶されている操舵部材の中立位置を用いたステアリング角度の演算を中止し、操舵部材の中立位置を再学習する等、適切なフェールセーフ処置を行うことができる。

本発明の一実施形態による電動パワーステアリング装置の構成を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態による回転角検出装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による電源失陥判定処理を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態による電源失陥判定処理を説明するタイムチャートである。

以下、本発明による回転角検出装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
図１に示すように、本発明の一実施形態による回転角検出装置２０は、モータ８０とともに、運転者によるステアリング操作を補助するための電動パワーステアリング装置１に適用される。

図１は、電動パワーステアリング装置１を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材としてのハンドル（ステアリングホイール）９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置１等から構成される。

ハンドル９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、ハンドル９１に入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ９５が設けられる。ステアリングシャフト９２の先端にはピニオンギア９６が設けられ、ピニオンギア９６はラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。

これにより、運転者がハンドル９１を回転させると、ハンドル９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換され、ラック軸９７の変位量に応じた角度に一対の車輪９８が操舵される。

電動パワーステアリング装置１は、運転者によるハンドル９１の操舵を補助する補助トルクを出力するモータ８０、モータ８０の回転を減速してステアリングシャフト９２またはラック軸９７に伝える減速ギア８９、および、モータ８０の駆動制御に用いられる電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）１０等を備える。

モータ８０は、バッテリ６５から電力が供給されることにより駆動し、減速ギア８９を正逆回転させる。
モータ８０は、３相ブラシレスモータであって、シャフト８１、ロータ（不図示）、および、ステータ（不図示）等を有する。ロータは、シャフト８１とともに回転する円筒状の部材であり、その表面に永久磁石が貼り付けられ、磁極を有する。ステータは、内部にロータを相対回転可能に収容している。ステータは、径内方向へ所定角度毎に突出する突出部を有し、この突出部に巻線が巻回される。巻線への通電を切り替えることにより、ロータおよびシャフト８１が回転する。シャフト８１のＥＣＵ１０側の端部は、モータケースから突出し、マグネット８２が設けられる。

ＥＣＵ１０は、回転角検出装置２０、および、制御部５０等を有する。
回転角検出装置２０は、モータ８０の回転角θｍを検出する。本実施形態では、モータ８０が「被検出部」に対応する。詳細には、回転角検出装置２０は、ロータおよびシャフト８１と一体となって回転するマグネット８２が回転することによる磁界の変化を検出する。模式的な図面である図１中では、回転角検出装置２０とマグネット８２とが離間しているが、回転角検出装置２０（特に、後述の検出素子２１）は、マグネット８２の回転磁界を検出可能な位置に配置される。

回転角検出装置２０には、イグニッション電源（以下、「ＩＧ電源」という。）６０を経由せず、ハーネス６６を経由してバッテリ６５から直接的に電力が供給される。すなわち、回転角検出装置２０には、ＩＧ電源６０がオフされているときにも、バッテリ６５からの電力の供給が継続され、少なくとも一部の作動を継続可能である。
ハーネス６６や電源回路の異常、所謂「バッテリ上がり」といったバッテリ６５の電圧低下等が生じた場合、或いは、バッテリ６５の交換等によりバッテリ６５が取り外された場合、回転角検出装置２０に供給される電圧が低下する。以下適宜、バッテリ６５から回転角検出装置２０に供給される電圧が所定値未満となる状態を「センサ電源がオフされている」または「センサ電源失陥（或いは単に「電源失陥」）」という。また、バッテリ６５から回転角検出装置２０に供給される電圧が所定値以上である状態を「センサ電源がオンされている」という。

図２に示すように、回転角検出装置２０は、センサ部としての検出素子２１、ＡＤ変換部２２、演算部としての角度演算部２３、電源失陥判定回路２４、および、通信部２５等を備える。
検出素子２１は、例えばホール素子やＭＲ素子等により構成され、マグネット８２の回転に伴って変化する回転磁界を検出する。本実施形態では、「マグネット８２の回転に伴って変化する回転磁界」が「被検出部の回転に伴って変化する情報」に対応する。
ＡＤ変換部２２は、検出素子２１から出力される検出値をＡＤ変換し、角度演算部２３に出力する。

