JP2016191702A - 回転検出装置、回転角検出装置および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の回転を検出する機能部分の異常を適切に検出することができる回転検出装置、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】第１の演算部５１は、第１の電気信号Ｓ１（第１の正弦信号）および第３の電気信号Ｓ３（第１の余弦信号）の正負の組み合わせの変化に基づき回転軸１２ａの回転方向Ｄ１および回転数Ｎ１をそれぞれ演算する。第２の演算部５２は、第２の電気信号Ｓ２（第２の正弦信号）および第４の電気信号Ｓ４（第２の余弦信号）の正負の組み合わせの変化に基づき回転軸１２ａの回転方向Ｄ２および回転数Ｎ２をそれぞれ演算する。異常判定部５３は、第１および第２の演算部５１，５２によりそれぞれ演算される２つの回転方向Ｄ１，Ｄ２に基づき、第１および第２の演算部５１，５２の異常を判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、回転検出装置、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。

従来、たとえば特許文献１に記載されるように、モータによってアシストトルクを発生させる電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）が知られている。ＥＰＳの制御装置は、トルクセンサを通じて検出される操舵トルクに応じて、モータに発生させるトルクを制御する。制御装置は、回転角センサを通じて検出されるモータの回転角に応じて当該モータのコイルに通電する。

またＥＰＳには、より優れた操舵感を実現するために、操舵トルクに基づく基本的な目標アシストトルクに対する補償制御を実行するものも存在する。この補償制御には、ステアリングホイールの操舵角に基づき当該ステアリングホイールを中立位置に復帰させるステアリング戻し制御などが含まれる。ＥＰＳの制御装置は、たとえばモータの回転角に基づきステアリングシャフトの回転角を操舵角として演算する。

特許文献１にも記載されるように、回転角センサとしては、磁気センサを利用したものが知られている。この磁気センサには２つの検出部を有するものが存在する。第１の検出部はモータの回転軸の回転角に応じて正弦波状に変化する正弦信号を生成する。第２の検出部はモータの回転軸の回転角に応じて余弦波状に変化する余弦信号を生成する。ＥＰＳの制御装置は、これら正弦信号および余弦信号の逆正接値を演算することにより回転軸の回転角を求める。

ここで、当該回転角センサを通じて検出される回転角は相対角である。これに対し、ステアリング戻し制御などに使用される操舵角は絶対角である。このため、回転角センサを使用して操舵角を絶対値で検出することが必要である。ＥＰＳの制御装置は、たとえば回転角センサにより検出される回転角（電気角）が一周期分（３６０°）だけ変化した回転数を計数し、当該計数される回転数と、回転角センサを通じて検出される回転角とに基づき操舵角を絶対値で演算する。

特開２０１１−０９５０９４号公報 特開２０１４−２３４０７２号公報

ＥＰＳには、車両の電源スイッチがオフされたとき、制御装置および回転角センサへの給電が遮断されるものが存在する。このようなＥＰＳでは、電源スイッチがオフされている間、モータの回転角を検出することができない。この状況下において、ステアリングホイールの操作を通じてステアリングシャフトが回転すると、回転数の計数値が実際と異なる値となる。この場合、車両の電源スイッチが再びオンされたとき、操舵角の絶対値を適切に検出できないことが懸念される。

こうした懸念を解消するために、たとえば特許文献２ではつぎのような構成が採用されている。すなわち、ＥＰＳの制御装置には、モータの駆動を制御する制御部およびモータの回転角を演算する演算回路がそれぞれ独立して設けられている。そして、車両の電源スイッチがオフされたときには、車載されるバッテリあるいは当該バッテリとは別に設けられた蓄電池からの電力が回転角センサおよび演算回路へそれぞれ供給される。演算回路は、電源スイッチがオフされている間であれ、モータの回転角を継続して演算する。

ここで、ＥＰＳには高い信頼性が要求されるところ、これはＥＰＳの構成要素である先の演算回路ついても同様である。たとえば何らかの原因で、演算回路により演算されるモータの回転角が誤っている場合、当該誤った回転角に基づきモータの駆動が制御される。このため、適切なアシストトルクを発生させることが困難となるおそれがある。したがって、演算回路の異常を適切に検出することが要求される。

本発明の目的は、回転軸の回転を検出する機能部分の異常を適切に検出することができる回転検出装置、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。

上記目的を達成し得る回転検出装置は、回転軸の回転に応じて、位相が１８０°だけずれた第１および第２の正弦信号、ならびに位相が１８０°だけずれた第１および第２の余弦信号を生成するセンサが接続されるものである。

当該回転検出装置は、前記第１の正弦信号および前記第１の余弦信号の正負の組み合わせの変化に基づき前記回転軸の回転方向および回転数をそれぞれ演算する第１の演算部と、前記第２の正弦信号および前記第２の余弦信号の正負の組み合わせの変化に基づき前記回転軸の回転方向および回転数をそれぞれ演算する第２の演算部と、前記第１および第２の演算部により演算される２つの回転方向に基づき前記第１および第２の演算部の少なくとも一方に異常が発生したことを判定する異常判定部と、を有する。

この構成によれば、第１の演算部および第２の演算部はそれぞれ同一の演算を行うため、基本的には同様の演算結果が得られる。このため、第１および第２の演算部によりそれぞれ演算される２つの回転方向が通常ではありえない組み合わせであるとき（通常ではありえない変化を示すものであるとき）、第１および第２の演算部の少なくとも一方に異常が発生していることが分かる。このように、演算される２つの回転方向に基づき、第１および第２の演算部の異常を適切に検出することができる。

上記の回転検出装置において、前記正負の組み合わせの変化とは、正弦信号および余弦信号の直交座標系における座標の象限が切り替わって遷移することである。また、前記第１および第２の演算部の個体差に起因して、前記第１の正弦信号および前記第１の余弦信号の組である第１の座標と、前記第２の正弦信号および前記第２の余弦信号の組である第２の座標との間には一象限以内のずれが存在することもある。

こうした前提に基づき、前記異常判定部は、前記２つの回転方向としての前記第１および第２の座標の象限遷移方向（象限を移り変わる方向）に基づき、前記第１の座標が位置する象限と前記第２の座標が位置する象限との差が二象限に達する旨検出されるとき、前記第１および第２の演算部の少なくとも一方は異常である旨判定することが好ましい。

第１および第２の演算部の個体差に起因して第１の座標と第２の座標との間にずれが生じる場合、これら座標は常に同じタイミングで象限間を遷移するとは限らない。たとえば第１の座標が前回の象限から今回の象限へ遷移した旨判定されるときであれ、第２の座標は前回と同一の象限に位置している、すなわち遷移していない旨判定されることもある。これは、第２の座標も実際には第１の座標と同程度に遷移するものの、前述した座標間のずれに起因して、前回と同一の象限内での遷移に留まることがあるからである。この場合、第１および第２の座標の変化が通常の変化（理想的な変化）と異なるからといって、異常判定されることは妥当ではない。

