JP2016200532A - 検出装置、並びに回転角度及びトルクの検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の回転に応じて変化する位相を検出する角度センサにより１回転内の回転軸の回転角度位置を検出し、角度センサの出力信号に基づくトルクの測定精度を高める。【解決手段】検出装置は、第１回転軸３ａの１回転中にＮ周期変化する第１位相を検出する第１角度センサ３０ａ１と、第１回転軸３ａの１回転中にＭ周期（Ｍは、Ｎと異なる整数）変化する第２位相を検出する第２角度センサ３０ａ２と、トーションバー４を介して第１回転軸３ａに連結された第２回転軸３ｂの１回転中にＮ周期変化する第３位相を検出する第３角度センサ３０ｂ１と、第１位相と第３位相との位相差に基づいて第１回転軸３ａに加わるトルクを算出するトルク算出部５３と、第１位相と第２位相との組合せに基づいて１回転内の第１回転軸３ａの回転角度位置を算出する角度算出部５４を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、回転軸の回転角度及び回転軸に加わるトルクを検出する検出装置及び検出方法に関する。

特許文献１には、２つの回転軸の相対角度を検出する相対角度検出装置が開示されている。相対角度検出装置は、周方向に異なる磁極が交互に等配され第１回転軸及び第２回転軸の夫々と同期回転する第１多磁極リング及び第２多磁極リングを備える。
特許文献２には、トーションバーによって接続された第１のシャフトと第２のシャフトの機械角と、第１のシャフトにかかるトルクとを算出する回転角・トルクセンサが記載されている。回転角・トルクセンサは、第１のシャフトの回転に応じて第１の磁気センサの位置に第１周期数の周期的な磁界を生成し、第２のシャフトの回転に応じて第２の磁気センサの位置に第２周期数の周期的な磁界を生成する。回転角・トルクセンサは、第１及び第２の磁気センサの出力に基づいて第１及び第２のシャフトそれぞれの機械角を算出するとともに、第１のシャフトにかかるトルクを算出する演算手段を備える。

特開２０１３−２４６３８号公報 特開２０１２−４２３５２号公報

回転軸の回転量を角度センサで検出する場合、角度センサが検出可能な回転角度位置の範囲は広いことが好ましい。角度センサによる回転角度位置のサンプリング周期の間に、角度センサが検出可能な範囲を超える回転角度位置の変化が生じると、回転変位の検出漏れによる誤差が生じるからである。
この点、特許文献２に記載の回転角・トルクセンサは、第１の磁気センサ及び第２の磁気センサの出力の差分に基づいて１回転内の第１のシャフトの回転角度位置を算出することができる。

しかしながら、特許文献２に記載の回転角・トルクセンサが、トーションバーの捩れがある状態で回転角度位置を検出するためには、第１周期数及び第２周期数に上限が生じる。例えば、トーションバーの捩れの最大値が±ａ度である場合には、第１周期数又は第２周期数が（１８０／ａ）度を超えると捩れの量を検出することができない。第１周期数及び第２周期数が減少すると第１のシャフトにかかるトルクの検出精度が低下するため、特許文献２に記載の回転角・トルクセンサではトルクの検出精度を高めることが難しい。

なお、特許文献１に記載の相対角度検出装置は、第１回転軸と第２回転軸のそれぞれの磁極位置を検出することで相対角度を算出しており、第１回転軸自体の回転角度位置を検出していない。
本発明の実施形態は、回転軸の回転に応じて変化する位相を検出する角度センサを用いて１回転内の回転軸の回転角度位置を検出するとともに、角度センサの出力信号に基づくトルクの測定精度を高めることを目的とする。

本発明の一実施形態による検出装置は、第１回転軸の１回転中にＮ周期（Ｎは２以上の整数）変化する第１位相を検出する第１角度センサと、第１回転軸の１回転中にＭ周期（Ｍは、Ｎと異なる２以上の整数）変化する第２位相を検出する第２角度センサと、トーションバーを介して第１回転軸に連結された第２回転軸の１回転中にＮ周期変化する第３位相を検出する第３角度センサと、第１位相と第３位相との位相差に基づいて第１回転軸に加わるトルクを算出するトルク算出部と、第１位相と第２位相との組合せに基づいて１回転内の第１回転軸の回転角度位置を算出する角度算出部を備える。

本発明の他の実施形態による回転角度及びトルクの検出方法では、第１回転軸の１回転中にＮ周期（Ｎは２以上の整数）変化する第１位相を検出し、第１回転軸の１回転中にＭ周期（Ｍは、Ｎと異なる２以上の整数）変化する第２位相を検出し、トーションバーを介して第１回転軸に連結された第２回転軸の１回転中にＮ周期変化する第３位相を検出し、第１位相と第３位相との位相差に基づいて第１回転軸に加わるトルクを算出し、第１位相と第２位相との組合せに基づいて１回転内の第１回転軸の回転角度位置を算出する。

本発明の実施形態によれば、回転軸の回転に応じて変化する位相を検出する角度センサを用いて１回転内の回転軸の回転角度位置を検出でき、角度センサの出力信号に基づくトルクの測定精度を高めることができる。さらに、万一、センサの一部が故障したとしても、検出を継続することができる。

電動パワーステアリング装置の全体構成を示す図である。 第１入力側角度センサ、第２入力側角度センサ、第１出力側角度センサ及び第２出力側角度センサの構成例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、磁気検出素子とリング型磁石の磁極とのレイアウトの一例の説明図である。 第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の一例の機能構成図である。 （ａ）はセンサ駆動部の一例の機能構成図であり、（ｂ）は図５の（ａ）に示すアナログデジタル変換器のサンプリングタイミングの一例の説明図である。 （ａ）は入力軸の回転角と第１入力側角度センサの電気角θａ１との関係の一例の模式図であり、（ｂ）は入力軸の回転角と第２入力側角度センサの電気角θａ２との関係の一例の模式図であり、（ｃ）は角度位置マップの一例を示す図である。 第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置の一例の機能構成図である。 イグニッションスイッチがオフ状態である状態のセンサＥＣＵの動作の一例を説明するフローチャートである。 第３実施形態に係る電動パワーステアリング装置の一例の機能構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１の全体構成について説明する。図中、符号２は、ステアリングホイールであり、このステアリングホイール２に運転者から作用される操舵力が入力軸３ａと出力軸３ｂとを有するステアリングシャフト３に伝達される。このステアリングシャフト３は、入力軸３ａの一端がステアリングホイール２に連結され、トーションバー４を介して出力軸３ｂの一端に連結されている。なお、トーションバー４の捩れ角が過大にならないよう、入力軸３ａと出力軸３ｂの相対角の最大量を規制するストッパー（不図示）も設けられている。

