JP4407120B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用操舵装置に係り、特に、車両の操舵軸の近傍に配設されたセンサを用いてその操舵軸の絶対角度を検出するうえで好適な車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開２００１−１９４２５１号公報に開示される如く、車両の操舵軸の絶対角度を検出する車両用操舵装置が知られている。この操舵装置は、操舵軸に設けられた一対のレゾルバセンサと、操舵軸に設けられた多回転アブソリュート検出器と、を備えている。この操舵装置は、一対のレゾルバセンサの出力信号の関係に基づいて操舵軸の３６０°中における回転角度位置を検出し、また、多回転アブソリュート検出器を用いて操舵軸の回転数を検出する。従って、上記従来の操舵装置によれば、３６０°中における回転角度位置および回転数に基づいて、操舵軸のロックｔｏロック間における絶対角度を検出することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の操舵装置では、操舵軸の絶対角度を検出するうえで、操舵軸にレゾルバセンサとは別に多回転アブソリュート検出器を設ける必要があるため、製造コストが上昇し、搭載スペースが過大となってしまう。
【０００４】
また、かかる点を考慮して、車両のイグニションキーがオフとされ、キー穴から抜かれた後においても、レゾルバセンサおよびその出力信号を処理する処理回路の作動を継続させることで操舵軸の回転角度位置を常時検出し、その絶対角度を検出することが考えられる。しかしながら、かかる手法では、イグニションキーがオフとされ、キー穴から抜かれた後も回転角度位置が常時検出されるため、暗電流が増大し、その結果、車載バッテリの電圧が著しく低下する事態が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、操舵軸の絶対角度の検出を、消費電力の増大を招くことなく簡素な構成で実現することが可能な車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、車両の操舵軸の回転角度位置に応じた信号を出力するセンサと、前記操舵軸回りに等間隔で設けられたロック位置で該操舵軸の回転を規制するロック機構と、を備える車両用操舵装置であって、
前記センサの出力信号の軸倍角がｋ×であり、また、前記操舵軸回りの前記ロック位置の数がＮであるものとした場合、ｋ≦Ｎが成立する車両用操舵装置により達成される。
【０００７】
請求項１記載の発明において、操舵軸は、ロック位置の数がＮである場合、３６０°／Ｎだけその軸回りに回転できるため、回転規制が許可された後は、その際の絶対角度を含む一定の絶対角度領域内においてのみ回転し得る。また、センサの出力信号の軸倍角がｋ×である場合、センサは、操舵軸が一回り（＝３６０°）する過程でｋ周期の信号を出力する、すなわち、３６０°／ｋごとに同一レベルの信号を出力する。かかる構成において、ｋ≦Ｎが成立する場合には、操舵軸が回転できる角度領域（３６０°／Ｎ）が、センサが同一レベルの信号を出力しない角度領域（３６０°／ｋ）以下であるため、操舵軸が回転できる角度領域内の互いに異なる複数の角度においてセンサから同一レベルの信号が出力されることはない。従って、操舵軸の回転規制が許可された際の絶対角度を含む一定の絶対角度領域と、現時点でセンサを用いて検出される操舵軸の回転角度位置との関係から、現時点での操舵軸の絶対角度を検出することが可能である。この場合には、操舵軸の絶対角度を検出するうえでセンサとは別の検出器を設ける必要はなく、また、操舵軸の回転規制が許可されてから次に絶対角度を検出するまでにセンサ及びその処理回路等に電源を供給する必要もない。このため、本発明によれば、操舵軸の絶対角度の検出を、消費電力の増大を招くことなく簡素な構成で実現することができる。
【０００８】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両用操舵装置において、
前記センサの出力信号に基づいて前記操舵軸の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、
前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可後に解除された後、該回転規制が許可された際の前記操舵軸の絶対角度と、前記回転角度位置検出手段により検出される前記操舵軸の回転角度位置との関係に基づいて、前記操舵軸の絶対角度を検出する絶対角度検出手段と、
を備えることとすればよい。
【０００９】
また、上記の目的は、請求項３に記載する如く、車両の操舵軸のねじれ部の回転角度位置に応じた信号をそれぞれ出力する一対のセンサと、前記操舵軸回りに等間隔で設けられたロック位置で該操舵軸の回転を規制するロック機構と、を備える車両用操舵装置であって、
前記一対のセンサの出力信号の軸倍角がそれぞれｍ×，ｎ×であり（ｍ＞ｎ）、また、前記操舵軸回りの前記ロック位置の数がＮであるものとした場合、（ｍ−ｎ）≦Ｎが成立する車両用操舵装置により達成される。
【００１０】
請求項３記載の発明において、一対のセンサの出力信号の軸倍角がそれぞれｍ×，ｎ×である場合、それら一対のセンサの出力信号の組み合わせにより、操舵軸の一回り当たりに（ｍ−ｎ）周期の信号が出力される。すなわち、３６０°／（ｍ−ｎ）ごとに同一レベルの信号が出力される。かかる構成において、（ｍ−ｎ）≦Ｎが成立する場合には、操舵軸が回転できる角度領域内の互いに異なる複数の角度において一対のセンサからの出力信号が同一レベルとなることはない。従って、操舵軸の回転規制が許可された際の絶対角度を含む一定の絶対角度領域と、現時点で一対のセンサを用いて検出される操舵軸の回転角度位置との関係から、現時点での操舵軸の絶対角度を検出することが可能である。このため、本発明によれば、操舵軸の絶対角度の検出を、消費電力の増大を招くことなく簡素な構成で実現することができる。
【００１１】
尚、操舵軸にねじれが生ずる場合には、操舵軸の一方の回転角度位置と他方の回転角度位置との間にずれが生ずるため、一対のセンサを用いて検出される操舵軸の回転角度位置と現実の角度位置とが一対一で対応しない事態が生じ得る。かかる事態が生ずる場合には、操舵軸の絶対角度の検出を精度よく行うことができない。
【００１２】
従って、請求項４に記載する如く、請求項３記載の車両用操舵装置において、
前記操舵軸のねじれ部に許容される許容ねじれ角がβであるものとした場合、（３６０°／ｎ−３６０°／ｍ）＞βが成立することとすれば、操舵軸に例えば−β／２と＋β／２との間の如く角度領域βのねじれが生じても、一対のセンサを用いて検出される操舵軸の回転角度位置と現実の角度位置とが一対一で対応しない事態が生ずることはないため、操舵軸のねじれに起因する絶対角度の誤検出を防止することができる。
【００１３】
これらの場合、請求項５に記載する如く、請求項３又は４記載の車両用操舵装置において、
前記一対のセンサの出力信号の関係に基づいて前記操舵軸の回転角度位置を検出する回転角度検出手段と、
前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可後に解除された後、該回転規制が許可された際の前記操舵軸の絶対角度と、前記回転角度位置検出手段により検出される前記操舵軸の回転角度位置との関係に基づいて、前記操舵軸の絶対角度を検出する絶対角度検出手段と、
を備えることとすればよい。
【００１４】
また、請求項６に記載する如く、請求項２又は５記載の車両用操舵装置において、前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可された際の前記操舵軸の絶対角度を記憶する不揮発性メモリと、前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可後に解除された際に、前記不揮発性メモリに記憶されている前記絶対角度を読み出す読出手段と、を備え、前記絶対角度検出手段は、前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可後に解除された後、前記読出手段により読み出した前記絶対角度と、前記回転角度位置検出手段により検出される前記操舵軸の回転角度位置との関係に基づいて、前記操舵軸の絶対角度を検出することとしてもよい。
また、請求項７に記載する如く、請求項２又は５記載の車両用操舵装置において、
車両のイグニションキーがキー穴から抜かれたか否かを判別するキー判別手段を備え、
前記ロック機構は、前記イグニションキーが前記キー穴から抜かれている状況下において前記操舵軸の回転を規制すると共に、
前記絶対角度検出手段は、前記イグニションキーがオフ状態からＡＣＣ状態へ移行した後、前回前記キー判別手段により前記イグニションキーが前記キー穴から抜かれたと判別された時点での前記操舵軸の絶対角度と、前記回転角度位置検出手段により検出される前記操舵軸の回転角度位置との関係に基づいて、前記操舵軸の絶対角度を検出することとすればよい。
【００１５】
尚、車両のイグニションキーがＩＧオフに操作された後にキー穴から抜かれたか否かの判別を継続して行うものとすると、その間回転角度位置が常時検出されることとなるため、消費電力の増大を招いてしまう。特に、車両のイグニションキーがイグニションオフに操作された後は車両の動力が停止しているのが一般的であるので、その場合には車載バッテリの電圧低下を招いてしまう。
【００１６】
従って、請求項８に記載する如く、請求項７記載の車両用操舵装置において、前記キー判別手段による判別は、該イグニションキーがイグニションオフに操作された後に所定時間が経過した後には中止されると共に、以後、前記絶対角度検出手段による検出は禁止されることとすれば、操舵軸の絶対角度を検出するうえでイグニションオフ後の消費電力が増大するのを防止することができる。
【００１７】
ところで、請求項９に記載する如く、請求項１乃至８の何れか一項記載の車両用操舵装置において、前記センサは、共に巻線を有するレゾルバステータとレゾルバロータとにより構成されたレゾルバセンサであることとしてもよい。
【００１８】
また、請求項１０に記載する如く、請求項１乃至８の何れか一項記載の車両用操舵装置において、前記操舵軸は、該操舵軸の外周面に沿って設けられた磁界を発生する突起を有し、前記センサは、外部から作用する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有することとしてもよい。
【００１９】