この点、上記の構成によれば、第１の座標が位置する象限と前記第２の座標が位置する象限との差が二象限に達するとき、はじめて異常判定がなされる。すなわち、第１および第２の演算部の個体差に起因する第１の座標と第２の座標との間の一象限内のずれについては許容される。このように、第１および第２の演算部の個体差に起因して異常である旨誤って判定されることが抑制される。したがって、第１および第２の演算部の異常を、より適切に検出することができる。

上記目的を達成し得る回転角検出装置は、上記の回転検出装置と、前記センサにより生成される４つの信号（第１および第２の正弦信号、第１および第２の余弦信号）、ならびに前記第１および第２の演算部により演算される回転数に基づき前記回転軸の回転角を演算する制御回路と、を有する。

上記の回転検出装置は、回転軸の回転角を絶対値で検出する装置に好適である。すなわち、前記センサにより生成される４つの信号に基づき得られる回転角は相対角である。当該相対角、および回転検出装置を通じて検出される回転軸の回転数に基づき、回転軸の回転角を絶対値で求めることが可能となる。

上記目的を達成し得る電動パワーステアリング装置は、上記の回転検出装置と、前記回転軸を有して車両における操舵補助力を発生するモータと、前記センサにより生成される４つの信号、ならびに前記第１および第２の演算部により演算される回転数に基づき前記回転軸の回転角を演算する制御回路と、を備えている。前記制御回路は、操舵トルクおよび前記回転角に基づき前記モータの駆動を制御する。

上記の回転検出装置は、自身の異常を適切に検出することができるため、電動パワーステアリング装置におけるモータの回転軸の回転を検出する装置として好適である。電動パワーステアリング装置には高い信頼性が要求されるからである。

上記の電動パワーステアリング装置において、車両の電源スイッチがオフされたとき、前記制御回路への給電は遮断される一方、前記センサおよび前記回転検出装置への給電はそれぞれ継続されることが好ましい。

この構成によれば、車両の電源スイッチがオフされている間であれ、回転軸の回転数が継続して検出される。また、回転検出装置は自身の異常を継続して検出することができる。

本発明の回転検出装置、回転角検出装置および電動パワーステアリング装置によれば、回転軸の回転を検出する機能部分の異常を適切に検出することができる。

回転検出器を有する電動パワーステアリング装置のブロック図。 （ａ）〜（ｆ）は、ｓｉｎθとｃｏｓθとの組である２つの座標の変化の類型を示すリサージュ図。 （ａ）は、ｓｉｎθとｃｏｓθとの組である２つの座標の象限遷移方向の変化の一例を時系列で示す一覧図、（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、それぞれ２つの座標の象限遷移方向の変化の他の例を示す一覧図。 （ａ）は、正常時におけるｓｉｎθとｃｏｓθとの直交座標系を示すグラフ、（ｂ）は、ｃｏｓθの値が常に負となる異常が発生したときのｓｉｎθとｃｏｓθとの直交座標系を示すグラフ。

以下、回転検出装置を車両の電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）に具体化した一実施の形態を説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ１０はＥＣＵ（電子制御装置）１１およびモータ１２を有している。モータ１２としては、たとえば三相のブラシレスモータが採用される。モータ１２には回転角センサ１３が設けられている。回転角センサ１３は、モータ１２（正確には、その回転軸１２ａ）の回転角θに応じた第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４を生成する。

ＥＣＵ１１は、回転角センサ１３により生成される第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４に基づき回転角θを検出し、当該検出される回転角θに基づきモータ１２をベクトル制御する。また、ＥＣＵ１１は図示しない車載センサを通じて検出される操舵トルクτおよび車速Ｖに基づき目標アシストトルクを演算する。ＥＣＵ１１は、モータ１２により発生されるアシストトルクが目標アシストトルクとなるように、モータ１２に供給される電流をフィードバック制御する。

＜ＥＣＵの構成＞
つぎに、ＥＣＵの構成を詳細に説明する。ＥＣＵ１１は、駆動回路（インバータ回路）２１およびＭＰＵ（Micro Pprocessing Unit）２２を有している。また、ＥＣＵ１１は回転検出器２３も有している。回転検出器２３は第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４に基づきモータ１２の回転数および回転方向を検出する。

駆動回路２１およびＭＰＵ２２には、それぞれ車両に搭載されるバッテリなどの直流電源３１から電力が供給される。また、回転角センサ１３を含む各種のセンサにも直流電源３１から電力が供給される。

ＭＰＵ２２の電源端子Ｔ１と直流電源３１（正確には、そのプラス端子）との間は第１の給電線３２により接続されている。第１の給電線３２には車両の電源スイッチ３３が設けられている。第１の給電線３２において、電源スイッチ３３とＭＰＵ２２との間には第１の接続点Ｐ１が設定されている。第１の接続点Ｐ１と駆動回路２１との間は第２の給電線３４により接続されている。第１の給電線３２において、直流電源３１と電源スイッチ３３との間には、第２の接続点Ｐ２、第３の接続点Ｐ３および第４の接続点Ｐ４がそれぞれ設定されている。第２の接続点Ｐ２とＭＰＵ２２の第２の電源端子Ｔ２との間は第３の給電線３５により接続されている。第３の給電線３５には電源リレー３６が設けられている。第３の接続点Ｐ３と回転角センサ１３との間は第４の給電線３７により接続されている。第４の接続点Ｐ４と回転検出器２３との間は第５の給電線３８により接続されている。

電源スイッチ３３がオンされたとき、直流電源３１の電力は第１の給電線３２を介してＭＰＵ２２に供給されるとともに、第２の給電線３４を介して駆動回路２１に供給される。また、電源リレー３６がオンされたとき、直流電源３１の電力は第３の給電線３５を介してＭＰＵ２２へ供給される。なお、回転角センサ１３には第４の給電線３７を介して、回転検出器２３には第５の給電線３８を介して、それぞれ直流電源３１の電力が常に供給される。

駆動回路２１は、直列に接続された２つの電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）などのスイッチング素子を基本単位であるアームとして、三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の各相に対応する３つのアームが並列接続されてなる周知のＰＷＭインバータである。駆動回路２１は、ＭＰＵ２２により生成されるモータ制御信号（ＰＷＭ駆動信号）に基づいて、直流電源３１から供給される直流電力を三相交流電力に変換する。当該三相交流電力は各相の給電経路３９を介してモータ１２（正確には、各相のモータコイル）に供給される。各相の給電経路３９には電流センサ４０が設けられている。これら電流センサ４０は各相の給電経路３９に生ずる実際の電流値Ｉｍを検出する。なお、図１では、説明の便宜上、各相の給電経路３９および各相の電流センサ４０をそれぞれ１つにまとめて図示する。