そして、出力軸３ｂに伝達された操舵力は、ユニバーサルジョイント５を介して中間シャフト６に伝達され、さらに、ユニバーサルジョイント７を介してピニオンシャフト８に伝達される。このピニオンシャフト８に伝達された操舵力はステアリングギヤ９を介してタイロッド１０、１０に伝達される。ここで、ステアリングギヤ９は、ピニオンシャフト８に連結されたピニオン９ａとこのピニオン９ａに噛合するラック９ｂとを有するラックアンドピニオン形式に構成され、ピニオン９ａに伝達された回転運動をラック９ｂで直進運動に変換している。

タイロッド１０、１０は、ハブユニット（ナックルアーム）１１、１１を介してそれぞれ右側操向輪１２ａ及び左側操向輪１２ｂに連結され、タイロッド１０に伝達された操舵力は右側操向輪１２ａ及び左側操向輪１２ｂを転舵させる。
出力軸３ｂには、操舵補助力を付与するアシストトルク機構２０が設けられている。アシストトルク機構２０は、出力軸３ｂに連結した減速ギア機構２１と、減速ギア機構２１に連結されて操舵補助力を発生する電動モータ２２を含む。電動モータ２２は、例えばブラシレスモータやブラシモータであってよい。

入力軸３ａには、入力軸３ａの１回転中にＮ周期変化する第１位相を検出する第１入力側角度センサ３０ａ１が設けられる。Ｎは２以上の整数である。また入力軸３ａには、入力軸３ａの１回転中にＭ周期変化する第２位相を検出する第２入力側角度センサ３０ａ２が設けられる。Ｍは、Ｎと異なる２以上の整数であり、ＭとＮとは互いに素の整数である。例えば、ＭはＮよりも大きくてよい。
出力軸３ｂには、出力軸３ｂの１回転中にＮ周期変化する第３位相を検出する第１出力側角度センサ３０ｂ１が設けられる。また出力軸３ｂには、出力軸３ｂの１回転中にＭ周期変化する第４位相を検出する第２出力側角度センサ３０ｂ２が設けられる。

第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２の出力信号は、電動パワーステアリング装置１を制御するコントロールユニット４０に入力される。
コントロールユニット４０は、直流電源としてのバッテリ４１（例えば１３Ｖ）から電源供給されることによって作動する。バッテリ４１の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ４２を介してコントロールユニット４０に接続されると共に、イグニッションスイッチ４２を介さず直接、コントロールユニット４０に接続されている。

また、コントロールユニット４０には、第１車輪速センサ４３ａによって検出された右側操向輪１２ａの車輪速と、第２車輪速センサ４３ｂによって検出された左側操向輪１２ｂの車輪速が入力される。
コントロールユニット４０は、第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、第２出力側角度センサ３０ｂ２、第１車輪速センサ４３ａ、及び第２車輪速センサ４３ｂの出力信号に基づいて、電動モータ２２から出力軸３ｂに付与される操舵補助力を制御する。

図２を参照する。第１入力側角度センサ３０ａ１は、例えば、第１リング型多極磁石３１ａ１と第１磁気センサ３２ａ１を備えてもよい。第１リング型多極磁石３１ａ１は、その回転軸が入力軸３ａの回転軸に一致するように入力軸３ａに固定され、極対数がＮである。このため、第１磁気センサ３２ａ１の位置には、入力軸３ａの１回転中にＮ周期変化する磁界が生成され、第１磁気センサ３２ａ１は、入力軸３ａの１回転中にＮ周期変化する第１位相を検出する。第１磁気センサ３２ａ１は、第１位相の検出信号をコントロールユニット４０へ出力する。

また、第２入力側角度センサ３０ａ２は、例えば、第２リング型多極磁石３１ａ２と第２磁気センサ３２ａ２を備えてもよい。第２リング型多極磁石３１ａ２は、その回転軸が入力軸３ａの回転軸に一致するように入力軸３ａに固定され、極対数がＭである。このため、第２磁気センサ３２ａ２の位置には、入力軸３ａの１回転中にＭ周期変化する磁界が生成され、第２磁気センサ３２ａ２は、入力軸３ａの１回転中にＭ周期変化する第２位相を検出する。第２磁気センサ３２ａ２は、第２位相の検出信号をコントロールユニット４０へ出力する。

第１出力側角度センサ３０ｂ１は、例えば、第３リング型多極磁石３１ｂ１と第３磁気センサ３２ｂ１を備えてもよい。第３リング型多極磁石３１ｂ１は、その回転軸が出力軸３ｂの回転軸に一致するように出力軸３ｂに固定され、極対数がＮである。このため、第３磁気センサ３２ｂ１の位置には、出力軸３ｂの１回転中にＮ周期変化する磁界が生成され、第３磁気センサ３２ｂ１は、出力軸３ｂの１回転中にＮ周期変化する第３位相を検出する。第３磁気センサ３２ｂ１は、第３位相の検出信号をコントロールユニット４０へ出力する。

また、第２出力側角度センサ３０ｂ２は、例えば、第４リング型多極磁石３１ｂ２と第４磁気センサ３２ｂ２を備えてもよい。第４リング型多極磁石３１ｂ２は、その回転軸が出力軸３ｂの回転軸に一致するように出力軸３ｂに固定され、極対数がＭである。このため、第４磁気センサ３２ｂ２の位置には、出力軸３ｂの１回転中にＭ周期変化する磁界が生成され、第４磁気センサ３２ｂ２は、出力軸３ｂの１回転中にＭ周期変化する第４位相を検出する。第４磁気センサ３２ｂ２は、第４位相の検出信号をコントロールユニット４０へ出力する。

なお、第１リング型多極磁石３１ａ１と第２リング型多極磁石３１ａ２は、別々のリング型磁石でもよく、軸方向の異なる位置に極対数Ｎの磁極と極対数Ｍの磁極が着磁された一体のリング型磁石でもよい。同様に、第３リング型多極磁石３１ｂ１と第４リング型多極磁石３１ｂ２は、別々のリング型磁石でもよく、軸方向の異なる位置に極対数Ｎの磁極と極対数Ｍの磁極が着磁された一体のリング型磁石でもよい。