角度演算部２３は、検出素子２１にて検出されＡＤ変換された検出値に基づき、モータ８０の回転角θｍを演算する。本実施形態の回転角θｍは、機械角とする。また、角度演算部２３は、回転角θｍに基づき、モータ８０の回転回数Ｎを演算する。本実施形態では、回転角θｍ、および、回転回数Ｎが「回転情報」に対応する。

電源失陥判定回路２４は、記憶部としての揮発性メモリ２４１を有する。揮発性メモリ２４１は、電源失陥フラグとして機能し、初期値「０」である場合、電源失陥フラグがセットされているとみなす。また、揮発性メモリ２４１が正常値「１」である場合、電源失陥フラグがセットされていないとみなす。本実施形態では、揮発性メモリ２４１の初期値「０」および正常値「１」が「電源失陥情報」に対応する。

揮発性メモリ２４１は、センサ電源がオフされると、初期値「０」に戻る。また、揮発性メモリ２４１は、バッテリ６５から電力が供給され、センサ電源がオンとなった場合でも、制御部５０からの復帰信号を受信するまでの間は、初期値「０」を保持する。制御部５０からの復帰信号が受信されると、揮発性メモリ２４１を正常値「１」とする。
本実施形態では、揮発性メモリ２４１が初期値「０」である状態が、「バッテリからの電力が供給されなくなったことを示す情報」に対応する。

通信部２５は、シリアルインターフェースにより構成され、角度演算部２３にて演算された回転角θｍおよび回転回数Ｎである回転情報、および、揮発性メモリ２４１の情報に応じた電源失陥判定結果を制御部５０に送信する。詳細には、揮発性メモリ２４１が初期値「０」である場合、電源失陥判定結果に対応するビット情報として「０」を送信する。また、揮発性メモリ２４１が正常値「１」である場合、電源失陥判定結果に対応するビット情報として「１」を送信する。本実施形態では、ビット化け対策のため、電源失陥判定結果として、２ビット分の領域を使用し誤判定を防止する。制御部５０では、２ビット分のうちの少なくとも１ビット分が「１」である場合、電源失陥フラグがセットされているとみなさず、２ビットの両方ともが「０」である場合に、電源失陥フラグがセットされているとみなす。
また、通信部２５は、制御部５０が電源失陥判定結果を受信した後に制御部５０から送信される復帰信号を受信する。復帰信号は、揮発性メモリ２４１を初期値「０」から正常値「１」にする旨の信号であり、電源失陥フラグをリセットする旨の信号である、と捉えることもできる。

図１に示すように、制御部５０は、モータ８０の駆動を制御するものであり、各種演算を実行するマイクロコンピュータ等により構成される。制御部５０には、ＩＧ電源６０および図示しないレギュレータ等を経由し、バッテリ６５から電力が供給される。すなわち、ＩＧ電源６０がオフされているとき、制御部５０には電力が供給されない。

制御部５０は、回転角検出装置２０からモータ８０の回転角θｍおよび回転回数Ｎを取得し、回転角θｍ、ステアリングシャフト９２の回転角度であるステアリング角度θｓｔ、および、トルクセンサ９５により検出される操舵トルク等に基づき、モータ８０の駆動を制御する。

また、制御部５０は、回転角θｍ、回転回数Ｎ、および、減速ギア８９のギア比に基づき、ステアリング角度θｓｔを演算する。これにより、ステアリング角度θｓｔを検出するステアリングセンサを省略可能である。
制御部５０では、例えば一定速度で直進進行を一定時間行ったときに演算されるステアリング角度θｓｔに基づき、ハンドル９１の中立位置を学習し、記憶する。中立位置の学習は、ハンドル９１の絶対角の学習と捉えることもできる。