ＭＰＵ２２は、車両の走行状態あるいは操舵状態を示す状態量として、操舵トルクτ、車速Ｖ、第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４および実際の電流値Ｉｍをそれぞれ定められたサンプリング周期で取り込み、これら取り込まれる状態量に基づきモータ制御信号を生成する。

詳述すると、ＭＰＵ２２は、操舵トルクτおよび車速Ｖに基づきモータ１２に発生させるべき目標アシストトルクの基礎成分を演算する。また、ＭＰＵ２２は第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４に基づきモータ１２の回転角θを演算するとともに、当該演算される回転角θに基づき操舵角（ステアリングホイールの回転角度）を演算する。そしてＭＰＵ２２は、当該演算される操舵角に基づき目標アシストトルクの基礎成分に対する各種の補償成分を演算する。補償成分には、たとえばステアリングホイールを中立位置に復帰させるためのステアリング戻し制御成分が含まれる。ＭＰＵ２２は、目標アシストトルクの基礎成分および各種の補償成分を合算した値に応じた電流指令値を演算し、モータ１２の実際の電流値Ｉｍを電流指令値に追従させる電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を生成する。このモータ制御信号は、駆動回路２１の各スイッチング素子のオンデューティを規定する。

駆動回路２１を通じてモータ制御信号に応じた電流がモータ１２に供給されることにより、モータ１２は目標アシストトルクに応じたトルク（回転力）を発生する。モータ１２のトルクは、運転者による操舵を補助するアシスト力として、図示しない減速機構を介して車両の操舵機構（たとえばステアリングシャフト）に付与される。

また、ＭＰＵ２２は電源リレー３６のオンオフを制御する。たとえば、ＭＰＵ２２は電源スイッチ３３がオンからオフへ切り替えられるとき、必要とされる期間だけ電源リレー３６をオンした状態に維持する。このため、電源スイッチ３３がオフされた後であれ、ＭＰＵ２２は自身の記憶装置（図示略）に何らかの情報を書き込んだり、常に給電されるセンサの検出結果を監視したりすることが可能である。ＭＰＵ２２は、直流電源３１からの給電が不要となったとき、電源リレー３６をオンからオフへ切り替えることにより、自身への給電を遮断することが可能である。

＜回転角センサ＞
つぎに、回転角センサについて詳細に説明する。回転角センサ１３は、バイアス磁石４１および磁気センサ４２を有している。

バイアス磁石４１は径方向にＮ極及びＳ極が着磁された円柱状の２極磁石であって、モータ１２の回転軸１２ａの端部に固定される。磁気センサ４２としては、たとえばＭＲセンサ（磁気抵抗効果センサ）が採用される。磁気センサ４２は、回転軸１２ａの軸線に沿う方向においてバイアス磁石４１と対向している。磁気センサ４２には、バイアス磁石４１から発せられるＮ極からＳ極へ向かう方向のバイアス磁界が付与される。バイアス磁石４１は回転軸１２ａと一体で回転するため、磁気センサ４２に付与されるバイアス磁界の方向は、回転軸１２ａの回転角θに応じて変化する。

磁気センサ４２は、バイアス磁石４１から付与されるバイアス磁界の向きに応じた第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４を生成する。磁気センサ４２は、第１の検出部４２ａおよび第２の検出部４２ｂを備えている。第１の検出部４２ａおよび第２の検出部４２ｂは、それぞれ４つの磁気抵抗素子からなるホイーストンブリッジ回路を有している。第１の検出部４２ａのホイーストンブリッジ回路を構成する２つのハーフブリッジの中点電位がそれぞれ第１の電気信号Ｓ１および第２の電気信号としてＭＰＵ２２へ供給される。第２の検出部４２ｂのホイーストンブリッジ回路を構成する２つのハーフブリッジの中点電位がそれぞれ第３の電気信号Ｓ３および第４の電気信号としてＭＰＵ２２へ供給される。

バイアス磁石４１の回転に伴い各磁気抵抗素子に付与されるバイアス磁界の向きが変化するとき、当該変化に応じて各磁気抵抗素子の抵抗値が変化する。各磁気抵抗素子の抵抗値が変化することにより、第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４がそれぞれ変化する。すなわち、第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４は、それぞれ回転軸１２ａの回転角θに応じて変化する。

本例では、各磁気抵抗素子の配置（基準方向）を適宜に調整することにより、第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４は、それぞれ次式（１）〜（４）に表されるように変化する。
Ｓ１＝ Ａｓｉｎθ …………………………………………（１）
Ｓ２＝−Ａｓｉｎθ …………………………………………（２）
Ｓ３＝ Ａｃｏｓθ …………………………………………（３）
Ｓ４＝−Ａｃｏｓθ …………………………………………（４）
第１の電気信号Ｓ１は、回転軸１２ａの回転角θに対して正弦波状に変化する振幅Ａの正弦信号（第１の正弦信号）である。第２の電気信号Ｓ２は、第１の電気信号Ｓ１に対して１８０°だけ位相がずれた振幅Ａの正弦信号（第２の正弦信号）である。第３の電気信号Ｓ３は第１の電気信号Ｓ１に対して９０°だけ位相が遅れた振幅Ａの余弦信号（第１の余弦信号）である。第４の電気信号Ｓ４は第３の電気信号Ｓ３に対して１８０°だけ位相がずれた振幅Ａの余弦信号（第２の余弦信号）である。なお、第１〜第４の電気信号は、それぞれ回転軸１２ａ（バイアス磁石４１）が１磁極対分に相当する角度（ここでは３６０°）だけ回転する期間を１周期とする信号である。

＜回転角の検出処理＞
ＭＰＵ２２は、第１および第２の電気信号Ｓ１，Ｓ２、ならびに第３および第４の電気信号Ｓ３，Ｓ４を、それぞれ定められたサンプリング周期で取り込む。次式（５），（６）に示されるように、ＭＰＵ２２は第１の電気信号Ｓ１と第２の電気信号Ｓ２との差分（第１の差分値）、および第３の電気信号Ｓ３と第４の電気信号Ｓ４との差分（第２の差分値）をそれぞれ演算する。これにより、第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４の２倍の振幅「２Ａ」の信号が得られる。そして次式（７）に示されるように、ＭＰＵ２２は第１および第２の差分値に基づき逆正接値を演算することにより回転軸１２ａの回転角θを演算する。

第１の差分値（正弦成分）＝Ｓ１−Ｓ２＝２Ａｓｉｎθ …（５）
第２の差分値（余弦成分）＝Ｓ３−Ｓ４＝２Ａｃｏｓθ …（６）
θ＝Ａｒｃｔａｎ（２Ａｓｉｎθ／２Ａｃｏｓθ） ………（７）
ただし、ＭＰＵ２２は、次式（８）に示されるように第１の電気信号Ｓ１および第３の電気信号Ｓ３に基づき逆正接値を演算したり、次式（９）に示されるように第２の電気信号Ｓ２および第４の電気信号Ｓ４に基づき逆正接値を演算したりすることにより、回転軸１２ａの回転角θを検出することも可能である。