図３の（ａ）を参照する。第１磁気センサ３２ａ１は、例えば、２つの磁気検出素子３３ａ１ｓ及び３３ａ１ｃを含む。磁気検出素子３３ａ１ｓ及び３３ａ１ｃは、第１リング型多極磁石３１ａ１と同一平面内に周方向に沿って配置されており、それらの位置は、磁気検出素子３３ａ１ｓ及び３３ａ１ｃで検出される磁界の位相が９０度異なるように定められている。このため、磁気検出素子３３ａ１ｓの出力信号Ａａ１ｓを正弦波とすると、磁気検出素子３３ａ１ｃの出力信号Ａａ１ｃは余弦波となる。磁気検出素子３３ａ１ｓ及び３３ａ１ｃは、出力信号Ａａ１ｓ及びＡａ１ｃを第１位相の検出信号としてコントロールユニット４０へ出力する。

図３の（ｂ）を参照する。第２磁気センサ３２ａ２は、例えば、２つの磁気検出素子３３ａ２ｓ及び３３ａ２ｃを含む。磁気検出素子３３ａ２ｓ及び３３ａ２ｃは、第２リング型多極磁石３１ａ２と同一平面内に周方向に沿って配置されており、それらの位置は、磁気検出素子３３ａ２ｓ及び３３ａ２ｃで検出される磁界の位相が９０度異なるように定められている。このため、磁気検出素子３３ａ２ｓの出力信号Ａａ２ｓを正弦波とすると、磁気検出素子３３ａ２ｃの出力信号Ａａ２ｃは余弦波となる。磁気検出素子３３ａ２ｓ及び３３ａ２ｃは、出力信号Ａａ２ｓ及びＡａ２ｃを第２位相の検出信号としてコントロールユニット４０へ出力する。

図３の（ｃ）を参照する。第３磁気センサ３２ｂ１は、例えば、２つの磁気検出素子３３ｂ１ｓ及び３３ｂ１ｃを含む。磁気検出素子３３ｂ１ｓ及び３３ｂ１ｃは、第３リング型多極磁石３１ｂ１と同一平面内に周方向に沿って配置されており、それらの位置は、磁気検出素子３３ｂ１ｓ及び３３ｂ１ｃで検出される磁界の位相が９０度異なるように定められている。このため、磁気検出素子３３ｂ１ｓの出力信号Ａｂ１ｓを正弦波とすると、磁気検出素子３３ｂ１ｃの出力信号Ａｂ１ｃは余弦波となる。磁気検出素子３３ｂ１ｓ及び３３ｂ１ｃは、出力信号Ａｂ１ｓ及びＡｂ１ｃを第３位相の検出信号としてコントロールユニット４０へ出力する。

図３の（ｄ）を参照する。第４磁気センサ３２ｂ２は、例えば、２つの磁気検出素子３３ｂ２ｓ及び３３ｂ２ｃを含む。磁気検出素子３３ｂ２ｓ及び３３ｂ２ｃは、第４リング型多極磁石３１ｂ２と同一平面内に周方向に沿って配置されており、それらの位置は、磁気検出素子３３ｂ２ｓ及び３３ｂ２ｃで検出される磁界の位相が９０度異なるように定められている。このため、磁気検出素子３３ｂ２ｓの出力信号Ａｂ２ｓを正弦波とすると、磁気検出素子３３ｂ２ｃの出力信号Ａｂ２ｃは余弦波となる。磁気検出素子３３ｂ２ｓ及び３３ｂ２ｃは、出力信号Ａｂ２ｓ及びＡｂ２ｃを第４位相の検出信号としてコントロールユニット４０へ出力する。

なお、磁気検出素子３３ａ１ｓ、３３ａ１ｃ、３３ａ２ｓ、３３ａ２ｃ、３３ｂ１ｓ、３３ｂ１ｃ、３３ｂ２ｓ、３３ｂ２ｃは、例えば、磁気抵抗素子であってもよく、ホール素子であってもよい。磁気抵抗素子として、例えばＧＭＲ（Giant MagnetoResistance）素子、ＭＲ（MagnetoResistance）素子、ＡＭＲ（An-Isotropic MagnetoResistance）素子又はＴＭＲ（Tunnel MagnetoResistance）素子などを用いてもよい。また、磁気検出素子３３ａ１ｓと３３ａ１ｃとは個別の素子ではなく、磁界の向きを検出可能な１つの素子（ＧＭＲやＴＭＲの集合体）であってもよい。磁気検出素子３３ａ２ｓと３３ａ２ｃ、磁気検出素子３３ｂ１ｓと３３ｂ１ｃ、磁気検出素子３３ｂ２ｓと３３ｂ２ｃについても同様である。

図４を参照する。コントロールユニット４０は、第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２の出力信号を処理するセンサＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、電動モータ２２を制御するＥＰＳ（Electric Power Steering）−ＥＣＵ７０を備える。センサＥＣＵ５０は、センサ駆動部５１と、電気角算出部５２と、トルク算出部５３と、操舵角算出部５４と、多回転絶対角算出部５６と、メモリ５７を備える。また、ＥＰＳ−ＥＣＵ７０は、操舵制御部７１と、モータ駆動部７２を備える。

センサＥＣＵ５０及びＥＰＳ−ＥＣＵ７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等のＣＰＵ周辺部品とを含む電子制御ユニットであってよい。センサ駆動部５１、電気角算出部５２、トルク算出部５３、操舵角算出部５４、多回転絶対角算出部５６、操舵制御部７１、及びモータ駆動部７２の各処理は、所定のプログラムを実行する１つ以上のＣＰＵにより実施されてよい。
センサＥＣＵ５０及びＥＰＳ−ＥＣＵ７０は、センサ駆動部５１、電気角算出部５２、トルク算出部５３、操舵角算出部５４、多回転絶対角算出部５６、操舵制御部７１及びモータ駆動部７２の全て又は一部の処理を実行する専用のロジック回路を備えてもよい。

センサ駆動部５１は、第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２に駆動電圧を供給する。センサ駆動部５１は、これらのセンサの出力信号Ａａ１ｓ、Ａａ１ｃ、Ａａ２ｓ、Ａａ２ｃ、Ａｂ１ｓ、Ａｂ１ｃ、Ａｂ２ｓ及びＡｂ２ｃを受信する。センサ駆動部５１は、アナログ形式の出力信号Ａａ１ｓ、Ａａ１ｃ、Ａａ２ｓ、Ａａ２ｃ、Ａｂ１ｓ、Ａｂ１ｃ、Ａｂ２ｓ、Ａｂ２ｃを、デジタル形式の出力信号Ｓａ１ｓ、Ｓａ１ｃ、Ｓａ２ｓ、Ｓａ２ｃ、Ｓｂ１ｓ、Ｓｂ１ｃ、Ｓｂ２ｓ、Ｓｂ２ｃへそれぞれ変換する。