ハンドル９１は、ＩＧ電源６０がオフされている間に運転者により操作され、ステアリング角度θｓｔが変化することがある。また、これに伴って、回転角θｍおよび回転回数Ｎが変化することがある。
ＩＧ電源６０が再度オンされたとき、ＩＧ電源６０がオフされている期間の回転回数Ｎ、および、ＩＧ電源６０がオンされたときのモータ位置である回転角θｍがわかれば、制御部５０に記憶されているハンドル９１の中立位置に基づき、ステアリング角度θｓｔを演算可能である。そのため本実施形態では、ＩＧ電源６０がオフされているときも、回転角検出装置２０による回転角θｍおよび回転回数Ｎの演算を継続する。これにより、ＩＧ電源６０を再度オンしたとき、ハンドル９１の中立位置の再学習が不要となる。なお、ＩＧ電源６０がオフされている期間の回転回数Ｎが不明である場合、ハンドル９１の中立位置を再学習する必要がある。

回転角検出装置２０にバッテリ６５から供給される電圧が所定値以下に低下する電源失陥期間があると、電源失陥期間の回転回数Ｎを演算できないため、次にＩＧ電源６０がオンされたとき、制御部５０に記憶されている中立位置を用いて演算されるステアリング角度θｓｔと実際のステアリング角度θｓｔとが異なる虞がある。そのため、電源失陥期間がある場合、制御部５０では、ハンドル９１の中立位置を再学習する必要がある。
また、ＩＧ電源６０がオフされているとき、制御部５０等へ電力を供給せず、ＩＧ電源６０がオフされている期間における電力消費を抑えている。そこで、本実施形態では、ＩＧ電源６０がオフされている期間にも電力供給が継続される回転角検出装置２０にて、電源失陥の有無を検出している。

ここで、回転角検出装置２０にて実行される電源失陥判定処理を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＩＧ電源６０のオンオフによらず、所定の間隔で実行される。なお、図３にて説明する各処理は、ソフトウェアにより実行してもよいし、ハードウェアにより実行してもよい。また、図３中では、電源失陥フラグがセットされている状態を「電源失陥フラグＯＮ」と記載し、電源失陥フラグがセットされていない状態を「電源失陥フラグＯＦＦ」と記載する。後述の図４についても同様とする。

最初のステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）では、バッテリ６５からの回転角検出装置２０に入力される電圧であるセンサ電源電圧が入力される。
Ｓ１０２では、センサ電源がオフからオンになったか否かを判断する。センサ電源がオフからオンになったと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。センサ電源がオフからオンになっていないと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０３へ移行する。

Ｓ１０３では、センサ電源がオフされている、すなわちセンサ電源失陥か否かを判断する。センサ電源がオフされていないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、すなわち、センサ電源のオン状態が継続されている場合、Ｓ１０８へ移行する。センサ電源がオフされていると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行する。

センサ電源がオフからオンになったと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）に移行するＳ１０４では、揮発性メモリ２４１が初期値「０」であり、電源失陥フラグがセットされている状態を保持する。
Ｓ１０５では、揮発性メモリ２４１が初期値「０」であるので、電源失陥判定結果として、ビット情報「０」を通信部２５から制御部５０へ送信する。

Ｓ１０６は、Ｓ１０３と同様であり、センサ電源がオフされているか否かを判断する。センサ電源がオフされていると判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、すなわちセンサ電源がオンになった後、電源失陥フラグがセットされている状態が継続されているときに、再度センサ電源がオフされた場合、Ｓ１１０へ移行する。センサ電源がオフされていない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０７へ移行する。

Ｓ１０７では、制御部５０から復帰信号を受信したか否かを判断する。本実施形態では、制御部５０は、ハンドル９１の中立位置の学習が終了した場合、回転角検出装置２０に復帰信号を送信する。制御部５０からの復帰信号を受信していないと判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、Ｓ１０４に戻る。制御部５０からの復帰信号を受信したと判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｓ１０８へ移行する。

センサ電源のオン状態が継続されている場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、または、復帰信号を受信したと判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）に移行するＳ１０８では、揮発性メモリ２４１を正常値「１」とし、電源失陥フラグをリセット状態とする。
Ｓ１０９では、揮発性メモリ２４１が正常値「１」であるので、電源失陥判定結果として、ビット情報「１」を通信部２５から制御部５０へ送信する。

センサ電源がオフされていると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ、または、Ｓ１０６：ＹＥＳ）に移行するＳ１１０では、揮発性メモリ２４１が初期値「０」となり、電源失陥フラグがセットされた状態となる。