θ＝Ａｒｃｔａｎ（Ｓ１／Ｓ３） ……………………………（８）
θ＝Ａｒｃｔａｎ（Ｓ２／Ｓ４） ……………………………（９）
ただし、第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４に基づき演算される回転角θは相対角である。これに対し、ステアリング戻し制御などに使用される操舵角は絶対角である。そこでＭＰＵ２２は、たとえばつぎのようにして操舵角を絶対値で演算する。

＜操舵角の検出処理＞
ＭＰＵ２２は、次式（１０）に示されるように、モータ１２の回転角θ（電気角）を使用して操舵角を演算する。なお、ここではモータ１２のトルクは図示しない減速機構を介してステアリングシャフトに付与されることを前提とする。

操舵角（絶対角）＝（θ＋Ｎ×３６０°）／Ｇｒ …………………………（１０）
ただし、「Ｎ」は回転角θの一周期、すなわち電気角で０°から３６０°まで変化することを１回転として定義した場合の回転数（周期数）である。この回転数Ｎは、回転検出器２３を通じて取得される。また、「Ｇｒ」はモータ１２の回転を減速する図示しない減速機構のギヤ比（減速比）である。ギヤ比Ｇｒを示す情報はＭＰＵ２２の図示しない記憶装置に記憶されている。

このように、回転角センサ１３、回転検出器２３およびＭＰＵ２２は、モータ１２（正確には、回転軸１２ａ）の回転角θを検出する回転角検出装置として機能する。
＜電源スイッチがオフされるとき＞
ここで、ＭＰＵ２２は電源スイッチ３３がオフされるとき、電源リレー３６をオンさせることにより自身への給電を継続する。そしてＭＰＵ２２は、電源スイッチ３３がオフされる直前におけるモータ１２（回転軸１２ａ）の回転角θおよび回転検出器２３を通じて取得される回転数Ｎを図示しない記憶装置に記憶する。これは、電源スイッチ３３が再びオンされたとき、正確な操舵角を演算するためである。ＭＰＵ２２は、回転角θおよび回転数Ｎを記憶装置に格納した後、電源リレー３６をオフすることにより自身への給電を遮断する。

ところが、電源スイッチ３３がオフされている間、何らかの理由によりステアリングホイールが操作されることが懸念される。この場合、ＭＰＵ２２への給電が停止される直前に記憶装置に記憶されたモータ１２の回転角θおよび回転数Ｎが実際の回転角θおよび回転数Ｎとずれることにより、電源スイッチ３３が再びオンされたとき、正確な操舵角が得られないおそれがある。このため、電源スイッチ３３がオフされているときであれ、少なくともモータ１２（正確には、回転軸１２ａ）の回転数Ｎを監視することが好ましい。

そこで本例では、電源スイッチ３３がオフされているときであれ、回転角センサ１３および回転検出器２３への給電をそれぞれ継続して、モータ１２の回転数Ｎを計数し続ける。また、回転数Ｎの検出信頼性を確保するために、回転検出器２３には自己の異常検出機能（自己診断機能）を有することも要求される。これは、電源スイッチ３３がオフされている間、直流電源３１の消耗を抑えるために、ＭＰＵ２２への給電が遮断されるからである。回転検出器２３の具体的な構成は、つぎの通りである。

＜回転検出器＞
回転検出器２３は、第１の演算部５１、第２の演算部５２および異常判定部５３を有している。これら第１の演算部５１、第２の演算部５２および異常判定部５３は、単一のＩＣチップとして集積化されていてもよい。

第１の演算部５１は、回転角センサ１３により生成される第１の電気信号Ｓ１および第３の電気信号Ｓ３をそれぞれ定められたサンプリング周期で取り込み、これら取り込まれる第１の電気信号Ｓ１および第３の電気信号Ｓ３に基づきモータ１２（回転軸１２ａ）の回転方向Ｄ１および回転数Ｎ１をそれぞれ演算する。

まず、回転方向Ｄ１の演算方法を説明する。
第１の演算部５１は、第１の電気信号Ｓ１（第１の正弦信号）および第３の電気信号Ｓ３（第１の余弦信号）の組である座標Ｑ１（ｃｏｓθ，ｓｉｎθ）をｃｏｓθとｓｉｎθとの直交座標系にプロットし、当該プロットされる座標Ｑ１が位置する象限の移り変わりに基づきモータ１２の回転方向Ｄ１を検出する。ちなみに、第１の演算部５１は、つぎの関係式（１１）〜（１４）で示されるように、ｓｉｎθおよびｃｏｓθの値の正負に基づき、当該プロットされる座標Ｑ１が位置する象限を判定する。

・第１象限：ｃｏｓθ≧０，ｓｉｎθ≧０ …………………（１１）
・第２象限：ｃｏｓθ＜０，ｓｉｎθ≧０ …………………（１２）
・第３象限：ｃｏｓθ＜０，ｓｉｎθ＜０ …………………（１３）
・第４象限：ｃｏｓθ≧０，ｓｉｎθ＜０ …………………（１４）
第１の演算部５１は、ｓｉｎθおよびｃｏｓθの値の正負の組み合わせの変換に基づき、座標Ｑ１がたとえば第１象限から第２象限へ遷移した旨判定されるとき、モータ１２の回転方向Ｄ１は正方向である旨判定する。座標Ｑ１が、第２象限から第３象限へ遷移したとき、第３象限から第４象限へ遷移したとき、第４象限から第１象限へ遷移したときについても同様である。また、第１の演算部５１は、ｓｉｎθおよびｃｏｓθの値の正負の組み合わせの変換に基づき、座標Ｑ１がたとえば第１象限から第４象限へ遷移した旨判定されるとき、モータ１２の回転方向Ｄ１は逆方向である旨判定する。座標Ｑ１が、第４象限から第３象限へ遷移したとき、第３象限から第２象限へ遷移したとき、第２象限から第１象限へ遷移したときについても同様である。このように本例では、モータ１２の回転方向Ｄ１は、座標Ｑ１が象限を移り変わる方向（象限遷移方向）と同じ方向である。

つぎに、回転数Ｎ１の演算方法を説明する。
第１の演算部５１はカウンタを有している。第１の演算部５１は、座標Ｑ１の位置する象限が切り替わる毎にカウント値を一定値（たとえば１，２などの正の自然数）ずつ増加または減少させる。本例では、モータ１２の回転方向Ｄ１が正方向であるとき、第１の演算部５１は座標Ｑ１が一象限だけ遷移する毎にカウント値を一ずつ増加させる。また、モータ１２の回転方向Ｄ１が逆方向であるとき、第１の演算部５１は座標Ｑ１が一象限だけ遷移する毎にカウント値を一ずつ減少させる。