センサ駆動部５１は、出力信号Ｓａ１ｓ、Ｓａ１ｃ、Ｓａ２ｓ、Ｓａ２ｃ、Ｓｂ１ｓ、Ｓｂ１ｃ、Ｓｂ２ｓ、Ｓｂ２ｃを電気角算出部５２へ出力する。センサ駆動部５１は、出力信号Ａａ１ｓ又はＡａ１ｃに基づいて、第１入力側角度センサ３０ａ１に発生した故障を検出する。センサ駆動部５１は、出力信号Ａａ２ｓ又はＡａ２ｃに基づいて、第２入力側角度センサ３０ａ２に発生した故障を検出する。センサ駆動部５１は、出力信号Ａｂ１ｓ又はＡｂ１ｃに基づいて、第１出力側角度センサ３０ｂ１に発生した故障を検出する。センサ駆動部５１は、出力信号Ａｂ２ｓ又はＡｂ２ｃに基づいて、第２出力側角度センサ３０ｂ２に発生した故障を検出する。センサ駆動部５１は、故障が発生したセンサを示す診断信号Ｓｄをトルク算出部５３へ出力する。

図５の（ａ）を参照して、センサ駆動部５１の一例の機能構成を説明する。なお、図５の（ａ）は、第１入力側角度センサ３０ａ１を駆動するため構成要素のみを示し、他の第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２を駆動するための構成要素を省略している。センサ駆動部５１は、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２をそれぞれ駆動するための構成要素として、第１入力側角度センサ３０ａ１を駆動するため構成要素と同様の構成要素を備えている。

センサ駆動部５１は、電源８０と、増幅回路８１ｓ及び８１ｃと、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ: Analog-Digital Converter）８２ｓ及び８２ｃと、診断部８３を備える。
電源８０は、直流成分に交流成分を重畳した駆動電圧Ｖｉｎを第１入力側角度センサ３０ａ１に印加する。また、電源８０は、駆動電圧Ｖｉｎの交流成分に同期したトリガ信号Ｔｒをアナログデジタル変換器８２ｓ及び８２ｃへ出力する。
増幅回路８１ｓ及び８１ｃは、それぞれ磁気検出素子３３ａ１ｓ及び３３ａ１ｃの出力信号Ａａ１ｓ及びＡａ１ｃを増幅して、アナログデジタル変換器８２ｓ及び８２ｃへ出力する。

アナログデジタル変換器８２ｓ及び８２ｃは、トリガ信号Ｔｒに基づいて駆動電圧Ｖｉｎの交流成分に同期したタイミングで出力信号Ａａ１ｓ及びＡａ１ｃをサンプリングする。図５の（ｂ）を参照する。例えば、アナログデジタル変換器８２ｓ及び８２ｃは、駆動電圧Ｖｉｎが最大値となるタイミングｔ２及びｔ６、最小値となるタイミングｔ４及びｔ８、並びに中央値となるタイミングｔ１、ｔ３、ｔ５及びｔ７でサンプリングした値を、診断部８３へ出力してよい。
また例えば、アナログデジタル変換器８２ｓ及び８２ｃは、駆動電圧Ｖｉｎが最大値となるタイミングｔ２及びｔ６でサンプリングした値を、デジタル形式の出力信号Ｓａ１ｓ及びＳａ１ｃとして出力してよい。

診断部８３は、これらのタイミングｔ１〜ｔ８でサンプリングされた値が駆動電圧Ｖｉｎの変化に応じて変化しているか否かに基づいて第１入力側角度センサ３０ａ１が故障しているか否かを判断する。第１入力側角度センサ３０ａ１が故障している場合に、診断部８３は、第１入力側角度センサ３０ａ１が故障していることを示す診断信号Ｓｄをトルク算出部５３に出力する。

図４を参照する。電気角算出部５２は、出力信号Ｓａ１ｓ及びＳａ１ｃに基づいて第１入力側角度センサ３０ａ１の電気角θａ１を算出する。電気角算出部５２は、出力信号Ｓａ２ｓ及びＳａ２ｃに基づいて第２入力側角度センサ３０ａ２の電気角θａ２を算出する。電気角算出部５２は、出力信号Ｓｂ１ｓ及びＳｂ１ｃに基づいて第１出力側角度センサ３０ｂ１の電気角θｂ１を算出する。電気角算出部５２は、出力信号Ｓｂ２ｓ及びＳｂ２ｃに基づいて第２出力側角度センサ３０ｂ２の電気角θｂ２を算出する。電気角算出部５２は、電気角θａ１、θａ２、θｂ１、及びθｂ２を、トルク算出部５３へ出力する。電気角算出部５２は、電気角θａ１及びθａ２を操舵角算出部５４へ出力する。

トルク算出部５３は、電気角算出部５２が算出した電気角に基づいて入力軸３ａに加わるトルクＴを算出する。例えば、トルク算出部５３は、電気角θａ１とθｂ１との間の電気角差に基づいてトルクＴを算出してよく、電気角θａ２とθｂ２との間の電気角差に基づいてトルクＴを算出してもよい。トーションバー４で連結される入力軸３ａ及び出力軸３ｂ間の角度差が分かれば、トーションバー４の断面二次極モーメント、横弾性係数、長さ及び径などを用いてトルクＴを算出することができる。

トルク算出部５３は、電気角θａ１とθｂ１との間の電気角差と、電気角θａ２とθｂ２との間の電気角差の組合せに基づいてトルクＴを算出してもよい。例えば、第１入力側角度センサ３０ａ１及び第１出力側角度センサ３０ｂ１の周期数Ｎよりも、第２入力側角度センサ３０ａ２及び第２出力側角度センサ３０ｂ２の周期数Ｍの方が大きい場合を想定する。
この場合、第１入力側角度センサ３０ａ１及び第１出力側角度センサ３０ｂ１よりも第２入力側角度センサ３０ａ２及び第２出力側角度センサ３０ｂ２の分解能が高い。一方で電気角θａ２とθｂ２が表現可能な入力軸３ａの回転角度の範囲は、電気角θａ１とθｂ１が表現可能な回転角度の範囲より小さい。

例えば、トルク算出部５３は、電気角θａ１とθｂ１との間の電気角差に基づいて、電気角θａ２とθｂ２との間の電気角差がＬ周期（Ｌは自然数）以上であることを検出してもよい。トルク算出部５３は、θａ２とθｂ２との差分にＬ周期分の角度（３６０°×Ｌ）を加えて得られる電気角差に基づいてトルクＴを算出してもよい。このようにトルクＴを算出することにより、周期数Ｍより小さな周期数Ｎによってトーションバー４の最大許容捩れを定めることができるとともに、周期数Ｍによってトルク検出の分解能を定めることができる。
トルク算出部５３は、診断信号Ｓｄが第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２のいずれにも故障がないことを示す場合に、電気角θａ１とθｂ１との間の電気角差と電気角θａ２とθｂ２との間の電気角差の組合せに基づいてトルクＴを算出してもよい。