尚、これらの発明において、「軸倍角」とは、対象の一回転当たりの信号周期のことである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施例である車両用操舵装置２０の構成図を示す。図１に示す如く、車両用操舵装置２０は、車両の運転者が操作可能なステアリングホイール２２を備えている。ステアリングホイール２２は、操舵軸２４の一端に固定されている。操舵軸２４は、ステアリングホイール２２の回転に伴って回転する。操舵軸２４の他端には、ステアリングギヤボックス２６を介してタイロッド２８が連結されている。ステアリングギヤボックス２６は、操舵軸２４の回転運動をタイロッド２８の車幅方向への直進運動に変換する機能を有している。タイロッド２８の両端には、ナックルアーム（図示せず）を介して車輪３０，３２が連結されている。従って、車輪３０，３２は、操舵軸２４の回転に伴ってタイロッド２８が車幅方向へ変位することにより転舵される。
【００２１】
操舵軸２４は、ステアリングホイール２２が固定される入力シャフト３４と、タイロッド２８に連結する出力シャフト３６と、を備えている。入力シャフト３４には上部軸４０が、出力シャフト３６には下部軸４２が、それぞれ接続されている。上部軸４０と下部軸４２との間には、トーションバー３８が介在されている。トーションバー３８の一端は上部軸４０に固定され、他端は下部軸４２に固定されている。
【００２２】
上部軸４０及び下部軸４２は共に、軸方向の互いに対向する側の端部４０ａ，４２ａ同士が軸方向においてラップするように配設されている。上部軸４０と下部軸４２とは、軸回りの相対的な回転を、機械的なストッパ（図示せず）により所定のねじれ角の範囲内に規制されている。すなわち、トーションバー３８は、機械的なストッパによりねじれ角を所定の範囲内に制限されている。以下、トーションバー３８に許容されている左右それぞれの最大ねじれ角を±β／２［ｄｅｇ］とする（トーションバー３８全体として最大ねじれ角β）。
【００２３】
図２は、本実施例の操舵軸２４の断面図を示す。図２に示す如く、上部軸４０及び下部軸４２の外周側には、その上部軸４０及び下部軸４２を取り囲むように円筒状のケース４４が配設されている。ケース４４は、車体側に固定されている。ケース４４には、その内周にロータ巻線を有する環状の第１レゾルバステータ４６が固定して配設されている。また、下部軸４２には、円筒状の第１支持体４８がその外周に一体に設けられている。第１支持体４８には、第１レゾルバステータ４６に対して径方向に対向するようにステータ巻線を有する環状の第１レゾルバロータ５０が配設されている。従って、第１レゾルバロータ５０と第１レゾルバステータ４６とは、下部軸４２が回転することにより相対的に回転可能となっている。
【００２４】
ケース４４には、また、その内周に第１レゾルバステータ４６に軸方向で隣接し、ロータ巻線を有する環状の第２レゾルバステータ５２が固定して配設されている。また、上部軸４０には、円筒状の第２支持体５４がその外周に一体に設けられている。第２支持体５４には、第２レゾルバステータ５２に対して径方向に対向するようにステータ巻線を有する環状の第２レゾルバロータ５６が配設されている。従って、第２レゾルバロータ５６と第２レゾルバステータ５２とは、上部軸４０が回転することにより相対的に回転可能となっている。
【００２５】
上記の構成において、上部軸４０が回転すると、それに伴って第２レゾルバロータ５６と第２レゾルバステータ５２との位置関係が変化する。また、下部軸４２が回転すると、それに伴って第１レゾルバロータ５０と第１レゾルバステータ４６との位置関係が変化する。ロータとステータとの位置関係が変化すると、磁気抵抗の変化に起因して巻線を通過する磁束が変化する。従って、ロータ側の巻線に印加される正弦波電圧と、ステータ側の巻線に作用する誘起電圧との位相差を比較することにより、ロータとステータとの相対的な角度位置を検出することができる。
【００２６】
以下、第１レゾルバロータ５０と第１レゾルバステータ４６とにより構成される、それらの相対的な角度位置に応じた信号を出力するセンサを第１レゾルバセンサ６０と称し、また、第２レゾルバロータ５６と第２レゾルバステータ５２とにより構成される、それらの相対的な角度位置に応じた信号を出力するセンサを第２レゾルバセンサ６２と称す。
【００２７】
第１レゾルバセンサ６０は、下部軸４２が車体側に対して一回転する過程においてｎ周期（例えば、５周期等）のノコギリ状の波形信号、すなわち、３６０°／ｎごとに同一レベルの信号を出力するように構成されている。従って、第１レゾルバセンサ６０の出力信号は、下部軸４２の一回転当たりの周期を示す軸倍角がｎ×の信号となる。また、第２レゾルバセンサ６２は、上部軸４０が車体側に対して一回転する過程においてｍ（＞ｎ）周期（例えば、６周期等）の信号、すなわち、３６０°／ｍごとに同一レベルの信号を出力するように構成されている。従って、第２レゾルバセンサ６２の出力信号は、上部軸４０の一回転当たりの周期を示す軸倍角がｍ×の信号となる。
【００２８】
図１に示す如く、第１レゾルバセンサ６０及び第２レゾルバセンサ６２には、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ６４と称す）が接続されている。第１レゾルバセンサ６０の出力信号、及び、第２レゾルバセンサ６２の出力信号は、それぞれＥＣＵ６４に供給されている。ＥＣＵ６４は、第１レゾルバセンサ６０の出力信号に基づいて第１レゾルバロータ５０と第１レゾルバステータ４６との相対的な角度位置を検出し、下部軸４２の回転角度位置θ１を検出する。また、第２レゾルバセンサ６２の出力信号に基づいて第２レゾルバロータ５６と第２レゾルバステータ５２との相対的な角度位置を検出し、上部軸４０の回転角度位置θ２を検出する。そして、回転角度位置θ１とθ２との角度差（すなわち、トーションバー３８のねじれ角）を検出し、ステアリングホイール２２に作用する操舵トルク（＝（ねじれ角）×（ねじりバネ定数））を検出する。
【００２９】
ＥＣＵ６４には、ステアリングギヤボックス２６に接続するモータ６６が接続されている。モータ６６は、ＥＣＵ６４からの指令に従って、操舵軸２４の回転によるタイロッド２８の車幅方向への変位を補うアシスト力を付与する。すなわち、モータ６６は、車輪３０，３２が転舵される際にステアリングホイール２２の操舵トルクを補うトルクを発生する。ＥＣＵ６４は、上記の如く検出したトーションバー３８におけるねじれ角に応じたアシスト力が発生するようにモータ６６を駆動する。
【００３０】
図３は、本実施例の車両用操舵装置２０が有するロック機構の要部断面図を示す。また、図４は、本実施例の車両のイグニションキーが挿入されるキーシリンダを模式的に表した図を示す。車両用操舵装置２０は、操舵軸２４の回転を規制するロック機構７０を備えている。ロック機構７０は、車体側に配設された、入力シャフト３４の径方向に延びるロックバー７２と、入力シャフト３４と一体に回転するロックホルダ７４に設けられたＮ個（図３においては２個）のロック穴７６，７８と、を有している。
【００３１】
ロックバー７２は、入力シャフト３４の径方向に向けて進退可能に構成されている。ロックバー７２は、車両のイグニションキーがキーシリンダ８０のキー穴８０ａに挿入されている状態からそのキー穴８０ａから抜かれる状態へ変化した場合に、以後、入力シャフト３４の軸中心へ向けて突出可能となる。一方、イグニションキーがキー穴８０ａに挿入され、その後、ＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ操作された場合に、以後、入力シャフト３４の軸中心への突出が不可能となる。
【００３２】
また、ロック穴７６，７８は、入力シャフト３４の回りに等間隔で設けられている。本実施例において、ロック穴７６，７８は２つ設けられているので、具体的には、ロック穴７６，７８は、入力シャフト３４の軸中心を中心にして互いに対向した位置、すなわち、入力シャフト３４の周方向において１８０°だけ異なる位置に設けられている。ロック穴７６，７８は共に、ロックバー７２が挿入可能となるようにロックバー７２の径よりも大きな径を有している。
【００３３】
かかるロック機構７０においては、ロックバー７２が入力シャフト３４の軸中心へ向けて突出可能である状況下でも、入力シャフト３４のロック穴７６，７８がロックバー７２に径方向で対向しない場合には、ロックバー７２が突出せず、ロック穴７６，７８に挿入されない。この場合には、入力シャフト３４の回転が規制されることはない。一方、かかる状況下、入力シャフト３４の回転操作によってロック穴７６，７８がロックバー７２に径方向で対向する場合には、ロックバー７２が突出しロック穴７６，７８に挿入される。この場合には、入力シャフト３４の回転が規制されることとなる。また、入力シャフト３４の軸方向へ向けて突出する状況下、イグニションキーがＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ移行した場合には、ロックバー７２がロック穴７６，７８から後退し、入力シャフト３４の軸中心から離間するように移動する。
【００３４】
上記の如く、Ｎ個のロック穴７６，７８は等間隔で設けられている。このため、イグニションキーがＩＧオフにされ、キー穴８０ａから抜かれた後には、ステアリングホイール２２が最大３６０°／Ｎだけ回転操作されれば、ロック機構７０により操舵軸２４の入力シャフト３４の回転が確実に規制されることとなる。具体的には、本実施例において、ロック穴７６，７８は入力シャフト３４の周方向において１８０°だけ異なる２つの位置に設けられているので、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた後には、ステアリングホイール２２が最大１８０°回転操作されれば、入力シャフト３４の回転が確実に規制されることとなる。
【００３５】
ところで、第１レゾルバセンサ６０の出力信号の軸倍角はｎ×であり、また、第２レゾルバセンサ６２の出力信号の軸倍角はｍ×であるので、両信号の出力差は、操舵軸２４の回転角度位置に対して３６０°／（ｍ−ｎ）ごとに一対一で対応する。従って、ＥＣＵ６４は、第１レゾルバセンサ６０による出力と第２レゾルバセンサ６２による出力との差に基づいて操舵軸２４の３６０°／（ｍ−ｎ）ごとの回転角度位置θを検出することはできる。
【００３６】