第１の演算部５１は、自身によるカウント値をモータ１２の回転数Ｎ１として検出する。たとえば、カウント値が「＋１」であるとき、第１の演算部５１はモータ１２が１／４回転（周期）だけ正転した旨検出する。同様に、第１の演算部５１は、カウント値が「＋２」、「＋３」，「＋４」であるとき、それぞれモータ１２が１／４回転、１／２回転、１回転だけ正転した旨検出する。また、カウント値が「−１」であるとき、第１の演算部５１はモータ１２が１／４回転（周期）だけ逆転した旨検出する。同様に、第１の演算部５１は、カウント値が「−２」、「−３」，「−４」であるとき、それぞれモータ１２が１／４回転、１／２回転、１回転だけ逆転した旨検出する。また、カウント値が「０」であるとき、第１の演算部５１は、モータ１２が回転していない旨検出する。

第２の演算部５２は、第１の演算部５１と同様の構成を有している。すなわち、第２の演算部５２は、第２の電気信号Ｓ２（第２の正弦信号）および第４の電気信号Ｓ４（第２の余弦信号）の組である座標Ｑ２（ｃｏｓθ，ｓｉｎθ）が位置する象限の移り変わりに基づきモータ１２の回転方向Ｄ２を検出する。また、第２の演算部５２は、座標Ｑ２の位置する象限が切り替わる毎にカウント値を一定値（たとえば１，２などの正の自然数）ずつ増加または減少させる。第２の演算部５２は、自身によるカウント値をモータ１２の回転数Ｎ２として検出する。

異常判定部５３は、第１の演算部５１により演算される回転方向Ｄ１および第２の演算部５２により演算される回転方向Ｄ２をそれぞれ取り込み、これら取り込まれる回転方向Ｄ１，Ｄ２に基づき、第１の演算部５１および第２の演算部５２の少なくとも一方に異常が発生しているかどうかを判定する。なお、回転方向Ｄ１，Ｄ２には座標Ｑ１，Ｑ２が遷移していない旨示す情報が含まれることがある。具体的な異常判定方法は、つぎの通りである。

＜異常判定方法＞
まず、異常判定方法の前提となる事項について説明する。
第１の演算部５１および第２の演算部５２は互いに同一の構成を有する。しかし、第１の演算部５１および第２の演算部５２には個体差としてハードウェア特性上のばらつき要因が存在する。このため、たとえば図２（ａ）に示されるように、ｃｏｓθとｓｉｎθとの直交座標系において、第１の演算部５１によりプロットされる座標Ｑ１と第２の演算部５２によりプロットされる座標Ｑ２との間には差δが生じる。なお、差δは直交座標系における１象限（９０°）の範囲以内に収まることを前提とする。

差δが発生することは異常ではない。このため、差δに起因して異常判定されることを避ける必要がある。したがって、本例では第１の演算部５１および第２の演算部５２のハードウェア特性上のばらつき要因による２つの座標Ｑ１，Ｑ２の差δを許容する観点から、これら座標Ｑ１，Ｑ２が最大で１象限までずれることについては正常範囲とする。すなわち、第１の演算部５１のカウント値（回転数Ｎ１）と第２の演算部５２のカウント値（回転数Ｎ２）との差の絶対値が、カウンタの増減量である一定値（本例では、「１」）を超えないとき、第１の演算部５１および第２の演算部５２はそれぞれ正常である旨判定される。これに対し、２つの座標Ｑ１，Ｑ２が２象限ずれるときには異常とされる。すなわち、２つのカウント値（回転数Ｎ１，Ｎ２）の差の絶対値がカウンタの増減量である一定値を超えるとき（本例では「２」のとき）、第１の演算部５１および第２の演算部５２の少なくとも一方が異常である旨判定される。

さて、こうした前提の下、本例では２つの座標Ｑ１，Ｑ２の変化の状態をつぎの６つの類型に分類している。異常判定部５３は、これら類型に基づき第１の演算部５１および第２の演算部５２の異常を判定する。

なお、以下の類型の説明において、２つの座標Ｑ１，Ｑ２は、これらの直交座標系における初期位置として、それぞれ第１象限に位置していると仮定する。また、以下の説明において、「座標が動いたとき」とは、「座標Ｑ１，Ｑ２が位置する象限が切り替わったとき」をいう。これは、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の動きは、それぞれ象限単位で検出（カウント）されるからである。同一象限内における２つの座標Ｑ１，Ｑ２の移動については、象限が切り替わっていないので動いていないと判定される。

・類型１：図２（ａ）に示すように、２つの座標Ｑ１，Ｑ２が互いに逆方向へ同時に動いたとき。一例としては、座標Ｑ１が第１象限から第２象限へ、座標Ｑ２が第１象限から第４象限へそれぞれ同時に遷移したとき。このとき、異常判定部５３は異常である旨即時に判定する。相対的にみたとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２は２象限だけ離れるからである。

・類型２：図２（ｂ）に示すように、２つの座標Ｑ１，Ｑ２のいずれか一方だけが正方向または逆方向へ動いた後、当該動いた一方だけがさらに同じ方向へ動いたとき。一例としては、座標Ｑ１が第１象限から第２象限へ遷移した後、当該遷移した座標Ｑ１だけがさらに第２象限から第３象限へ遷移したとき。このとき、異常判定部５３は異常である旨判定する。相対的にみたとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２は２象限だけ離れるからである。

・類型３：図２（ｃ）に示すように、２つの座標Ｑ１，Ｑ２のいずれか一方だけが正方向または逆方向へ動いた後、今度は他方だけが前回一方が動いた方向と逆方向へ動いたとき。一例としては、座標Ｑ１だけが第１象限から第２象限へ遷移した後、今度は座標Ｑ２だけが第１象限から第４象限へ遷移したとき。このとき、異常判定部５３は異常である旨判定する。相対的にみたとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２は２象限だけ離れるからである。

・類型４：図２（ｄ）に示すように、２つの座標Ｑ１，Ｑ２のいずれか一方だけが正方向または逆方向へ動いた後、当該動いた一方だけがさらに前回動いた方向と逆方向へ動いたとき。一例としては、座標Ｑ１だけが第１象限から第２象限へ遷移した後、当該座標Ｑ１だけ第２象限から第１象限へ遷移したとき。このとき、異常判定部５３は正常である旨判定する。当該動いた一方の座標は前回位置していた象限に戻るため、相対的にみたとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の位置する象限の差が拡がらないからである。

・類型５：図２（ｅ）に示すように、２つの座標Ｑ１，Ｑ２のいずれか一方だけが正方向または逆方向へ動いた後、今度は他方だけが前回一方が動いた方向と同じ方向へ動いたとき。一例としては、座標Ｑ１だけが第１象限から第２象限へ遷移した後、今度は座標Ｑ２だけが第１象限から第２象限へ遷移したとき。このとき、異常判定部５３は正常である旨判定する。相対的にみたとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の位置する象限の差が拡がらないからである。