電源失陥判定処理を図４に示すタイムチャートに基づいて説明する。
時間ｔ０にて回転角検出装置２０とバッテリ６５とが接続される（図３中のＳ１０２：ＹＥＳ）。このとき、ＩＧ電源６０がオンされておらず、制御部５０からの復帰信号を受信していないので（Ｓ１０７：ＮＯ）、電源失陥フラグがセットされている状態、すなわち揮発性メモリ２４１が初期値「０」である状態が保持される。また、時間ｔ１にてＩＧ電源６０がオンされると、制御部５０での処理が開始される。制御部５０において、ハンドル９１の中立位置の学習が終了し、時間ｔ２にて復帰信号が回転角検出装置２０にて受信されると（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、揮発性メモリ２４１が正常値「１」となり（Ｓ１０８）、電源失陥フラグがリセットされる（Ｓ１０８）。また、通信部２５は、電源失陥結果として、電源失陥フラグがリセットされている旨のビット情報「１」を制御部５０へ送信する（Ｓ１０９）。

また、時間ｔ３にてＩＧ電源６０がオフされ、時間ｔ４にてイグニッション電源がオンされるまでの間、バッテリ６５から回転角検出装置２０への電力供給が継続されるので（Ｓ１０３：ＮＯ）、揮発性メモリ２４１は正常値「１」が保持され、電源失陥フラグのリセット状態が継続される（Ｓ１０８）。

一方、時間ｔ５にてＩＧ電源６０がオフされ、時間ｔ６にてバッテリ６５から回転角検出装置２０への電力供給が供給されなくなると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、揮発性メモリ２４１が初期値「０」に戻り、電源失陥フラグがセットされた状態となる（Ｓ１１０）。時間ｔ６にて電力供給がなくなってから、時間ｔ７にて電力供給が再開されるまでの期間ＲＬは、回転角検出装置２０による回転角θｍおよび回転回数Ｎの検出ができない。そのため、期間ＲＬにハンドル９１が操舵され、例えばロータが１回転以上回転すると、再度ＩＧ電源６０がオンされたとき、記憶されているハンドル９１の中立位置に基づいてステアリング角度θｓｔと実際のステアリング角度とが一致しなくなる虞がある。

そこで本実施形態では、制御部５０からの復帰信号を受信する時間ｔ９までは（Ｓ１０７：ＮＯ）、揮発性メモリ２４１が初期値「０」であり、電源失陥フラグがセットされている状態を保持し（Ｓ１０４）、通信部２５は、電源失陥結果として、電源失陥フラグがセットされている旨のビット情報「０」を制御部５０へ送信する（Ｓ１０５）。
これにより、ＩＧ電源６０がオフされている期間に電源失陥が生じたことが制御部５０に通知される。

時間ｔ８にてＩＧ電源６０がオンされると、制御部５０では、電源失陥が生じたことが通知され、ハンドル９１の中立位置を再学習する。なお、再学習が完了するまでの期間は、ハンドル９１の中立位置不明の状態にて制御することになる。
ハンドル９１の中立位置の再学習が完了した時間ｔ９において、回転角検出装置２０が復帰信号を受信すると（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、揮発性メモリ２４１が正常値「１」となり、電源失陥フラグがリセット状態となる（Ｓ１０８）。
なお、ハンドル９１の中立位置の学習に要する時間は、走行条件等により異なるため、学習期間である期間ＲＳ１と期間ＲＳ２とは、必ずしも一致しない。また、図４中では、特徴部分を強調して記載しているため、時間ｔ１〜ｔ９の間隔と実際の時間の長さとは必ずしも一致しない。

以上詳述したように、回転角検出装置２０は、ＩＧ電源６０がオフされている期間において、バッテリ６５からの電力により少なくとも一部の作動を継続可能であって、検出素子２１と、角度演算部２３と、電源失陥判定回路２４と、通信部２５と、を備える。
検出素子２１は、モータ８０の回転に伴って変化するマグネット８２の回転磁界を検出する。
角度演算部２３は、検出素子２１にて検出された検出値に基づき、回転角θｍおよび回転回数Ｎを演算する。