しかしながら、上記の構成のみでは、操舵軸２４のロックｔｏロック間における絶対角度δ（操舵軸２４の中立位置をδ＝０の位置として、右操舵の場合はδ＞０とし、左操舵の場合はδ＜０とする）を検出することは困難である。すなわち、ＥＣＵ６４がイグニションキーのＩＧオフ後においても電源オンの状態であれば、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号を常時モニタすることにより操舵軸２４の絶対角度δを検出することはできるが、かかる構成では、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号が常時モニタされるため、イグニションキーのＩＧオフ後においてＥＣＵ６４の作動が継続することに起因して暗電流が増大し、消費電力の増大を招いてしまう。また、実際に車両が走行する状況下において車輪速を検出するセンサやヨー加速度を検出するセンサ等を用いてある程度の時間を費やして車両が直進状態にあるか否かを判定すれば、直進時における第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号を検出することにより操舵軸２４の絶対角度δを検出することはできるが、かかる構成では、イグニションキーがＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ変化した直後にその絶対角度δの検出を行うことができない。
【００３７】
そこで、本実施例においては、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２以外の検出器を用いることなく、上記した不都合が生じないように操舵軸２４の絶対角度δを検出する点に特徴を有している。以下、図５乃至図１１を参照して、その特徴部について説明する。
【００３８】
本実施例において、ロック機構７０は、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれている状況下において、ステアリングホイール２２が多くても３６０°／Ｎだけ回転操作された場合に、入力シャフト３４（すなわち、操舵軸２４）の回転を規制する。このため、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた後に操舵軸２４が実現可能な絶対角度δは、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の絶対角度を含む３６０°／Ｎの領域内に制限される。また、本実施例において、ＥＣＵ６４は、上述の如く、操舵軸２４の３６０°／（ｍ−ｎ）ごとの回転角度位置θを検出することができる。
【００３９】
図５は、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，６×である場合（ｍ＝６，ｎ＝５）での、操舵軸２４の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図を示す。また、図６は、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，７×である場合（ｍ＝７，ｎ＝５）での、操舵軸２４の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図を示す。尚、図５及び図６には、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号が一点鎖線，二点鎖線でそれぞれ示されており、両出力信号の差分が実線で示されている。
【００４０】
図５に示す如く、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，６×である場合には、ｍ−ｎ＝１が成立するので、ＥＣＵ６４において、操舵軸２４の３６０°ごとの回転角度位置θが検出できる。この場合には、一対の信号の出力差が操舵軸２４の回転角度位置に対して３６０°ごとに一対一で対応する。また、入力シャフト３４の回りにロック機構７０のロック穴が一つ設けられているものとすると、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた後に操舵軸２４が実現可能な絶対角度δは、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の絶対角度を含む３６０°の領域内に制限される。この場合には、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた後に操舵軸２４が３６０°を超えて回転されることはない。
【００４１】
従って、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角について上記の如くその差（＝ｍ−ｎ）が１である場合においては、ロック機構７０のロック穴が操舵軸２４の回りに一つ設けられていれば、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の操舵軸２４の絶対角度に基づいてその記憶された絶対角度を含む操舵軸２４が許容される３６０°の角度領域（例えば、記憶絶対角度が１２０°である場合は０°≦δ＜３６０°、記憶絶対角度が４００°である場合は３６０°≦δ＜７２０°、記憶絶対角度が−２３０°である場合は−３６０°≦δ＜０°等）を設定することにより、その後、その設定角度領域と一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差に基づいて検出される操舵軸２４の３６０°ごとの回転角度領域との関係から、操舵軸２４の絶対角度δを一義的に検出することができる。尚、この場合においては、ロック機構７０のロック穴が操舵軸２４の回りに２つ以上設けられていても、操舵軸２４の絶対角度δは一義的に検出されることとなる。
【００４２】
また、図６に示す如く、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，７×である場合には、ｍ−ｎ＝２が成立するので、ＥＣＵ６４において、操舵軸２４の１８０°ごとの回転角度位置θが検出できる。この場合には、一対の信号の出力差が操舵軸２４の回転角度位置に対して１８０°ごとに一対一で対応する。このように一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角についてその差（＝ｍ−ｎ）が２である場合において、ロック穴が操舵軸２４の回りに一つしか設けられていないものとすると、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた後に操舵軸２４が１８０°を超えて回転されることがあるため、その抜かれた際の操舵軸２４の絶対角度を含む操舵軸２４の回転が許容される３６０°の角度領域を設定することとしても、その後、その設定角度領域と一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差に基づいて検出される操舵軸２４の１８０°ごとの回転角度領域θとの関係から、操舵軸２４の絶対角度δを一義的に検出することはできない。例えば、記憶絶対角度が５０°である場合、操舵軸２４が許容される絶対角度の領域は０°≦δ＜３６０°であるが、一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差は１８０°ごとに同一レベルとなるので、操舵軸２４の絶対角度が０°≦δ＜１８０°の範囲内にあるのか、或いは、１８０°≦δ＜３６０°の範囲内にあるのかを区別することができず、操舵軸２４の絶対角度δを検出することはできない。
【００４３】
一方、入力シャフト３４の回りにロック機構７０のロック穴が２つ設けられているものとすると、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた後に操舵軸２４が実現可能な絶対角度δは、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の絶対角度を含む１８０°の領域内に制限される。この場合には、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた後において操舵軸２４が１８０°を超えて回転されることはない。従って、軸倍角の差が２である場合においてはロック穴が操舵軸２４の回りに二つ設けられていれば、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の操舵軸２４の絶対角度を含む操舵軸２４が許容される１８０°の角度領域（例えば、記憶絶対角度が１２０°である場合は０°≦δ＜１８０°、記憶絶対角度が４００°である場合は３６０°≦δ＜５４０°、記憶絶対角度が−２３０°である場合は−３６０°≦δ＜１８０°等）を設定することにより、その後、その設定角度領域と一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差に基づいて検出される操舵軸２４の１８０°ごとの回転角度領域θとの関係から、操舵軸２４の絶対角度δを一義的に検出することができる。尚、この場合においては、ロック機構７０のロック穴が操舵軸２４の回りに３つ以上設けられていても、操舵軸２４の絶対角度δは一義的に検出されることとなる。
【００４４】
このように、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角ｎ×，ｍ×の差（＝ｍ−ｎ）と、ロック機構７０の入力シャフト３４の周りに等間隔で設けられたロック穴の数Ｎとの関係が次式（１）を満たせば、ロック機構７０による回転規制時に操舵軸２４が許容される回転の角度領域（＝３６０°／Ｎ）が、一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が同一レベルを有しない角度領域（＝３６０°／（ｍ−ｎ））以下となる。この場合には、操舵軸２４が許容される回転の角度領域内の互いに異なる複数の角度において一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が同一レベルとなることはないため、操舵軸２４の絶対角度δを一義的に検出することが可能となる。
【００４５】
（ｍ−ｎ）≦Ｎ ・・・（１）
また、本実施例においては、操舵軸２４がトーションバー３８を有するため、下部軸４２の絶対角度と上部軸４０の絶対角度とが一致しない場合がある。この際、両者の絶対角度の差は、トーションバー３８の最大ねじれ角−β／２と＋β／２との範囲で変動する。以下、操舵軸２４の絶対角度δを検出する場合について説明する。
【００４６】