第１入力側角度センサ３０ａ１及び第１出力側角度センサ３０ｂ１の少なくとも一方が故障の場合に、トルク算出部５３は、電気角θａ２とθｂ２との間の電気角差の組合せに基づいてトルクＴを算出してもよい。第２入力側角度センサ３０ａ２及び第２出力側角度センサ３０ｂ２の少なくとも一方が故障の場合に、トルク算出部５３は、電気角θａ１とθｂ１との間の電気角差に基づいてトルクＴを算出してもよい。
トルク算出部５３は、算出したトルクＴを操舵制御部７１へ出力する。

なお、ステアリングホイール２が中立でありトーションバー４に捩れがない初期状態において電気角θａ１、θａ２、θｂ１、及びθｂ２がゼロでなくてもよい。この場合には、センサＥＣＵ５０の初期設定を行う際に初期状態における電気角θａ１、θａ２、θｂ１、及びθｂ２の値を検出して初期値としてメモリ５７に格納する。トルク算出部５３は、電気角算出部５２が算出した電気角とこれら初期値とに基づいてトルクＴを算出する。

操舵角算出部５４は、電気角θａ１及びθａ２の組合せに基づいて１回転内の入力軸３ａの回転角度位置θ１を算出する。図６の（ａ）及び図６の（ｂ）に、入力軸が１回転する間の電気角θａ１及びθａ２の変化を示す。この例では、第１入力側角度センサ３０ａ１の周期数Ｎ及び第２入力側角度センサ３０ａ２の周期数Ｍがそれぞれ２及び３であり、互いに素である。
図６の（ａ）及び図６の（ｂ）から分かるように、周期数Ｎと周期数Ｍは互いに素であるため、電気角θａ１及びθａ２の同じ組合せは入力軸３ａが１回転する間に１回しか現れない。したがって、電気角θａ１及びθａ２の組合せにより、１回転内の入力軸３ａの回転角度位置θ１を算出することができる。

操舵角算出部５４は、例えば、電気角θａ１及びθａ２の組合せと回転角度位置θ１との関係を示す角度位置マップに基づいて回転角度位置θ１を算出してよい。図６の（ｃ）は、周期数Ｎ及び周期数Ｍがそれぞれ９及び１０である場合の角度位置マップの一例を示す。図６の（ｃ）の例では、電気角θａ１及びθａ２が例えばそれぞれ「０．９°」及び「１°」であるとき、回転角度位置θ１が「０．１°」であることを示す。角度位置マップは例えばメモリ５７に格納されていてもよい。

また、操舵角算出部５４は、例えば電気角θａ１及びθａ２の組合せに応じて所定の計算式に従って回転角度位置θ１を算出してもよい。例えば、周期数Ｎと周期数Ｍの差が「１」である場合、θａ１≧θａ２であるときθ１＝θａ１−θａ２により回転角度位置θ１を算出し、θａ１＜θａ２場合にθ１＝θａ１−θａ２＋３６０°により回転角度位置θ１を算出してもよい。
操舵角算出部５４は、回転角度位置θ１を多回転絶対角算出部５６へ出力する。

図４を参照する。多回転絶対角算出部５６は、回転角度位置θ１の変化に基づいて入力軸３ａの３６０°以上の多回転絶対角θ２を算出する。例えば、多回転絶対角θ２は、ステアリングホイール２が中立にある場合に操舵角算出部５４が算出した回転角度位置θ１を基準にした多回転絶対角であってよい。例えば、センサＥＣＵ５０の初期設定を行う際に、ステアリングホイール２が中立である状態で算出された回転角度位置θ１の初期値をメモリ５７に格納する。

多回転絶対角算出部５６は、操舵角算出部５４が算出する回転角度位置θ１からメモリ５７に格納された初期値を引いた差を１回転内の入力軸３ａの絶対角として算出する。また、多回転絶対角算出部５６は、回転角度位置θ１の変化を累積することにより入力軸３ａの１回転以上の回転数を算出してメモリ５７に格納する。多回転絶対角算出部５６は、入力軸３ａの１回転内の絶対角とメモリ５７に格納された回転数とに基づいて多回転絶対角θ２を算出し、操舵制御部７１へ出力する。

操舵制御部７１は、第１車輪速センサ４３ａによって検出された右側操向輪１２ａの車輪速Ｖ１と、第２車輪速センサ４３ｂによって検出された左側操向輪１２ｂの車輪速Ｖ２と、トルク算出部５３が算出したトルクＴと、多回転絶対角算出部５６が算出した多回転絶対角θ２に基づいてモータ電流指令値を算出する。モータ駆動部７２は、操舵制御部７１により算出されたモータ電流指令値に基づいて電動モータ２２を駆動制御する。

第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２は、それぞれ特許請求の範囲に記載の第１角度センサ、第２角度センサ、第３角度センサ及び第４角度センサの一例である。入力軸３ａ及び出力軸３ｂは、それぞれ第１回転軸及び第２回転軸の一例である。操舵角算出部５４は、角度算出部の一例である。診断部８３は、故障検出部の一例である。操舵制御部７１とモータ駆動部７２は、モータ制御部の一例である。多回転絶対角算出部５６は、回転量算出部の一例である。

（変形例）
（１）多回転絶対角算出部５６は、電気角算出部５２が算出した電気角θａ１の変化に基づいて入力軸３ａの多回転絶対角θ２を算出してもよい。例えば多回転絶対角算出部５６は、センサＥＣＵ５０の初期設定の際にメモリ５７に格納した電気角θａ１の初期値を、電気角算出部５２が算出する電気角θａ１から引いた電気角差を算出する。また、多回転絶対角算出部５６は、電気角算出部５２が算出する電気角θａ１の変化を累積することにより、電気角θａ１の１回転以上の回転数を算出してメモリ５７に格納する。多回転絶対角算出部５６は、メモリ５７に格納した電気角θａ１の回転数に対応する入力軸３ａの回転量を電気角差に加えることによって多回転絶対角θ２を算出する。
多回転絶対角算出部５６は、電気角θａ１に基づいて多回転絶対角θ２を算出するのに加えて、所定の頻度で操舵角算出部５４が算出した回転角度位置θ１に基づいて多回転絶対角θ２を算出してもよい。回転角度位置θ１に基づいて算出した多回転絶対角θ２に基づいて、メモリ５７に格納された電気角θａ１の回転数を補正してもよい。
以下における第２実施形態及び第３実施形態においても、多回転絶対角算出部５６は、電気角算出部５２が算出した電気角θａ１の変化に基づいて入力軸３ａの多回転絶対角θ２を算出してもよい。