・類型６：図２（ｆ）に示すように、２つの座標Ｑ１，Ｑ２が同時に同じ方向へ動いたとき。一例としては、２つの座標Ｑ１，Ｑ２が同時に第１象限から第２象限へ遷移したとき。このとき、異常判定部５３は正常か異常かの判定を次回のサンプリング時刻まで保留する。これは、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の前回および次回の動きとの関係で判定結果が変わるからである。たとえば前回、座標Ｑ１が正方向へ動き、かつ座標Ｑ２が動いていない状態であると判定されている場合（すなわち、象限の差が１象限である場合）、今回２つの座標Ｑ１，Ｑ２が同時に同じ方向へ動いたとしても、２つの座標Ｑ１，Ｑ２が位置する象限の差は１象限であって変わらない。すなわち、２つの座標Ｑ１，Ｑ２のつぎの動きを見なければ、２象限のずれになるのか、１象限のずれが維持されるのか、あるいは同じ象限になるのかが分からない。

このように、直交座標系における２つの座標Ｑ１，Ｑ２の象限遷移方向（象限を遷移する方向）に基づき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の相対的な位置関係が２象限ずれた位置関係にあるかどうかが判定される。そして、２つの座標Ｑ１，Ｑ２が相対的に２象限ずれた位置関係にある旨判定される場合、第１の演算部５１および第２の演算部５２の少なくとも一方が異常である旨確定される。

実際には、類型１〜類型６は時間の経過と共に入り交じるかたちで現れる。モータ１２（回転軸１２ａ）の回転方向Ｄ１，Ｄ２、すなわち直交座標系における２つの座標Ｑ１，Ｑ２の遷移方向と判定結果との組み合わせの一例は、つぎの通りである。

図３（ａ）に示すように、たとえばサンプリング時刻ｔ１において、座標Ｑ１が正方向へ移動した旨判定される一方、座標Ｑ２は移動していない旨判定されるとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２は相対的に１象限ずれているといえる（象限の差＝＋１）。ただし、この時点では異常を判定することはできない。類型２〜類型５のいずれも取り得る状態である。

その後、サンプリング時刻ｔ２において、２つの座標Ｑ１，Ｑ２がそれぞれ正方向へ移動した旨判定される。このとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の相対的な位置関係は１象限ずれた状態に維持される（象限の差＝＋１）。このときの状態は、類型６に該当する。

つぎに、サンプリング時刻ｔ３において、２つの座標Ｑ１，Ｑ２がそれぞれ逆方向へ移動した旨判定される。このときも２つの座標Ｑ１，Ｑ２の相対的な位置関係は１象限ずれた状態に維持される（象限の差＝＋１）。このときの状態も、類型６に該当する。

その後も類型６の状態が継続し、サンプリング時刻ｔｎにおいて、座標Ｑ１が逆方向へ移動した旨判定される一方、座標Ｑ２は移動していない旨判定される。このとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の相対的な位置関係は２象限ずれた状態となる（象限の差＝＋２）。このときの状態は類型２に該当するので、異常である旨判定される。

ちなみに、図３（ｂ）〜図３（ｅ）に示されるように、サンプリング時刻ｔｎの状態によって、正常か異常かの判定結果は異なる。
図３（ｂ）に示すように、サンプリング時刻ｔｎにおいて、座標Ｑ１が逆方向へ移動した旨判定される一方、座標Ｑ２が移動していない旨判定されるとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２は同一の象限に位置する状態となる（象限の差＝０）。このときの状態は類型４に該当するので、正常である旨判定される。

図３（ｃ）に示すように、サンプリング時刻ｔｎにおいて、座標Ｑ１が動いていない旨判定される一方、座標Ｑ２が逆方向へ移動した旨判定されるとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の相対的な位置関係は２象限ずれた状態となる（象限の差＝＋２）。このときの状態は類型３に該当するので、異常である旨判定される。

図３（ｄ）に示すように、サンプリング時刻ｔｎにおいて、座標Ｑ１が動いていない旨判定される一方、座標Ｑ２が正方向へ移動した旨判定されるとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２は同一の象限に位置する状態となる（象限の差＝０）。このときの状態は類型５に該当するので、正常である旨判定される。

図３（ｅ）に示すように、サンプリング時刻ｔｎにおいて、座標Ｑ１が逆方向へ動いた旨判定される一方、座標Ｑ２が正方向へ移動した旨判定されるとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の相対的な位置関係は２象限ずれた状態となる（象限の差＝＋２）。このときの状態は類型１に該当するので、異常である旨判定される。なお、類型１の状態が発生したときには即時に異常である旨判定することが可能である。

このように、第１の演算部５１の演算結果である回転方向Ｄ１（座標Ｑ１の象限遷移方向）と第２の演算部５２の演算結果である回転方向Ｄ２（座標Ｑ２の象限遷移方向）とに基づき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の相対的な位置関係が２象限ずれた異常状態であるかどうかを網羅的に判定できる。

＜比較例＞
ちなみに、第１の演算部５１および第２の演算部５２のいずれか一のみを設ける構成も考えられる。ここでは第１の演算部５１のみを設ける構成を比較例として検討する。

モータ１２が正常に回転しているとき、直交座標系にプロットされる座標Ｑ１は１象限ずつ遷移する。すなわち、座標Ｑ１がいきなり２つ先の象限（直交座標系において互いに対角に位置する象限）へ遷移することはあり得ない。たとえばモータ１２が正転する場合、第１象限に位置していた座標Ｑ１が第２象限をとばして第３象限へ遷移することはない。このため、座標Ｑ１が２つ先の象限へ遷移するとき、これを異常として検出することができる。

ただし、想定される異常は、必ずしも座標Ｑ１が二象限だけ遷移するものばかりではない。見かけ上、正常時と同様に座標Ｑ１が一象限だけ遷移する異常も存在する。この場合、正常と異常とを判定することが困難である。

たとえば、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ｃｏｓθの値が常に負の値となる異常が発生した場合、第１の演算部５１は、座標Ｑ１が実際には第１象限に位置しているにもかかわらず、座標Ｑ１が第２象限に位置していると誤認識するおそれがある。また、第１の演算部５１は、座標Ｑ１が実際には第４象限に位置しているにもかかわらず、座標Ｑ１が第３象限に位置していると誤認識するおそれもある。

この場合、本来存在する４つの象限のうち、第１の演算部５１によって実際に認識される象限は互いに隣り合う２つの象限だけである。このため、座標Ｑ１が実際には正方向（図中の反時計方向）へ移動しているにもかかわらず、逆方向（図中の時計方向）へ移動していると誤認識されるおそれがある。また、座標Ｑ１が実際には逆方向へ移動しているにもかかわらず、正方向へ移動していると誤認識されるおそれもある。