図７は、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，６×である状況下においてトーションバー３８の最大ねじれ角β／２が±６°である場合での、操舵軸２４の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図を示す。図８は、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ６×，８×である状況下においてトーションバー３８の最大ねじれ角β／２が±６°である場合での、操舵軸２４の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図を示す。また、図９は、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ６×，８×である状況下においてトーションバー３８の最大ねじれ角β／２が±７．５°である場合での、操舵軸２４の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図を示す。
【００４７】
尚、図７乃至図９には、第１レゾルバセンサ６０の出力信号が二点鎖線で、トーションバー３８にねじれが生じていない場合での第２レゾルバセンサ６２の出力信号が一点鎖線で、上部軸４０が下部軸４２に対して最大ねじれ角β／２で右操舵側にねじれている場合および左操舵側にねじれている場合での第２レゾルバセンサ６２の出力信号が破線で、また、トーションバー３８に上記の如くねじれが生ずる場合を含めて第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力信号の差分が取り得る範囲が斜線で囲まれた領域で、それぞれ示されている。
【００４８】
図７に示す如く、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，６×であり、トーションバー３８の最大ねじれ角β／２が±６°である場合には、両レゾルバセンサ６０，６２による出力差が斜線で囲まれた領域に現れ得る。例えば、第１レゾルバセンサ６０の出力信号が０．４である場合には、θ≒３０、１０２、１７４、２４６、及び３１８が操舵軸２４の３６０°ごとの回転角度位置θの候補として抽出される（図７に点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、及びＡ５で示す）。しかしながら、かかる構成においては、トーションバー３８のねじれに起因して、各候補に対して一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が取り得る範囲（実線矢印で示す範囲）が、隣接する候補についての範囲と重複する部分が存在する。例えば点Ａ１に対する出力差の上限（実線矢印の上側）よりも点Ａ２に対する出力差の下限（実線矢印の下側）の方が大きいため、一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差に基づいて検出される操舵軸２４の３６０°ごとの回転角度位置θが、現実の角度位置と一対一で対応しない事態が生ずる。このため、操舵軸２４の絶対角度δの検出が精度よく行われないこととなる。
【００４９】
一方、図８に示す如く、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角がそれぞれ６×，８×であり、トーションバー３８の最大ねじれ角β／２が±６°である場合には、両レゾルバセンサ６０，６２による出力差が斜線で囲まれた領域に現れ得る。例えば、第１レゾルバセンサ６０の出力信号が０．４である場合（図８に点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、及びＢ６で示す）には、θ≒２５、８５、及び１４５、或いは、θ＝２０５、２６５、及び３２５が操舵軸２４の１８０°ごとの回転角度位置θの候補として抽出される。かかる構成においては、トーションバー３８に最大ねじれ角±β／２のねじれが生ずる場合にも、各候補に対して一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が取り得る範囲（実線矢印で示す範囲）が、隣接する候補についての範囲と重複することは回避される。このため、一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差に基づいて検出される操舵軸２４の１８０°ごとの回転角度位置θが、現実の角度位置と一対一で対応しない事態が生ずることはなく、操舵軸２４（具体的には、上部軸４０）の絶対角度δの検出が精度よく行われることとなる。
【００５０】
また、図９に示す如く、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角が図８に示す場合と同様にそれぞれ６×，８×である一方、トーションバー３８の最大ねじれ角β／２が±７．５°である場合には、両レゾルバセンサ６０，６２による出力差が斜線で囲まれた領域に現れ得る。例えば、第１レゾルバセンサ６０の出力信号が０．４である場合（図９に点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、及びＣ６で示す）には、θ≒２５、８５、及び１４５、或いは、θ＝２０５、２６５、及び３２５が操舵軸２４の１８０°ごとの回転角度位置θの候補として抽出される。しかしながら、かかる構成においては、トーションバー３８のねじれに起因して、各候補に対して一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が取り得る範囲（実線矢印で示す範囲）が、隣接する候補についての範囲と重複する部分が存在するため、図７に示す構成と同様に、操舵軸２４の絶対角度δの検出が精度よく行われないこととなる。
【００５１】
このように、互いに隣接する候補に対してトーションバー３８のねじれに起因して一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差の取り得る範囲に重複部分が存在すると、すなわち、各候補についての出力差の最大値（トーションバー３８に最大ねじれ角＋β／２が生じた場合）、及び、最小値（トーションバー３８に最大ねじれ角−β／２が生じた場合）が、隣接する候補についての出力差が取り得る範囲に属すると、操舵軸２４の絶対角度δを誤検出する。一方、互いに隣接する候補に対して一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が取り得る範囲に重複部分が存在しなければ、すなわち、各候補についての出力差の最大値及び最小値が隣接する候補についての出力差が取り得る範囲に属さなければ、操舵軸２４の絶対角度δの検出を精度よく行うことが可能となる。
【００５２】
互いに隣接する候補に対して一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が取り得る範囲に重複部分が存在しないためには、次式（２）に示す如く、第２レゾルバセンサ６２による出力信号（軸倍角の大きい方；ｍ）の基準時の角度周期（＝３６０°／ｍ）に、トーションバー３８の左右それぞれの最大ねじれ角±β／２を合わせた全体としての最大ねじれ角βを加算した角度が、第１レゾルバセンサ６０による出力信号（軸倍角の小さい方；ｎ）の角度周期（３６０°／ｎ）に達しなければ十分である。
【００５３】
３６０°／ｍ＋β＜３６０°／ｎ ・・・（２）
すなわち、トーションバー３８に左右それぞれ最大ねじれ角±β／２の範囲でねじれが生ずるものとすると、具体的には、上部軸４０が下部軸４２に対して左右それぞれ最大ねじれ角±β／２の範囲でねじれるものとすると、第２レゾルバセンサ６２の出力信号がトーションバー３８のねじれに応じて変動し、その結果、第２レゾルバセンサ６２による出力信号の位相が最大で全体として最大ねじれ角βだけずれる。
【００５４】
この場合、上記（２）式の関係が満たされない構成においては、第１レゾルバセンサ６０の出力信号によって３６０°／ｎごとに現れる操舵軸２４の回転角度位置θの各候補に対して第２レゾルバセンサ６２の出力信号から定まる一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差の取り得る範囲が、隣接する候補についての出力差の取り得る範囲と一部で重なる。一方、上記（２）式の関係が満たされる構成、すなわち、次式（３）の関係が成立する構成においては、トーションバー３８に左右それぞれ最大ねじれ角±β／２のねじれが生じても、第１レゾルバセンサ６０の出力信号により３６０°／ｎごとに現れる操舵軸２４の回転角度位置θの各候補に対して第２レゾルバセンサ６２の出力信号から定まる一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差の取り得る範囲が、隣接する候補についての出力差の取り得る範囲と重なることは回避される。
【００５５】
（３６０°／ｎ−３６０°／ｍ）＞β ・・・（３）
そこで、本実施例においては、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角ｎ×，ｍ×とロック機構７０のロック穴の数Ｎとを、上記（１）式の関係が満たされるように設定すると共に、それらの軸倍角ｎ×，ｍ×とトーションバー３８の全体としての最大ねじれ角βとを、上記（２）式（すなわち、（３）式）の関係が満たされるように設定する。かかる構成によれば、操舵軸２４の絶対角度δを検出することが可能となると共に、その際に絶対角度δの検出を精度よく行うことが可能となる。
【００５６】
図１０及び図１１は、操舵軸２４の絶対角度δを検出すべく、本実施例においてイグニションキーのＩＧオフ時およびＡＣＣオン時にそれぞれＥＣＵ６４が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図１０に示すルーチンは、イグニションキーがＡＣＣ状態からＩＧオフ状態へ移行するごとに起動されるルーチンである。図１０に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００５７】
ステップ１００では、イグニションキーがＡＣＣ状態からＩＧオフ状態へ移行した時点で時計ｔの計時を開始する処理が実行される。
【００５８】
ステップ１０２では、上記ステップ１００で計時の開始された時計ｔが所定時間ｔ０に達したか否かが判別される。尚、所定時間ｔ０は、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の操舵軸２４の絶対角度δを記憶する過程で、イグニションキーがＩＧオフ状態になった後、暗電流の増加が著しくなると判断できる最小時間ｔに設定されている。ｔ≧ｔ０が成立しない場合には、イグニションオフ後に暗電流が著しく増加していないと判断でき、現時点が操舵軸２４の絶対角度δの記憶処理を継続すべきタイミングであると判断できる。従って、本ステップ１０２においてｔ≧ｔ０が成立しないと判別された場合は、次にステップ１０４の処理が実行される。