（２）第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２の構成は、図２及び図３の（ａ）〜（ｄ）に示した構成に限定されない。例えば、リング型多極磁石の代わりに周方向に凹凸が交互に等配された磁性体の凹凸リングを用いてもよい。そして、凹凸リングの回転に伴う磁束変化をホールセンサで検出してもよい。また、例えば第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１、及び第２出力側角度センサ３０ｂ２としてレゾルバを使用してもよい。

（第１実施形態の効果）
（１）第１実施形態によれば、第１入力側角度センサ３０ａ１及び第２入力側角度センサ３０ａ２の電気角θａ１及びθａ２に基づいて１回転内の入力軸３ａの回転角度位置θ１を検出できる。このため、これら角度センサの検出間隔の間に入力軸３ａが１回転以上回らなければ回転変位の検出漏れによる誤差を防止することができる。このため回転軸の回転量の検出精度が向上する。
（２）また、第１入力側角度センサ３０ａ１及び第２入力側角度センサ３０ａ２は入力軸３ａに設けられている。このため、トーションバー４が捩れは電気角θａ１及びθａ２に影響しない。このため、周期数Ｎ及びＭはトーションバー４の捩れの最大値に制限されない。このため、特許文献２のようなトーションバー４の捩れに起因するトルクＴの検出精度の低下を回避できる。

（３）また、電気角θａ１とθｂ１との間の電気角差と、電気角θａ２とθｂ２との間の電気角差の組合せに基づいてトルクＴを算出することにより、周期数Ｍより小さな周期数Ｎによってトーションバー４の最大許容捩れを定めることができるとともに、周期数Ｍによってトルク検出の分解能を定めることができる。この結果、例えば最大許容捩れを減らすことなくトルク検出の分解能を定めることができる。すなわち、上記効果（２）に加えてトルク検出の精度をさらに高めることができるという相乗効果を奏する。

（４）診断部８３は、第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１及び第２出力側角度センサ３０ｂ２のうち故障が生じたセンサを検出する。第１入力側角度センサ３０ａ１及び第１出力側角度センサ３０ｂ１の少なくとも一方が故障の場合に、第２入力側角度センサ３０ａ２及び第２出力側角度センサ３０ｂ２の出力に基づいてトルクＴを算出する。第２入力側角度センサ３０ａ２及び第２出力側角度センサ３０ｂ２の少なくとも一方が故障の場合に、第１入力側角度センサ３０ａ１及び第１出力側角度センサ３０ｂ１の出力に基づいてトルクＴを算出する。このため、第１入力側角度センサ３０ａ１及び第１出力側角度センサ３０ｂ１と、第２入力側角度センサ３０ａ２及び第２出力側角度センサ３０ｂ２とで構成される二重系の一方が故障してもトルク検出ができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、イグニッションスイッチ４２がオフ状態の場合に、イグニッションスイッチ４２がオン状態の場合と比較して長い間隔で第１入力側角度センサ３０ａ１及び第２入力側角度センサ３０ａ２を間欠駆動する。
例えば、イグニッションスイッチ４２がオン状態の場合、第１入力側角度センサ３０ａ１、第２入力側角度センサ３０ａ２、第１出力側角度センサ３０ｂ１及び第２出力側角度センサ３０ｂ２は、第１時間間隔Ｔ１で第１位相〜第４位相を検出する。また、トルク算出部５３、操舵角算出部５４及び多回転絶対角算出部５６は、第１時間間隔Ｔ１でトルクＴ、回転角度位置θ１及び多回転絶対角θ２を算出する。なお、多回転絶対角算出部５６が、電気角θａ１に基づいて入力軸３ａの多回転絶対角θ２を算出する場合には、操舵角算出部５４は第１時間間隔Ｔ１で動作しなくてもよい。

一方で、イグニッションスイッチ４２がオフ状態の場合には操舵補助力を発生させないので、第１時間間隔Ｔ１よりも長い第２時間間隔Ｔ２で回転角度位置θ１を算出して操舵角が大きく変動していないか否かをチェックする。操舵角算出部５４は１回転内の入力軸３ａの回転角度位置θ１を算出でき、検出間隔が長くてもその間にステアリングホイール２が１回転以上回されてしまう可能性が少ないので、回転変位の検出漏れは生じにくい。イグニッションスイッチ４２がオフ状態で生じたステアリングホイール２の回転量（すなわち入力軸３ａの回転量）が閾値Ｔａを超えた場合には、第２時間間隔Ｔ２を短縮する。また、多回転絶対角算出部５６は、回転角度位置θ１の変化量に応じて入力軸３ａの回転数の変化を算出しメモリ５７に格納された回転数を更新する。

（構成）
図７を参照する。図４に示す第１実施形態の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付する。センサＥＣＵ５０は、動作状態検出部５８を備える。動作状態検出部５８は、イグニッションスイッチ４２がオン状態であるかオフ状態であるかを検出する。動作状態検出部５８は、イグニッションスイッチ４２の状態を示す状態信号Ｓｓを多回転絶対角算出部５６へ出力する。
イグニッションスイッチ４２がオフ状態である間、多回転絶対角算出部５６は、第２時間間隔Ｔ２でセンサ駆動部５１、電気角算出部５２、及び操舵角算出部５４を動作させる間欠駆動信号Ｓｃを生成する。

操舵角算出部５４は、第２時間間隔Ｔ２で回転角度位置θ１を算出し、多回転絶対角算出部５６へ出力する。多回転絶対角算出部５６は、回転角度位置θ１の変化に基づいて、イグニッションスイッチ４２がオフ状態に生じた入力軸３ａの回転角度の変化量を算出する。
多回転絶対角算出部５６は、算出した変化量が閾値Ｔａを超えるか否かを判断し、変化量が閾値Ｔａを超える場合に第２時間間隔Ｔ２を短縮する。なお、短縮後の第２時間間隔Ｔ２は前記第１時間間隔よりも長くてもよい。また、多回転絶対角算出部５６は、回転角度位置θ１の変化量に応じて入力軸３ａの回転数の変化を算出しメモリ５７に格納された回転数を更新する。
なお、多回転絶対角算出部５６は、特許請求の範囲に記載の間隔調整部の一例である。イグニッションスイッチ４２がオンである状態及びオフである状態は、それぞれ第１動作モード及び第２動作モードの一例である。