具体的には、座標Ｑ１が実際には第４象限から第１象限へ移動したとき、第１の演算部５１は座標Ｑ１が第３象限から第２象限へ移動したと誤認する。このとき、第１の演算部５１は座標Ｑ１の移動方向を実際の正方向ではなく逆方向であると誤認識する。また、座標Ｑ１が実際には第１象限から第４象限へ移動したとき、第１の演算部５１は座標Ｑ１が第２象限から第３象限へ移動したと誤認する。このとき、第１の演算部５１は座標Ｑ１の移動方向を実際の逆方向ではなく正方向であると誤認識する。

この点、本例のように第１の演算部５１および第２の演算部５２を設け、これら第１の演算部５１および第２の演算部５２によりそれぞれ演算される２つの回転方向Ｄ１，Ｄ２を比較することにより、見かけ上、正常時と同様に座標Ｑ１が１つの象限分だけ遷移する異常を検出することが可能である。具体的には、つぎの通りである。

ここでは、第１の演算部５１において先の図４（ｂ）に示される異常が発生した場合を例に挙げる。ただし、第２の演算部５２は正常であること、および２つの座標Ｑ１，Ｑ２の正常な移動方向はそれぞれ正方向（図中の反時計方向）であることを前提とする。

さて前述したように、座標Ｑ１が実際には第４象限から第１象限へ移動したとき、第１の演算部５１は座標Ｑ１が第３象限から第２象限へ移動したと誤認識する。すなわち、このとき第１の演算部５１は、座標Ｑ１の移動方向を逆方向（図中の時計方向）と誤認識する。

これに対して、第２の演算部５２は座標Ｑ２が第４象限からの第１象限へ移動したことを正常に認識する。すなわち、このとき第２の演算部５２は、座標Ｑ２の移動方向を正方向（図中の時計方向）と正常に認識する。

このように、特定のサンプリング時刻において、座標Ｑ１が逆方向へ移動した旨判定される一方、座標Ｑ２が正方向へ移動した旨判定されるとき、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の相対的な位置関係は２象限分だけずれた状態となる。すなわち、この状態が同時に検出されるときには先の類型１に該当するとして、また時間差をもって検出されるときには先の類型３に該当するとして、異常である旨判定することが可能である。

＜ＭＰＵの動作＞
つぎに、電源スイッチ３３の切り替えに伴うＭＰＵ２２の動作を説明する。
ＭＰＵ２２は、電源スイッチ３３がオンからオフへ切り替えられたとき、第１の演算部５１および第２の演算部５２に対するリセット信号を生成する。第１の演算部５１および第２の演算部５２は、ＭＰＵ２２により生成されるリセット信号に基づきカウント値をそれぞれ「０」にリセットする。これは、電源スイッチ３３がオフされてから次回電源スイッチ３３がオンされるまでの間の回転数Ｎ１，Ｎ２を計数するためである。ＭＰＵ２２は、リセット信号を生成した後、電源リレー３６をオフする。

ＭＰＵ２２は、電源スイッチ３３がオフからオンへ切り替えられたとき、第１の演算部５１、第２の演算部５２および異常判定部５３に対してそれぞれ情報を要求する情報要求信号を生成する。第１の演算部５１、第２の演算部５２および異常判定部５３は、ＭＰＵ２２により生成される情報要求信号に基づき、要求される情報として回転数Ｎ１、回転数Ｎ２および判定結果をそれぞれＭＰＵ２２へ供給する。

ＭＰＵ２２は、異常判定部５３から取り込まれる判定結果が正常を示すものであるとき、第１の演算部５１から取り込まれる回転数Ｎ１または第２の演算部５２から取り込まれる回転数Ｎ２を使用して、操舵角（絶対角）を演算する。電源スイッチ３３がオフされている間の回転数Ｎ１，Ｎ２（カウント値）が分かれば、前回電源スイッチ３３がオフされてから今回電源スイッチ３３がオンされるまでの間の回転角θが分かる。ＭＰＵ２２は、再び電源スイッチ３３がオンされたとき、前回電源スイッチ３３がオフされるときに記憶した回転角θ（相対角）に、電源スイッチ３３がオフされている間の回転角（変化角度）を加算することにより、現在の回転角θを検出する。ＭＰＵ２２は、現在の回転角θを使用して操舵角（絶対角）を演算し、当該操舵角を使用してステアリング戻し制御などの補償制御を実行する。

これに対し、ＭＰＵ２２は、異常判定部５３から取り込まれる判定結果が異常を示すものであるとき、第１の演算部５１から取り込まれる回転数Ｎ１および第２の演算部５２から取り込まれる回転数Ｎ２を使用しない。またこのとき、ＭＰＵ２２はステアリング戻し制御などの操舵角（絶対角）を利用する制御機能を無効としてもよい。

なお、ＭＰＵ２２は、異常判定部５３から取り込まれる判定結果が未確定を示すものであるとき、第１の演算部５１から取り込まれる回転数Ｎ１または第２の演算部５２から取り込まれる回転数Ｎ２を使用する。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１の演算部５１は、第１の電気信号Ｓ１（第１の正弦信号）および第３の電気信号Ｓ３（第１の余弦信号）の正負の組み合わせの変化に基づき回転軸１２ａの回転方向Ｄ１および回転数Ｎ１をそれぞれ演算する。第２の演算部５２は、第２の電気信号Ｓ２（第２の正弦信号）および第４の電気信号Ｓ４（第２の余弦信号）の正負の組み合わせの変化に基づき回転軸１２ａの回転方向Ｄ２および回転数Ｎ２をそれぞれ演算する。異常判定部５３は、第１および第２の演算部５１，５２によりそれぞれ演算される２つの回転方向Ｄ１，Ｄ２に基づき、第１および第２の演算部５１，５２の異常を適切に判定することができる。たとえば、２つの回転方向Ｄ１，Ｄ２が通常ではありえない状態で変化するとき、第１および第２の演算部５１，５２の少なくとも一方に異常が発生しているといえる。

（２）第１および第２の演算部５１，５２の個体差に起因して、第１の電気信号Ｓ１および第３の電気信号Ｓ３の組である座標Ｑ１と、第２の電気信号Ｓ２および第４の電気信号Ｓ４の組である座標Ｑ２との間には、たとえば一象限以内のずれが存在する。また、２つの回転方向Ｄ１，Ｄ２は、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の象限遷移方向（座標Ｑ１，Ｑ２の象限が移り変わる方向）に応じたものである。こうした前提の下、異常判定部５３は、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の象限遷移方向に基づき、座標Ｑ１が位置する象限と座標Ｑ２が位置する象限との差が二象限に達する旨検出されるとき、第１および第２の演算部５１，５２の少なくとも一方に異常が発生している旨判定する。第１および第２の演算部５１，５２の個体差に起因する２つの座標Ｑ１，Ｑ２のずれが一象限以内であることから、座標Ｑ１が位置する象限と座標Ｑ２が位置する象限との差が二象限に達する状態は、通常ではありえない。このようにすれば、第１および第２の演算部５１，５２の個体差に起因する２つの座標Ｑ１，Ｑ２のずれを許容しつつも、２つの座標Ｑ１，Ｑ２の位置する象限の差が二象限に達するときには第１および第２の演算部５１，５２の少なくとも一方に異常が発生している旨適切に判定することができる。