【００５９】
ステップ１０４では、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれているか否かが判別される。かかる判別は、例えば既存のイグニションキーの操作位置を検出するセンサ等を用いて行われる。その結果、否定判定がなされた場合は、ロック機構７０のロックバー７２が入力シャフト３４の軸中心へ向けて突出可能な状態ではないので、操舵軸２４が自由にロックｔｏロック間で回転可能であり、従って、ロックバー７２が突出可能な状態となるまで上記ステップ１０２以降の処理が繰り返し実行される。そして、本ステップ１０４において肯定判定がなされた場合は、ロックバー７２が突出可能な状態であり、操舵軸２４の回転が所定領域内に規制されるので、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００６０】
ステップ１０６では、本ステップ１０６の処理が行われる時点において検出されている操舵軸２４の絶対角度δを不揮発性メモリに記憶する処理が実行される。そして、ステップ１０８では、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の終了モードが正常であることを不揮発性メモリに記憶する処理が実行される。本ステップ１０８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００６１】
一方、上記ステップ１０４においてｔ≧ｔ０が成立する場合には、イグニションオフ後に暗電流が著しく増加したと判断でき、現時点が操舵軸２４の絶対角度δの記憶処理を中止すべきタイミングであると判断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１０の処理が実行される。
【００６２】
ステップ１１０では、記憶すべき操舵軸２４の絶対角度δが存在しないことを示す情報を不揮発性メモリに記憶する処理が実行される。そして、ステップ１１２では、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の終了モードが異常であることを不揮発性メモリに記憶する処理が実行される。本ステップ１１２の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００６３】
上記図１０に示すルーチンによれば、車両のイグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた場合、すなわち、ロック機構７０による操舵軸２４の回転規制が許可された場合に、その際の操舵軸２４の絶対角度δを記憶することができる。この際、その操舵軸の絶対角度δは、ＥＣＵ６４の不揮発性メモリに記憶されるため、ＥＣＵ６４が電源オフされた後に再び電源オンにされても、その時点でその絶対角度は記憶されていることとなる。
【００６４】
図１１に示すルーチンは、イグニションキーがＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ移行するごとに起動されるルーチンである。図１１に示すルーチンが起動されると、まずステップ１２０の処理が実行される。
【００６５】
ステップ１２０では、イグニションキーがＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ移行した時点で不揮発性メモリに記憶されている終了モードが正常であるか或いは異常であるか否かが判別される。その結果、終了モードが正常であると判別された場合は、次にステップ１２２の処理が実行される。
【００６６】
ステップ１２２では、不揮発性メモリに記憶されている記憶絶対角度δを読み出す処理が実行される。そして、ステップ１２４では、ロック機構７０による回転規制が許可されている操舵軸２４が実現可能な絶対角度の領域として、上記ステップ１２２で読み出した記憶絶対角度δに応じたその絶対角度δを含む操舵軸２４回りのロック穴の間隔（＝３６０°／Ｎ）の領域Ａを特定する処理が実行される。
【００６７】
ステップ１２６では、上記ステップ１２４で特定された領域Ａが、例えば既存のセンサによる車輪速やヨー加速度，操舵トルクに基づいて特定される領域との一致により正しいか否かが判別される。その結果、肯定判定がなされた場合は、次にステップ１２８の処理が実行される。
【００６８】
ステップ１２８では、本ステップ１２８の処理時点において第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２から供給された出力信号の出力差に基づいて、操舵軸２４の３６０°／（ｍ−ｎ）ごとの回転角度位置θを検出する処理が実行される。
【００６９】
ステップ１３０では、上記ステップ１２４で特定したロック機構７０の作動により制限される操舵軸２４が実現可能な絶対角度の領域Ａ内において、或いは、後述のステップ１３２で特定する操舵軸２４が実現可能な絶対角度の領域Ｂ内において、上記ステップ１２８で検出した回転角度位置θに対応する角度を、操舵軸２４の絶対角度として設定する処理が実行される。本ステップ１３０の処理が実行されると、以後、操舵軸２４の絶対角度としてその設定した角度を用いてモータ６６によるアシスト力の演算やその他の処理が進められることとなる。本ステップ１３０の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００７０】
一方、上記ステップ１２０において否定判定がなされた場合および上記ステップ１２６において否定判定がなされた場合は、ロック機構７０と一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号との関係に基づく上記した手法を用いて操舵軸２４の絶対角度δを検出することはできないので、次にステップ１３２の処理が実行される。
【００７１】
ステップ１３２では、例えば、既存の車輪速を検出するセンサやヨー加速度を検出するセンサ等を用いて判定できる車両の直進状態の有無に基づいて、ロック機構７０による回転規制が許可されている操舵軸２４が実現可能な絶対角度の領域として、操舵軸２４の中立位置近傍の領域Ｂを特定する処理が実行される。本ステップ１３２の処理が終了すると、上記ステップ１２８以降の処理が実行される。
【００７２】
上記図１１に示すルーチンによれば、イグニションキーがＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ移行した時点で前回イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の操舵軸２４の絶対角度δが記憶されている場合、その記憶絶対角度δを含む操舵軸２４が実現可能な絶対角度の３６０°／Ｎの領域内において、イグニションキーのＩＧオフ状態からＡＣＣ状態への移行時点で一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差に基づいて検出される３６０°／（ｍ−ｎ）ごとの回転角度位置θに対応する角度を、操舵軸２４の絶対角度として検出することができる。
【００７３】
本実施例においては、上記の如く、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角ｎ×，ｍ×とロック機構７０のロック穴の数Ｎとが（ｍ−ｎ）≦Ｎの関係を満たすため、ロック機構７０により制限される操舵軸２４が許容される回転の角度領域３６０°／Ｎが、一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が同一レベルを有しない角度領域３６０°／（ｍ−ｎ）以下となる。この場合には、ロック機構７０により制限される操舵軸２４が許容される回転の角度領域内における互いに異なる複数の角度で一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が同一レベルとなることはなく、その出力差と角度とは一対一で対応する。従って、上記の処理によれば、操舵軸２４の絶対角度δを一義的に検出することができる。
【００７４】
このように操舵軸２４の絶対角度δを検出する手法として、ロック機構７０と一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号との関係を用いることとすれば、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２以外に絶対角度δを検出するための検出器を設けることは不要となる。従って、本実施例によれば、操舵軸２４の絶対角度δの検出を、別途の検出器を用いる構成に比して簡素な構成で実現することができ、これにより、製造コストの上昇を抑制し、その検出器の搭載スペースを削減することが可能となっている。
【００７５】
また、ロック機構７０は、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた場合に操舵軸２４の回転を規制するので、本実施例の如くイグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた時点での絶対角度δを記憶すれば、その後、イグニションキーのＩＧオフ状態からＡＣＣ状態への移行によりロック機構７０による操舵軸２４の回転規制が解除される時期まで、ＥＣＵ６４や第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の電源をオフにすることとしても、操舵軸２４の絶対角度δを検出することは可能となる。従って、本実施例によれば、操舵軸２４の絶対角度δを検出するうえでＥＣＵ６４等の電源を常時オンにする構成に比して電力消費の軽減を図ることができ、暗電流の増大による消費電力の増大を抑制することが可能となっている。
【００７６】
また、本実施例においては、イグニションキーがＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ移行した際に、前回イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際に記憶された絶対角度δを含む操舵軸２４が実現可能な絶対角度の領域と、一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差に基づく３６０°／（ｍ−ｎ）ごとの回転角度領域θとの関係を用いて、操舵軸２４の絶対角度δが検出される。このため、本実施例によれば、操舵軸２４の絶対角度δの検出を車両の電源がオンになった後速やかに行うことができる。
【００７７】