電源失陥判定回路２４は、バッテリ６５から電力が供給されなくなる電源失陥が生じたか否かを示す情報である電源失陥情報を記憶する揮発性メモリ２４１を有する。
通信部２５は、回転情報である回転角θｍおよび回転回数Ｎ、および、電源失陥情報に応じた電源失陥判定結果を制御部５０に送信する。また、通信部２５は、電源失陥判定結果を制御部５０にて受信したことを示す復帰信号を制御部５０から受信する。

揮発性メモリ２４１は、電源失陥が生じた場合、制御部５０からの復帰信号を受信するまでの期間、電源失陥が生じたことを示す情報を電源失陥情報として保持する。具体的には、揮発性メモリ２４１は、電源失陥が生じた場合、制御部５０からの復帰信号を受信するまでの期間、初期値「０」を保持する。このとき、電源失陥フラグがセットされているとみなされる。

回転角検出装置２０は、ＩＧ電源６０がオフされている期間において、バッテリ６５からの電力により少なくとも一部の作動を継続可能であり、ＩＧ電源６０がオフされている期間にも、モータ８０の回転角θｍおよび回転回数Ｎの検出、演算を行う。これにより、ＩＧ電源６０がオフされた期間における回転角θｍおよび回転回数Ｎを、各種演算に用いることができる。

また、揮発性メモリ２４１は、バッテリ６５から電力が供給されなくなる電源失陥が生じた場合、制御部５０からの復帰信号を受信するまでは、初期値「０」を電源失陥情報として保持するので、電源失陥が生じたことを検出して制御部５０に適切に通知することができる。これにより、電源失陥期間があったことを制御部５０にて認識可能であるので、適切なフェールセーフ処置を行うことができる。
また、回転角検出装置２０自身にて、電源失陥を判定可能であるので、例えば制御部５０等にて電源失陥を判定する場合と比較し、ＩＧ電源６０がオフ時の電力消費を抑えることができる。

本実施形態では、記憶部は、バッテリ６５からの電力供給がない場合、初期値「０」に戻る揮発性メモリ２４１である。これにより、バッテリ６５からの電力供給がなくなれば、自動的に初期値「０」に戻るため、別途の書き込み動作が不要となる。また、新たに記憶装置や検出ロジックを追加することなく、電源失陥を検出することができる。

本実施形態の被検出部はモータ８０であり、回転情報は、モータ８０の回転角θｍおよび回転回数Ｎである。角度演算部２３は、ＩＧ電源６０がオフされた場合、少なくとも回転回数Ｎの演算を継続する。本実施形態では、回転角θｍおよび回転回数Ｎの演算を継続する。特に、回転角検出装置２０を電動パワーステアリング装置１に適用する場合、ＩＧ電源６０が再度オンされたとき、ハンドル９１の中立位置を再学習することなく、ステアリング角度θｓｔを適切に演算することができる。

通信部２５は、シリアルインターフェースにより構成される。これにより、パラレル通信にて構成する場合と比較し、配線数を低減することができる。
また、通信部２５は、電源失陥情報を構成するビット数の複数倍のビット数を用いて、電源失陥判定結果を制御部５０に送信する。本実施形態では、電源失陥情報は、１ビットにて構成されるので、通信部２５は、２ビット分を使用して、電源失陥判定結果を制御部５０に送信する。これにより、一部のビット情報にエラーが生じた場合においても、電源失陥が生じたことを制御部５０に適切に通知することができる。

本実施形態の回転角検出装置２０は、電動パワーステアリング装置１に好適に適用される。電動パワーステアリング装置１は、運転者による操舵を補助する補助トルクを出力するモータ８０と、ＥＣＵ１０と、を備える。ＥＣＵ１０は、モータ８０を被検出部とする回転角検出装置２０、および、モータ８０の駆動を制御する制御部５０を有する。
制御部５０は、回転角θｍおよび回転回数Ｎに基づき、運転者により操舵されるハンドル９１と接続されるステアリングシャフト９２の回転角度であるステアリング角度θｓｔを演算する。