（３）回転角センサ１３、ＭＰＵ２２および回転検出器２３は、回転軸１２ａの回転角θを絶対値で検出する回転角検出装置として機能する。第１〜第４の電気信号Ｓ１〜Ｓ４に基づき演算される回転角θは相対角であるところ、回転軸１２ａの回転数が分れば回転角θを絶対値で求めることが可能となる。このように、回転検出器２３は回転軸１２ａの回転角θを絶対値で検出する回転角検出装置に好適である。また、回転検出器２３は回転角θの絶対値を使用するＥＰＳ１０にも好適である。

（４）回転検出器２３は、自己の異常を判定する機能を有しているため、ＥＰＳ１０におけるモータ１２の回転軸１２ａの回転を検出する装置として好適である。ＥＰＳ１０には高い信頼性が要求されるからである。

（５）車両の電源スイッチ３３がオフされたとき、ＭＰＵ２２への給電は遮断される一方、回転角センサ１３および回転検出器２３への給電はそれぞれ継続される。この構成によれば、車両の電源スイッチ３３がオフされている間であれ、回転軸１２ａの回転数Ｎ１，Ｎ２が継続して検出される。また、電源スイッチ３３がオフされている間であれ、回転検出器２３は自身で異常を継続して判定する。このため、ＭＰＵ２２は電源スイッチ３３がオンされたとき、回転検出器２３により検出された回転数Ｎ１，Ｎ２の使用可否を即時に判定することが可能である。

（６）異常判定部５３は、第１および第２の演算部５１，５２の個体差に起因する２つの座標Ｑ１，Ｑ２のずれを考慮したうえで、回転方向Ｄ１，Ｄ２（座標Ｑ１，Ｑ２の象限遷移方向）の変化の組み合わせの類型ついて、あり得ない組み合わせである類型１〜類型３、およびあり得る組み合わせである類型４〜類型６をそれぞれ記憶している。異常判定部５３は、これらの類型に基づき、第１および第２の演算部５１，５２の少なくとも一方が正常であるか異常であるかを簡単に判定することができる。

＜他の実施の形態＞
なお、前記実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・本例では、電源スイッチ３３がオフされるとき、ＭＰＵ２２は回転検出器２３（第１および第２の演算部５１，５２）に対するリセット信号を生成したが、つぎのようにしてもよい。すなわち、ＭＰＵ２２は電源スイッチ３３がオフされて自身への給電が停止される場合、当該給電が停止される直前におけるモータ１２の回転角θおよび回転数Ｎを記憶装置に記憶する。電源スイッチ３３が再びオンされたとき、ＭＰＵ２２は回転検出器２３を通じて再び回転数Ｎ（Ｎ１，Ｎ２）を取得する。ＭＰＵ２２は電源スイッチ３３がオフされたときの回転数Ｎと、電源スイッチ３３がオンされたときの回転数Ｎとの差を演算し、当該演算される差を加味して回転角θの絶対値、ひいては操舵角（絶対角）を演算する。

・本例では、回転角センサ１３としてＭＲセンサを利用したが、ホールセンサ（ホールＩＣ）を利用してもよい。回転軸１２ａの回転に応じて、位相が異なる２つの正弦信号、および位相が異なる２つの余弦信号が生成される磁気センサであればよい。

・本例では、ＭＰＵ２２に回転角θの演算機能を持たせたが、回転検出器２３に回転角θの演算機能（第３の演算部）を持たせてもよい。この場合、ＭＰＵ２２は回転検出器２３の第３の演算部により演算される回転角θを利用してモータ１２の駆動を制御する。

１０…電動パワーステアリング装置、１２…モータ、１２ａ…回転軸、１３…回転角センサ、２２…回転角検出装置を構成するＭＰＵ（制御回路）、２３…回転角検出装置を構成する回転検出器（回転検出装置）、５１…第１の演算部、５２…第２の演算部、５３…異常判定部。

Claims (5)

1. 回転軸の回転に応じて、位相が１８０°だけずれた第１および第２の正弦信号、ならびに位相が１８０°だけずれた第１および第２の余弦信号を生成するセンサが接続される回転検出装置において、
   前記第１の正弦信号および前記第１の余弦信号の正負の組み合わせの変化に基づき前記回転軸の回転方向および回転数をそれぞれ演算する第１の演算部と、
   前記第２の正弦信号および前記第２の余弦信号の正負の組み合わせの変化に基づき前記回転軸の回転方向および回転数をそれぞれ演算する第２の演算部と、
   前記第１および第２の演算部により演算される２つの回転方向に基づき前記第１および第２の演算部の少なくとも一方に異常が発生したことを判定する異常判定部と、を有する回転検出装置。
2. 請求項１に記載の回転検出装置において、
   前記正負の組み合わせの変化とは、正弦信号および余弦信号の直交座標系における座標の象限が切り替わって遷移することであって、
   前記第１および第２の演算部の個体差に起因して、前記第１の正弦信号および前記第１の余弦信号の組である第１の座標と、前記第２の正弦信号および前記第２の余弦信号の組である第２の座標との間には一象限以内のずれが存在することを前提としたうえで、
   前記異常判定部は、前記２つの回転方向としての前記第１および第２の座標の象限遷移方向に基づき、前記第１の座標が位置する象限と前記第２の座標が位置する象限との差が二象限に達する旨検出されるとき、前記第１および第２の演算部の少なくとも一方は異常である旨判定する回転検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の回転検出装置と、
   前記センサにより生成される４つの信号、ならびに前記第１および第２の演算部により演算される回転数に基づき前記回転軸の回転角を演算する制御回路と、を有する回転角検出装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の回転検出装置と、
   前記回転軸を有して車両における操舵補助力を発生するモータと、
   前記センサにより生成される４つの信号、ならびに前記第１および第２の演算部により演算される回転数に基づき前記回転軸の回転角を演算する制御回路と、を備え、
   前記制御回路は、操舵トルクおよび前記回転角に基づき前記モータの駆動を制御する電動パワーステアリング装置。
5. 請求項４に記載の電動パワーステアリング装置において、
   車両の電源スイッチがオフされたとき、前記制御回路への給電は遮断される一方、前記センサおよび前記回転検出装置への給電はそれぞれ継続される電動パワーステアリング装置。