従って、本実施例の車両用操舵装置２０によれば、操舵軸２４の絶対角度の検出を、消費電力の増大を招くことなく簡素な構成で実現しつつ、電源オン後速やかに行うことが可能となっている。
【００７８】
尚、本実施例の如く、操舵軸２４の絶対角度δを検出するうえで、ロック機構７０が操舵軸２４の回転を規制し得るイグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた時点における絶対角度δを記憶する構成においては、イグニションキーがＩＧオフに操作された後にキー穴８０ａから抜かれたか否かの判別を、肯定判定がなされる時期まで継続して行う必要がある。しかしながら、イグニションキーがＩＧオフに操作された後、キー穴８０ａから抜かれるまでに長期間を要するものとすると、消費電力の増大を招いてしまう。特に、車両のイグニションキーがＩＧオフに操作された後は車両動力が停止しているのが一般的であるので、車載バッテリに蓄えられている電力を消費することによりその電圧低下を招いてしまう。
【００７９】
これに対して、本実施例においては、イグニションキーがＡＣＣ状態からＩＧオフ状態へ移行した後、キー穴８０ａから抜かれると判別されるまでに所定時間ｔ０が経過した場合、その判別を中止すると共に、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の操舵軸２４の絶対角度δの記憶がないものとして、ロック機構７０と一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号との関係を用いた操舵軸２４の絶対角度δの検出を禁止する。このため、本実施例によれば、操舵軸２４の絶対角度δを検出するうえでＩＧオフ後の消費電力が増大するのを防止することができ、暗電流の増加に起因する車載バッテリの電圧低下を防止することができる。
【００８０】
更に、本実施例においては、上述の如く、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号のｎ×，ｍ×とトーションバー３８の全体としての最大ねじれ角βとが、（３６０°／ｎ−３６０°／ｍ）＞βの関係を満たすため、トーションバー３８に左右それぞれ最大ねじれ角±β／２のねじれが生じても、第１レゾルバセンサ６０の出力信号により３６０°／ｎごとに現れる操舵軸２４の回転角度位置θの各候補に対して第２レゾルバセンサ６２の出力信号から定まる一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差の取り得る範囲が、隣接する候補についての出力差の取り得る範囲と重なることは回避される。このため、本実施例の車両用操舵装置２０によれば、操舵軸２４の絶対角度δが誤検出されることはなく、その検出を精度よく行うことが可能となっている。
【００８１】
尚、上記の第１実施例においては、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２が特許請求の範囲に記載した「センサ」、「レゾルバセンサ」、及び「一対のレゾルバセンサ」に、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の軸倍角の差（ｍ−ｎ）が特許請求の範囲に記載した「ｋ」に、操舵軸２４の入力シャフト３４回りに設けられたロック穴７６，７８の位置が特許請求の範囲に記載した「ロック位置」に、上部軸４０および下部軸４２が特許請求の範囲に記載した「操舵軸のねじれ部」に、所定時間ｔ０が特許請求の範囲に記載した「所定時間」に、それぞれ相当している。
【００８２】
また、上記の第１実施例においては、ＥＣＵ６４が、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力差に基づいて操舵軸２４の回転角度位置を検出することにより特許請求の範囲に記載した「回転角度位置検出手段」が、上記図１１に示すルーチン中ステップ１３０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「絶対角度検出手段」が、上記図１０に示すルーチン中ステップ１０４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「キー判別手段」が、それぞれ実現されている。
【００８３】
ところで、上記の第１実施例においては、一対のレゾルバセンサ６０，６２の出力信号の軸倍角ｎ×，ｍ×とロック機構７０のロック穴の数Ｎとを、（ｍ−ｎ）≦Ｎの関係が満たされるように設定することとしているが、かかる関係に代えて（ｍ−ｎ）＋１≦Ｎの関係が満たされるように設定することが好ましい。
【００８４】
すなわち、ロック機構７０のロック穴７６，７８はロックバー７２が挿入可能となるようにその径よりも大きな径を有しているため、その寸法バラツキにより、ロック機構７０による操舵軸２４の回転規制が許可された後において操舵軸２４が許容されていると予想される回転の角度領域３６０°／Ｎを微小角度だけ超えて回転する事態が生じ得る。かかる事態が生ずると、ロック機構７０により回転が規制されても操舵軸２４が回転し得る角度領域が、一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が同一レベルを有しない角度領域３６０°／（ｍ−ｎ）以下とならないことがあり、操舵軸２４の絶対角度δが一義的に検出されないこととなってしまう。
【００８５】
これに対して、上記のパラメータｍ，ｎ，Ｎが（ｍ−ｎ）＋１＝Ｎの関係を満たす構成によれば、（ｍ−ｎ）＝Ｎの関係を満たす構成に比して、操舵軸２４の回りのロック穴の数Ｎが１だけ増加することで、ロック機構７０により回転が規制された際に操舵軸２４が回転し得る角度領域が狭くなるので、その角度領域３６０°／Ｎが、一対のレゾルバセンサ６０，６２による出力差が同一レベルを有しない角度領域３６０°／（ｍ−ｎ）以下とならない事態が防止され、操舵軸２４の絶対角度δが確実に一義的に検出することが可能となるからである。
【００８６】
また、上記の第１実施例においては、トーションバー３８に許容されている左右それぞれの最大ねじれ角を±β／２とし、トーションバー３８の全体としての最大ねじれ角をβとすることとしているが、左右それぞれの最大ねじれ角が同一の絶対値を有しなくても、トーションバー３８の全体としての最大ねじれ角がβとなっていれば、本実施例の構成と同様の効果を得ることが可能となる。
【００８７】
更に、上記の第１実施例においては、操舵軸２４がトーションバー３８を有し、上部軸４０および下部軸４２にそれぞれ対応して設けられた第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２の出力差を用いて操舵軸２４の絶対角度δを検出する構成を用いているが、操舵軸がトーションバーを有することなく、操舵軸に対応して唯一つ設けられたレゾルバセンサの出力信号の軸倍角ｋ×を用いてその操舵軸の絶対角度を検出する構成に適用することも可能である。
【００８８】
すなわち、かかる構成においては、レゾルバセンサの出力信号の軸倍角ｋ×とロック機構７０のロック穴の数Ｎとを、ｋ≦Ｎ（好ましくは、ｋ＋１≦Ｎ）の関係が満たされるように設定すると共に、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた後、記憶絶対角度δを含む操舵軸２４が実現可能な絶対角度の３６０°／Ｎの領域内において、イグニションキーのＩＧオフ状態からＡＣＣ状態への移行時点でレゾルバセンサの出力信号に基づいて検出される３６０°／ｋごとの回転角度位置θに対応する角度を、操舵軸２４の絶対角度として検出する。この場合には、ロック機構７０により制限される操舵軸２４が許容される回転の角度領域３６０°／Ｎが、レゾルバセンサによる出力信号が同一レベルを有しない角度領域３６０°／ｋ以下となるので、操舵軸２４の絶対角度δを一義的に検出することが可能となる。
【００８９】
次に、上記図１と共に、図１２乃至図１４を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００９０】
本実施例のシステムは、上記図１に示す構成において、操舵軸２４の絶対角度δ並びに上部軸４０及び下部軸４２の回転角度位置を検出するうえで、第１及び第２レゾルバセンサ６０，６２に代えて、外部から作用する磁界に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子（Magnetic Resistance Element）を有するＭＲセンサを用いることにより実現される。
【００９１】
図１２は、本実施例の車両用操舵装置２００の要部構成図を示す。尚、図１２において、上記図１に示す構成部分と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。図１に示す如く、車両用操舵装置２００は、操舵軸２０２を備えている。操舵軸２０２には、その一端にステアリングホイール２２が固定され、他端にステアリングギヤボックス２６が連結固定されている。操舵軸２０２は、ステアリングホイール２２の回転に伴って一対に回転する。
【００９２】
操舵軸２０２の外周面には、突起２０４がその外周面に沿って螺旋状に等間隔にｋ個（例えば８個）設けられている。突起２０４は、操舵軸２０２の外周表面が展開された際にｋ個のノコギリ波が形成されるように配置されている。突起２０４は、炭素鋼やケイ素鋼，Ｂａフェライト等の磁性材料により構成されており、周囲に磁界を発生する。
【００９３】
また、車両用操舵装置２００は、操舵軸２０２の外周側の車体固定部に配設されたＭＲセンサ２０６を備えている。ＭＲセンサ２０６は、操舵軸２０２と所定の隙間を空けて平行に設けられている。ＭＲセンサ２０６は、外部から作用する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有しており、その磁気抵抗素子と定抵抗値を有する抵抗とからなる分圧回路の分圧値を出力する。
【００９４】
上記の構成において、操舵軸２０２が回転すると、それに伴って、その操舵軸２０２における、ＭＲセンサ２０６に対向する突起２０４部分の軸方向位置が変化する。この突起２０４部分の軸方向位置変化は、突起２０４の軸方向位置が３６０°／ｋごとに同一位置となるように操舵２０２が車体側に対して一回転する過程においてｋ周期のノコギリ状の波形となる。
【００９５】
図１３は、ＭＲセンサ２０６の出力信号の軸倍角が８×である場合での、操舵軸２０２の回転角度位置θとセンサ出力との関係を表した図を示す。ＭＲセンサ２０６には、対向する操舵軸２０２の突起２０４部分の軸方向位置に応じた磁界が作用する。ＭＲセンサ２０６に作用する磁界の強度は、例えば、対向する操舵軸２０２の突起２０４部分の軸方向位置がステアリングセンサ２２側の端部にあるほど大きく、一方、ステアリングギヤボックス２６側の端部にあるほど小さくなる。