（動作）
次に、イグニッションスイッチ４２がオフ状態である場合のセンサＥＣＵ５０の動作の一例を説明する。
図８を参照する。ステップＳ１０〜Ｓ１３の動作は第２時間間隔Ｔ２毎に実行される。
ステップＳ１０において操舵角算出部５４は、回転角度位置θ１を算出する。操舵角算出部５４は、回転角度位置θ１を多回転絶対角算出部５６へ出力する。

ステップＳ１１において、多回転絶対角算出部５６は、イグニッションスイッチ４２がオフ状態に生じた入力軸３ａの回転角度の変化量が閾値Ｔａより大きいか否かを判断する。変化量が閾値Ｔａより大きい場合に動作はステップＳ１２へ進む。変化量が閾値Ｔａより大きくない場合に動作は終了する。
ステップＳ１２において多回転絶対角算出部５６は、第２時間間隔Ｔ２を短縮する。ステップＳ１３において多回転絶対角算出部５６はメモリ５７に格納された回転数を更新する。その後に動作は終了する。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態によれば、操舵角算出部５４は１回転内の入力軸３ａの回転角度位置θ１を算出できるので、イグニッションスイッチ４２がオフ状態の間に操舵角の検出間隔を延ばしても回転変位の検出漏れは生じにくい。このため、イグニッションスイッチ４２がオフ状態における操舵角の検出間隔を延ばして電力消費を低減することができる。また、イグニッションスイッチ４２がオフ状態の間の入力軸３ａの回転量が閾値Ｔａを超える場合に検出間隔を短縮してメモリ５７に格納された回転数を随時更新することにより、イグニッションスイッチ４２がオフ状態の間の回転変位の検出漏れを防ぐことができる。

（第３実施形態）
センサＥＣＵ５０への供給電源の停電が発生すると、停電中にステアリングホイール２が回わされることによって実際の入力軸３ａの回転数とメモリ５７に格納された回転数との間に食い違いが生じ、多回転絶対角θ２を算出できなくなる可能性がある。
このため、第３実施形態では、停電復旧後に右側操向輪１２ａの車輪速Ｖ１と左側操向輪１２ｂの車輪速Ｖ２との差に基づいて入力軸３ａの回転数Ｎｒを算出する。また、操舵角算出部５４により回転角度位置θ１を算出する。そして、車輪速Ｖ１及びＶ２に基づいて算出した回転数Ｎｒと回転角度位置θ１とに基づいて多回転絶対角θ２を算出する。

そして、多回転絶対角θ２に基づいてメモリ５７に格納された入力軸３ａの回転数を再設定する。これにより、メモリ５７に格納された入力軸３ａの回転数を用いて多回転絶対角θ２を算出することができるようになる。
なお、多回転絶対角算出部５６が電気角θａ１に基づいて入力軸３ａの多回転絶対角θ２を算出する場合には、多回転絶対角算出部５６は、多回転絶対角θ２に基づいて電気角θａ１の１回転以上の回転数を算出しメモリ５７に格納された回転数を再設定してよい。

図９を参照する。図４に示す第１実施形態の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付する。センサＥＣＵ５０は、停電検出部６０と回転数算出部６１を備える。停電検出部６０は、センサＥＣＵ５０への供給電源の停電の発生有無を検出する。例えば、停電検出部６０は、バッテリ４１からの供給電源の喪失を検出し、センサＥＣＵ５０への供給電源の停電が復旧するまで検出結果を記憶する。供給電源の停電が復旧すると停電検出部６０は、供給電源の停電の検出信号Ｓｐを操舵角算出部５４及び多回転絶対角算出部５６へ出力する。

回転数算出部６１は、右側操向輪１２ａの車輪速Ｖ１と左側操向輪１２ｂの車輪速Ｖ２との差に基づいて入力軸３ａの回転数を算出する。例えば、回転数算出部６１は次式に基づいて算出される操舵角φに基づいて入力軸３ａの回転数Ｎｒを算出してよい。
ｓｉｎ（２φ）＝ｋ（Ｖ２−Ｖ１）／（Ｖ２＋Ｖ１）
但しｋは定数である。
供給電源の停電の検出信号Ｓｐを受信した操舵角算出部５４は、回転角度位置θ１を算出する。また、多回転絶対角算出部５６は、操舵角算出部５４が算出した回転角度位置θ１と回転数算出部６１が算出した回転数Ｎｒに基づいて多回転絶対角θ２を算出する。多回転絶対角算出部５６は、多回転絶対角θ２に基づいてメモリ５７に格納された入力軸３ａの回転数を再設定する。

多回転絶対角算出部５６は、供給電源の停電が復旧してからメモリ５７に格納された回転数を再設定するまでの間、所定のアラーム信号を操舵制御部７１へ出力してもよい。操舵制御部７１は、アラーム信号を受信している間、多回転絶対角θ２を参照せずにモータ電流指令値を算出してもよい。
なお、回転数算出部６１は特許請求の範囲に記載の第２の回転量算出部の一例である。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態によれば、センサＥＣＵ５０への供給電源の停電中にステアリングホイール２が回わされ、実際の入力軸３ａの回転数とメモリ５７に格納された回転数との間に食い違いが生じても、停電復旧後に再び多回転絶対角θ２を算出できるようになる。
なお、第２実施形態に係るセンサＥＣ５０に停電検出部６０及び第２操舵角算出部８１を設けてもよい。