回転角検出装置２０は、ＩＧ電源６０がオフされたときにも、バッテリ６５から供給される電力により、回転角θｍおよび回転回数Ｎの演算を継続可能である。これにより、制御部５０に記憶されているハンドル９１の中立位置を用い、回転角θｍ、回転回数Ｎ、および、モータ８０とステアリングシャフト９２とを接続する減速ギア８９のギア比等に基づき、ステアリング角度θｓｔを適切に演算することができる。また、ＩＧ電源６０が再度オンされたときのハンドル９１の中立位置の再学習を省略することができる。

また、制御部５０は、回転角θｍおよび回転回数Ｎが電源失陥後の情報か否かを認識可能であるので、回転角θｍおよび回転回数Ｎが電源失陥後の情報であれば、例えば記憶されているハンドル９１の中立位置を用いたステアリング角度θｓｔの演算を中止し、ハンドル９１の中立位置を再学習する等、適切なフェールセーフ処置を実行することができる。

（他の実施形態）
（ア）角度演算部
上記実施形態では、角度演算部は、回転情報として、機械角、および、回転回数を演算する。他の実施形態では、角度演算部では、機械角に替えて、電気角を回転角として演算し、電気角および極数に基づき、回転回数を演算してもよい。また、角度演算部では、回転回数を演算し、制御部にて回転角を演算するように構成してもよい。また、回転情報は、被検出部の回転に係る情報であれば、どのような情報であってもよい。

上記実施形態では、ＩＧ電源がオフされたとき、回転角および回転回数の演算を継続する。ところで、ＩＧ電源がオフされている期間の回転回数、および、ＩＧ電源がオンされたときのモータ位置である回転角がわかれば、制御部に記憶されているハンドルの中立位置を用いてステアリング角を演算可能である。そこで他の実施形態では、ＩＧ電源がオフされたとき、回転角の演算を停止し、回転回数の演算を継続するように構成してもよい。これにより、ＩＧ電源がオフされている期間に回転角検出装置にて使用される電力消費をより抑えることができる。また、ＩＧ電源がオフされているとき、回転角の演算を停止し、回転回数の演算を継続するように構成する場合、回転角１８０度未満にて１回以上（例えば、９０度ごとに）、回転回数が演算されるように構成することが好ましい。これにより、モータの回転方向を適切に判定可能であるので、ステアリング角度を適切に演算することができる。
ＩＧ電源がオフされたときに回転角の演算を中止する場合、センサ部として、回転角演算用の検出素子と、回転回数演算用の検出素子を設け、ＩＧ電源がオフされたとき、回転角演算用の検出素子の作動を停止するように構成してもよい。

（イ）記憶部
上記実施形態では、記憶部は、揮発性メモリにより構成される。他の実施形態では、記憶部は、不揮発性メモリによって構成してもよい。また、上記実施形態では、バッテリから電力が供給されなくなると、初期値「０」に戻り、復帰信号を受信すると正常値「１」とする。他の実施形態では、「０」と「１」の意味は、逆であってよい。すなわち、バッテリから電力が供給されなくなると「１」となり、復帰信号を受信すると「０」となるように構成してもよい。
また、通信部から制御部に送信される電源失陥判定結果に対応するビット情報についても、「０」と「１」の意味が反対であってもよい。

上記実施形態では、電源失陥情報は、１ビットにて構成される。他の実施形態では、電源失陥情報は、複数のビット数を用いて構成してもよい。例えば、２ビットを用いて、初期値を「０１」、正常値を「１０」とし、「００」、「１１」は天地絡ショートなどの異常として判別する。これにより、回転角検出装置に供給される電力に係る異常を制御部に適切に通知することができる。さらにその構成の複数倍のビット数を用いれば、回転角検出装置に供給される電力に係る異常を制御部により適切に通知することができる。