【００９６】
上記の如く、ＭＲセンサ２０６は、作用する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有している。従って、ＭＲセンサ２０６は、図１３に示す如く、対向する操舵軸２０２の突起２０４部分の軸方向位置に応じて、操舵軸２０２が車体側に対して一回転する過程においてｋ（＝８）周期のノコギリ状の波形信号、すなわち、３６０°／ｋ（例えば３６０°／８＝４５°）ごとに同一レベルの信号を出力する。かかる構成において、ＭＲセンサ２０６の出力信号は、操舵軸２０２の一回転当たりの周期を示す軸倍角がｋ×の信号となる。
【００９７】
すなわち、ＭＲセンサ２０６の出力信号は、操舵軸２０２の回転角度位置θに対して３６０°／ｋごとに一対一で対応する。ＭＲセンサ２０６には、上記したＥＣＵ６４が接続されている。ＭＲセンサ２０６の出力信号は、ＥＣＵ６４に供給されている。従って、ＥＣＵ６４は、ＭＲセンサ２０６の出力信号に基づいて操舵軸２０２の３６０°／ｋごとの回転角度位置θを検出することができる。
【００９８】
本実施例の車両用操舵装置２００は、上記第１実施例と同様の、操舵軸２０２の回転を規制するロック機構７０を備えている。このロック機構７０は、車体側に配設された、操舵軸２０２の径方向に延びるロックバー７２と、操舵軸２０２と一体に回転するロックホルダ７４に設けられたＮ個のロック穴７６と、を有している。かかる構成においては、イグニションキーがＩＧオフにされ、キー穴８０ａから抜かれた後、ステアリングホイール２２が最大３６０°／Ｎだけ回転操作されれば、ロック機構７０により操舵軸２０２の回転が確実に規制されることとなる。
【００９９】
従って、ＭＲセンサ２０６の出力信号の軸倍角が“ｋ”である場合においては、ロック機構７０のロック穴が操舵軸２０２の回りにｋ個以上設けられていれば、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の操舵軸２０２の絶対角度に基づいてその記憶された絶対角度を含む操舵軸２０２が許容される３６０°／Ｎの角度領域を設定することにより、その後、その設定角度領域とＭＲセンサ２０６の出力信号に基づいて検出される操舵軸２０２の３６０°／ｋごとの回転角度領域との関係から、操舵軸２０２の絶対角度δを一義的に検出することができる。
【０１００】
そこで、本実施例においては、ＭＲセンサ２０６の出力信号の軸倍角ｋ×と、ロック機構７０の操舵軸２０２周りに等間隔で設けられたロック穴の数Ｎとを、ｋ≦Ｎの関係が満たされるように設定する。例えば、軸倍角が８×である場合には、ロック穴の数Ｎを８以上に設定する。また、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際、その抜かれた時点における操舵軸２０２の絶対角度δを記憶する。そして、その後、その記憶絶対角度δを含む操舵軸２０２が実現可能な絶対角度の３６０°／Ｎの領域内においてイグニションキーのＩＧオフ状態からＡＣＣ状態への移行時点でＭＲセンサ２０６の出力信号に基づいて検出される３６０°／ｋごとの回転角度位置θに対応する角度を、操舵軸２０２の絶対角度として検出する。
【０１０１】
かかる構成においては、ロック機構７０による回転規制時に操舵軸２０２の許容される回転の角度領域（＝３６０°／Ｎ）が、ＭＲセンサ２０６の出力信号が同一レベルを有しない角度領域（＝３６０°／ｋ）以下となる。この場合には、操舵軸２４が許容される回転の角度領域内においてＭＲセンサ２０６の出力信号が同一レベルとなることはないため、従って、本実施例の車両用操舵装置２００によれば、操舵軸２０２の絶対角度δを一義的に検出することが可能となる。
【０１０２】
このように操舵軸２０２の絶対角度δを検出する手法として、ロック機構７０とＭＲセンサ２０６の出力信号との関係を用いることとすれば、ＭＲセンサ２０６及び操舵軸２０２の外周面に配設した突起２０４以外に絶対角度δを検出するための検出器を設けることは不要となる。従って、本実施例の車両用操舵装置２００によれば、操舵軸２０２の絶対角度δの検出を、別途の検出器を用いる構成に比して簡素な構成で実現することができ、これにより、製造コストの上昇を抑制し、その検出器の搭載スペースを削減することが可能となっている。
【０１０３】
また、本実施例においても、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた時点での絶対角度δを記憶するので、その後、ロック機構７０による操舵軸２０２の回転規制が解除される時期までＥＣＵ６４やＭＲセンサ２０６の電源をオフにすることとすれば、操舵軸２０２の絶対角度δを検出するうえでそれらの電源を常時オンにする構成に比して電力消費の軽減を図ることができ、暗電流の増大による消費電力の増大を抑制することが可能である。
【０１０４】
また、本実施例において、操舵軸２０２の絶対角度δは、イグニションキーがＩＧオフ状態からＡＣＣ状態へ移行した際に、前回イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際に記憶された絶対角度δを含む操舵軸２４が実現可能な絶対角度の領域と、ＭＲセンサ２０６の出力信号に基づく３６０°／ｋごとの回転角度領域θとの関係を用いて検出される。
【０１０５】
従って、本実施例の車両用操舵装置２００によれば、上記第１実施例の車両用操舵装置２０と同様に、操舵軸２０２の絶対角度の検出を、消費電力の増大を招くことなく簡素な構成で実現しつつ、電源オン後速やかに行うことが可能となっている。
【０１０６】
更に、本実施例においても、イグニションキーがＡＣＣ状態からＩＧオフ状態へ移行した後、キー穴８０ａから抜かれると判別されるまでに所定時間ｔ０が経過した場合、その判別を中止すると共に、イグニションキーがキー穴８０ａから抜かれた際の操舵軸２０２の絶対角度δの記憶がないものとして、ロック機構７０とＭＲセンサ２０６の出力信号との関係を用いた操舵軸２０２の絶対角度δの検出を禁止することとしてもよい。これは、イグニションキーがＩＧオフに操作された後、キー穴８０ａから抜かれるまでに長期間を要することに起因した消費電力の増大を防止することができ、車載バッテリの電圧低下を防止できるからである。
【０１０７】
尚、上記の第２実施例においては、ＭＲセンサ２０６が特許請求の範囲に記載した「センサ」に、ＭＲセンサ２０６の有する磁気抵抗素子が特許請求の範囲に記載した「磁気抵抗素子」に、操舵軸２０２の回りに設けられたロック穴の位置が特許請求の範囲に記載した「ロック位置」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ６４が、ＭＲセンサ２０６の出力信号に基づいて操舵軸２０２の回転角度位置を検出することにより特許請求の範囲に記載した「回転角度位置検出手段」が、上記図１１に示すルーチン中ステップ１３０の処理と同様の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「絶対角度検出手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０８】
ところで、上記の第２実施例においては、ＭＲセンサ２０６の出力信号の軸倍角ｋ×とロック機構７０のロック穴の数Ｎとを、ｋ≦Ｎの関係が満たされるように設定することとしているが、かかる関係に代えてｋ＋１≦Ｎの関係が満たされるように設定することが好ましい。ｋ＋１＝Ｎの関係を満たす構成によれば、ｋ＝Ｎの関係を満たす構成に比して、操舵軸２０２の回りのロック穴の数Ｎが１だけ増加することで、ロック機構７０により回転が規制された際に操舵軸２０２が回転し得る角度領域が狭くなる。この点、ｋ＋１≦Ｎの関係を満たす構成によれば、ロック穴における寸法バラツキ等に起因して回転規制時における操舵軸２０２の回転し得る角度領域３６０°／ＮがＭＲセンサ２０６の出力信号が同一レベルを有しない角度領域３６０°／ｋ以下とならない事態が確実に防止され、操舵軸２４の絶対角度δが確実に一義的に検出することが可能となるからである。
【０１０９】
また、上記の第２実施例においては、操舵軸２０２がトーションバーを有することなく、その操舵軸２０２に対応して唯一つ設けられたＭＲセンサ２０６の出力信号の軸倍角ｋ×を用いてその操舵軸２０２の絶対角度δを検出することとしているが、上記の第１実施例の如く操舵軸がトーションバーを有し、上部軸および下部軸にそれぞれ対応して設けられた第１及び第２ＭＲセンサの出力差を用いて操舵軸の絶対角度を検出する構成に適用することも可能である。
【０１１０】
すなわち、図１４は、本変形例の車両用操舵装置２５０の要部構成図を示す。尚、図１４において、上記図１及び図１２に示す構成部分と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。車両用操舵装置２５０は、操舵軸２５２を備えている。操舵軸２５２は、入力シャフト３４に接続された上部軸２５４と、出力シャフト３６に接続された下部軸２５６と、上部軸２５４と下部軸２５６との間に介在されたトーションバー２５８と、を有している。上部軸２５４と下部軸２５６とは、軸回りの相対的な回転を機械的なストッパにより所定のねじれ角の範囲内に規制されている。すなわち、トーションバー２５８のねじれ角は所定の範囲内（全体としての最大ねじれ角β）に制限されている。
【０１１１】
上部軸２５４の外周面には、突起２６０がその外周面に沿って螺旋状に等間隔に例えばｍ個設けられている。また、下部軸２５６の外周面には、突起２６２がその外周面に沿って螺旋状に等間隔に例えばｎ（＜ｍ）個設けられている。各突起２６０，２６２はそれぞれ、上部軸２５４および下部軸２５６の外周表面が展開された際にｍ，ｎ個のノコギリ波が形成されるように配置されている。各突起２６０，２６２は、炭素鋼やケイ素鋼，Ｂａフェライト等の磁性材料により構成されており、周囲に磁界を発生する。
【０１１２】
また、車両用操舵装置２５０は、下部軸２５６の外周側の車体固定部に配設されたＭＲセンサ２６４、及び、上部軸２５４の外周側の車体固定部に配設されたＭＲセンサ２６６を備えている。ＭＲセンサ２６４，２６６は共に、対応する軸２５６，２５４と所定の隙間を空けて平行に設けられている。各ＭＲセンサ２６４，２６６はそれぞれ、外部から作用する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有しており、その磁気抵抗素子と定抵抗値を有する抵抗とからなる分圧回路の分圧値を出力する。以下、下部軸２５６側のＭＲセンサ２６４を第１ＭＲセンサ２６４と、上部軸２５４側のＭＲセンサ２６６を第２ＭＲセンサ２６６と、それぞれ称す。