１ 電動パワーステアリング装置、 ２ ステアリングホイール、 ３ ステアリングシャフト、 ３ａ 入力軸、 ３ｂ 出力軸、 ４ トーションバー、 ５、７ ユニバーサルジョイント、 ６ 中間シャフト、 ８ ピニオンシャフト、 ９ ステアリングギヤ、 ９ａ ピニオン、 ９ｂ ラック、 １０ タイロッド、 １１ ハブユニット、 １２ａ 右側操向輪、 １２ｂ 左側操向輪、 ２０ アシストトルク機構、 ２１ 減速ギア機構、 ２２ 電動モータ、 ３０ａ１ 第１入力側角度センサ、 ３０ａ２ 第２入力側角度センサ、 ３０ｂ１ 第１出力側角度センサ３０、 ３０ｂ２ 第２出力側角度センサ、 ４０ コントロールユニット、 ４１ バッテリ、 ４２ イグニッションスイッチ、 ４３ａ 第１車輪速センサ、 ４３ｂ 第２車輪速センサ、 ３１ａ１ 第１リング型多極磁石、 ３１ａ２ 第２リング型多極磁石、 ３１ｂ１ 第３リング型多極磁石、 ３１ｂ２ 第４リング型多極磁石、 ３２ａ１ 第１磁気センサ、 ３２ａ２ 第２磁気センサ、 ３２ｂ１ 第３磁気センサ、 ３２ｂ２ 第４磁気センサ、 ３３ａ１ｓ、３３ａ１ｃ、３３ａ２ｓ、３３ａ２ｃ、３３ｂ１ｓ、３３ｂ１ｃ、３３ｂ２ｓ、３３ｂ２ｃ 磁気検出素子、 ５０ センサＥＣＵ、 ５１ センサ駆動部、 ５２ 電気角算出部、 ５３ トルク算出部、 ５４ 操舵角算出部、 ５６ 多回転絶対角算出部、 ５７ メモリ、 ５８ 動作状態検出部、 ６０ 停電検出部、 ６１ 回転数算出部、 ７０ ＥＰＳ−ＥＣＵ、 ７１ 操舵制御部、 ７２ モータ駆動部、 ８０ 電源、 ８１ｓ、８１ｃ 増幅回路、 ８２ｓ、８２ｃ アナログデジタル変換器 、 ８３ 診断部

Claims (8)

1. 第１回転軸の１回転中にＮ周期（Ｎは２以上の整数）変化する第１位相を検出する第１角度センサと、
   前記第１回転軸の１回転中にＭ周期（Ｍは、Ｎと異なる２以上の整数）変化する第２位相を検出する第２角度センサと、
   トーションバーを介して前記第１回転軸に連結された第２回転軸の１回転中にＮ周期変化する第３位相を検出する第３角度センサと、
   前記第１位相と前記第３位相との位相差に基づいて前記第１回転軸に加わるトルクを算出するトルク算出部と、
   前記第１位相と前記第２位相との組合せに基づいて１回転内の前記第１回転軸の回転角度位置を算出する角度算出部と、
   を備えることを特徴とする検出装置。
2. 前記第２回転軸の１回転中にＭ周期変化する第４位相を検出する第４角度センサを更に備え、
   前記トルク算出部は、前記第１位相及び前記第３位相の位相差と前記第２位相及び前記第４位相の位相差との組合せに基づいて、前記トルクを算出することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
3. 前記第２回転軸の１回転中にＭ周期変化する第４位相を検出する第４角度センサと、
   前記第３角度センサ及び前記第４角度センサのいずれか一方の故障を検出する故障検出部と、を更に備え、
   前記トルク算出部は、前記第３角度センサ及び前記第４角度センサの前記いずれか一方の故障が検出されない場合に、前記第１位相及び前記第３位相の位相差と前記第２位相及び前記第４位相の位相差との組合せに基づいて前記トルクを算出し、前記第３角度センサ及び前記第４角度センサの前記いずれか一方の故障が検出された場合に、前記第１位相及び前記第３位相の位相差に基づいて前記トルクを算出することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
4. 前記第１角度センサ及び前記第２角度センサは、第１時間間隔毎に前記第１位相及び前記第２位相をそれぞれ検出する第１動作モード及び前記第１時間間隔よりも長い第２時間間隔毎に前記第１位相及び前記第２位相をそれぞれ検出する第２動作モードのいずれかのモードで選択的に動作し、
   前記検出装置は、前記第２動作モード中に生じた前記第１回転軸の前記回転角度位置の変化量が閾値を超えるか否かを判断し、前記変化量が前記閾値を超える場合に前記第２時間間隔を前記第１時間間隔よりも長い値へ短縮する間隔調整部をさらに備え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検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の検出装置と、
   前記第２回転軸に操舵補助力を付与する電動モータと、
   前記電動モータを駆動制御するモータ制御部と、を備え、
   前記トルク算出部は、ステアリングホイールに連結された前記第１回転軸に加わる前記トルクを算出し、
   前記検出装置は、前記角度算出部が算出した前記回転角度位置の変化量を蓄積して前記第１回転軸の回転量を算出する回転量算出部を備え、
   前記モータ制御部は、前記回転量算出部が算出する前記回転量と、前記トルク算出部が算出する前記トルクとに基づいて前記電動モータが付与する前記操舵補助力を制御する、ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
6. 前記第２回転軸の回転角度に応じて転舵される一対の操向輪のそれぞれの車輪速間の差に応じて前記第１回転軸の前記回転量を算出する第２の回転量算出部をさらに備え、
   前記回転量算出部は、前記回転量算出部への供給電源の停電が復旧した後に、前記第２の回転量算出部が算出した前記回転量と、前記角度算出部が算出した前記回転角度位置に基づいて、前記第１回転軸の前記回転量を算出することを特徴とする請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 電動パワーステアリング装置であって、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の検出装置と、
   前記第２回転軸に操舵補助力を付与する電動モータと、を備え、
   前記トルク算出部は、ステアリングホイールに連結された前記第１回転軸に加わる前記トルクを算出し、
   前記検出装置は、前記第１角度センサが検出した前記第１位相の変化量を蓄積して前記第１回転軸の回転量を算出する回転量算出部を更に備え、
   前記電動パワーステアリング装置は、
   前記回転量算出部が算出する前記回転量と、前記トルク算出部が算出する前記トルクとに基づいて前記電動モータが付与する前記操舵補助力を制御するモータ制御部と、
   前記第２回転軸の回転角度に応じて転舵される一対の操向輪のそれぞれの車輪速間の差に応じて前記第１回転軸の前記回転量を算出する第２の回転量算出部を、さらに備え、
   前記回転量算出部は、前記回転量算出部への供給電源の停電が復旧した後に、前記第２の回転量算出部が算出した前記回転量と、前記角度算出部が算出した前記回転角度位置に基づいて、前記第１回転軸の前記回転量を算出することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
8. 第１回転軸の１回転中にＮ周期（Ｎは２以上の整数）変化する第１位相を検出し、
   前記第１回転軸の１回転中にＭ周期（Ｍは、Ｎと異なる２以上の整数）変化する第２位相を検出し、
   トーションバーを介して前記第１回転軸に連結された第２回転軸の１回転中にＮ周期変化する第３位相を検出し、
   前記第１位相と前記第３位相との位相差に基づいて前記第１回転軸に加わるトルクを算出し、
   前記第１位相と前記第２位相との組合せに基づいて１回転内の前記第１回転軸の回転角度位置を算出する、
   ことを特徴とする回転角度及びトルクの検出方法。

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