（ウ）電源失陥判定結果の送信
上記実施形態では、イグニッション電源のオンオフ状態に関わらず、電源失陥判定結果を送信するように構成される。他の実施形態では、イグニッション電源がオフされているとき、制御部もオフされているので、ＩＧ電源がオフされている期間は、電源失陥判定結果の送信を行わないように構成してもよい。具体的には、例えば、図３中のＳ１０４とＳ１０５との間に、ＩＧ電源のオンオフ判定を行い、ＩＧ電源がオンである場合はＳ１０５へ移行し、ＩＧ電源がオフである場合はＳ１０５を行わずにＳ１０６へ移行するようにしてもよい。同様に、Ｓ１０８とＳ１０９との間に、ＩＧ電源のオンオフ判定を行い、ＩＧ電源がオンである場合はＳ１０９へ移行し、ＩＧ電源がオフである場合はＳ１０９を行わずに処理を終了するように構成してもよい。
また、Ｓ１０５およびＳ１０９の処理は、本処理とは別処理にて、例えば制御部からの送信要求に応じて実行するようにしてもよい。

（エ）復帰信号
上記実施形態では、ハンドルの中立位置の学習が終了した後に、制御部から回転角検出装置に復帰信号が送信される。他の実施形態では、復帰信号は、制御部にて電源失陥フラグを受信後のどのタイミングにて送信されるように構成してもよい。例えば、電源失陥フラグを受信した後であって、学習完了前のタイミングにて復帰信号を送信することにより、より早いタイミングから次の電源失陥検出に備えることができる。

（エ）被検出部
上記実施形態では、被検出部はモータである。他の実施形態では、回転角検出装置は、被検出部としてモータ以外の回転を検出するものとしてもよい。また、回転角検出装置を、電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。
上記実施形態のモータは、３相ブラシレスモータである。他の実施形態では、モータは、ブラシ付きモータ等、どのようなものを採用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１・・・電動パワーステアリング装置
１０・・・電子制御ユニット
２０・・・回転角検出装置
２１・・・検出素子（センサ部）
２３・・・角度演算部（演算部）
２４・・・電源失陥判定回路
２５・・・通信部
５０・・・制御部
６０・・・ＩＧ電源、６５・・・バッテリ
８０・・・モータ（被検出部）

Claims (9)

1. イグニッション電源（６０）がオフされている期間において、バッテリ（６５）からの電力により少なくとも一部の作動を継続可能な回転角検出装置（２０）であって、
   被検出部（８０）の回転に伴って変化する情報を検出するセンサ部（２１）と、
   前記センサ部にて検出された検出値に基づき、前記被検出部の回転情報を演算する演算部（２３）と、
   前記バッテリから電力が供給されなくなる電源失陥が生じたか否かを示す情報である電源失陥情報を記憶する記憶部を有する電源失陥判定回路（２４）と、
   前記回転情報および前記電源失陥情報に応じた電源失陥判定結果を制御部（５０）に送信し、前記電源失陥判定結果を前記制御部にて受信したことを示す復帰信号を前記制御部から受信する通信部（２５）と、
   を備え、
   前記記憶部は、電源失陥が生じた場合、前記制御部から前記復帰信号を受信するまでの期間、電源失陥が生じたことを示す情報を前記電源失陥情報として保持することを特徴とする回転角検出装置。
2. 前記記憶部は、前記バッテリからの電力供給がない場合、初期値に戻る揮発性メモリであることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
3. 前記被検出部は、モータであり、
   前記回転情報は、前記モータの回転角および回転回数であって、
   前記演算部は、前記イグニッション電源がオフされた場合、少なくとも前記回転回数の演算を継続することを特徴とする請求項１または２に記載の回転角検出装置。
4. 前記演算部は、前記回転角の１８０度未満にて１回以上、前記回転回数を演算することを特徴とする請求項３に記載の回転角検出装置。
5. 前記電源失陥情報は、複数のビット数を用いて構成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。
6. 前記通信部は、シリアルインターフェースにより構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
7. 前記通信部は、前記電源失陥情報を構成するビット数の複数倍のビット数を用いて、前記電源失陥判定結果を前記制御部に送信することを特徴とする請求項６に記載の回転角検出装置。
8. 運転者による操舵を補助する補助トルクを出力するモータ（８０）と、
   前記モータを前記被検出部とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の回転角検出装置、および、前記モータの駆動を制御する前記制御部を有する電子制御ユニット（１０）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（１）。
9. 前記制御部は、前記回転情報に基づき、運転者により操舵される操舵部材（９１）と接続されるステアリングシャフト（９２）の回転角度を演算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。

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