【０１１３】
上記の構成において、上部軸２５４が回転すると、それに伴って、その上部軸２５４における、第２ＭＲセンサ２６６に対向する突起２６０部分の軸方向位置が変化する。また、下部軸２５６が回転すると、それに伴って、その下部軸２５６における、第１ＭＲセンサ２６４に対向する突起２６２部分の軸方向位置が変化する。この突起２６０，２６２の軸方向位置変化は、突起２６０，２６２の軸方向位置が３６０°／ｍ又は３６０°／ｎごとに同一位置となるように上部軸２５４および下部軸２５６が車体側に対して一回転する過程においてｍ周期又はｎ周期のノコギリ状の波形となる。
【０１１４】
第１ＭＲセンサ２６４には、対向する下部軸２５６の突起２６２の軸方向位置に応じた磁界が作用する。また、第２ＭＲセンサ２６６には、対向する上部軸２５４の突起２６０の軸方向位置に応じた磁界が作用する。ＭＲセンサ２６４，２６６に作用する磁界の強度は、例えば、対向する軸２５６，２５４の突起２６２，２６０の軸方向位置がステアリングセンサ２２側の端部にあるほど大きく、一方、ステアリングギヤボックス２６側の端部にあるほど小さくなる。
【０１１５】
上記の如く、各ＭＲセンサ２６６，２６４はそれぞれ、作用する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有している。従って、各ＭＲセンサ２６６，２６４は、対向する軸２５４，２５６の突起２６０，２６２の軸方向位置に応じて、上部軸２５４および下部軸２５６が車体側に対して一回転する過程においてｍ又はｎ周期のノコギリ状の波形信号、すなわち、３６０°／ｍ又は３６０°／ｎごとに同一レベルの信号を出力する。かかる構成において、第１ＭＲセンサ２６４の出力信号は、下部軸２５６の一回転当たりの周期を示す軸倍角をｎ×とする信号となり、また、第２ＭＲセンサ２６６の出力信号は、上部軸２５４の一回転当たりの周期を示す軸倍角をｍ×とする信号となる。
【０１１６】
本変形例においては、一対のＭＲセンサ２６６，２６４の出力信号の軸倍角ｍ×，ｎ×とロック機構７０のロック穴の数Ｎとを、（ｍ−ｎ）≦Ｎの関係が満たされるように設定すると共に、それらの軸倍角ｍ×，ｎ×とトーションバー３８の全体としての最大ねじれ角βとを、（３６０°／ｎ−３６０°／ｍ）＞βの関係が満たされるように設定する。
【０１１７】
かかる構成においても、上記した第１実施例の如く、ロック機構７０による回転規制時に操舵軸２５２の許容される回転の角度領域（＝３６０°／Ｎ）が、第１及び第２ＭＲセンサ２６４，２６６の出力差が同一レベルを有しない角度領域（＝３６０°／（ｍ−ｎ））以下となる。この場合には、操舵軸２５２が許容される回転の角度領域内においてＭＲセンサ２６４，２６６の出力差が同一レベルとなることはないため、従って、本実施例の車両用操舵装置２５０によれば、操舵軸２５２の絶対角度δを一義的に検出することが可能となる。
【０１１８】
また、かかる構成においても、上記した第１実施例の如く、トーションバー２５８の全体として最大ねじれ角βのねじれが生じても、第１ＭＲセンサ２６４の出力信号により３６０°／ｎごとに現れる操舵軸２５２の回転角度位置θの各候補に対して第２ＭＲセンサ２６６の出力信号から定まる一対のＭＲセンサ２６４，２６６による出力差の取り得る範囲が、隣接する候補についての出力差の取り得る範囲と重なることは回避される。このため、本変形例の車両用操舵装置２５０によれば、操舵軸２５２の絶対角度δが誤検出されることはなく、その検出を精度よく行うことが可能となる。
【０１１９】
ところで、上記の第１及び第２実施例においては、操舵軸の絶対角度δ並びに上部軸及び下部軸の回転角度位置を検出するうえで用いるセンサとして、レゾルバステータとレゾルバロータとにより構成されたレゾルバセンサ、及び、外部から作用する磁界に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有するＭＲセンサを用いることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、一回転当たりに複数周期のノコギリ状の波形を出力するセンサを用いることとすればよい。
【０１２０】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、操舵軸の絶対角度の検出を、消費電力の増大を招くことなく簡素な構成で実現することができる。
【０１２１】
請求項４記載の発明によれば、操舵軸のねじれに起因する絶対角度の誤検出を確実に防止することができる。
【０１２２】
また、請求項８記載の発明によれば、操舵軸の絶対角度を検出するうえでイグニションオフ後の消費電力が増大するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である車両用操舵装置の構成図である。
【図２】本実施例の車両用操舵装置の要部断面図である。
【図３】本実施例の車両用操舵装置が有するロック機構の要部断面図である。
【図４】本実施例の車両のイグニションキーが挿入されるキーシリンダを模式的に表した図である。
【図５】一対のレゾルバセンサの出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，６×である場合での、操舵軸の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図である。
【図６】一対のレゾルバセンサの出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，７×である場合での、操舵軸の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図である。
【図７】一対のレゾルバセンサの出力信号の軸倍角がそれぞれ５×，６×である状況下において操舵軸に±６°のねじれが生ずる場合での、操舵軸の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図である。
【図８】一対のレゾルバセンサの出力信号の軸倍角がそれぞれ６×，８×である状況下において操舵軸に±６°のねじれが生ずる場合での、操舵軸の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図である。
【図９】一対のレゾルバセンサの出力信号の軸倍角がそれぞれ６×，８×である状況下において操舵軸に±７．５°のねじれが生ずる場合での、操舵軸の回転角度位置θとレゾルバ出力との関係を表した図である。
【図１０】本実施例においてイグニションオフ時に実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図１１】本実施例においてイグニションオン時に実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施例である車両用操舵装置の要部構成図である。
【図１３】ＭＲセンサの出力信号の軸倍角が８×である場合での、操舵軸の回転角度位置θとセンサ出力との関係を表した図である。
【図１４】本実施例の変形例である車両用操舵装置の要部構成図である。
【符号の説明】
２０，２００，２５０ 車両用操舵装置
２２ ステアリングホイール
２４，２０２，２５２ 操舵軸
３８，２５８ トーションバー
４０，２５４ 上部軸
４２，２５６ 下部軸
６０ 第１レゾルバセンサ
６２ 第２レゾルバセンサ
６４ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
７０ ロック機構
７２ ロックバー
７６，７８ ロック穴
８０ キーシリンダ
８０ａ キー穴
２０４，２６０，２６２ 突起
２０６，２６４，２６６ ＭＲセンサ

Claims (10)

1. 車両の操舵軸の回転角度位置に応じた信号を出力するセンサと、前記操舵軸回りに等間隔で設けられたロック位置で該操舵軸の回転を規制するロック機構と、を備える車両用操舵装置であって、
   前記センサの出力信号の軸倍角がｋ×であり、また、前記操舵軸回りの前記ロック位置の数がＮであるものとした場合、ｋ≦Ｎが成立することを特徴とする車両用操舵装置。
2. 前記センサの出力信号に基づいて前記操舵軸の回転角度位置を検出する回転角度位置検出手段と、
   前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可後に解除された後、該回転規制が許可された際の前記操舵軸の絶対角度と、前記回転角度位置検出手段により検出される前記操舵軸の回転角度位置との関係に基づいて、前記操舵軸の絶対角度を検出する絶対角度検出手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の車両用操舵装置。
3. 車両の操舵軸のねじれ部の回転角度位置に応じた信号をそれぞれ出力する一対のセンサと、前記操舵軸回りに等間隔で設けられたロック位置で該操舵軸の回転を規制するロック機構と、を備える車両用操舵装置であって、
   前記一対のセンサの出力信号の軸倍角がそれぞれｍ×，ｎ×であり（ｍ＞ｎ）、また、前記操舵軸回りの前記ロック位置の数がＮであるものとした場合、（ｍ−ｎ）≦Ｎが成立することを特徴とする車両用操舵装置。
4. 前記操舵軸のねじれ部に許容される許容ねじれ角がβであるものとした場合、（３６０°／ｎ−３６０°／ｍ）＞βが成立することを特徴とする請求項３記載の車両用操舵装置。
5. 前記一対のセンサの出力信号の関係に基づいて前記操舵軸の回転角度位置を検出する回転角度検出手段と、
   前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可後に解除された後、該回転規制が許可された際の前記操舵軸の絶対角度と、前記回転角度位置検出手段により検出される前記操舵軸の回転角度位置との関係に基づいて、前記操舵軸の絶対角度を検出する絶対角度検出手段と、
   を備えることを特徴とする請求項３又は４記載の車両用操舵装置。
6. 前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可された際の前記操舵軸の絶対角度を記憶する不揮発性メモリと、
   前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可後に解除された際に、前記不揮発性メモリに記憶されている前記絶対角度を読み出す読出手段と、を備え、
   前記絶対角度検出手段は、前記ロック機構による前記操舵軸の回転規制が許可後に解除された後、前記読出手段により読み出した前記絶対角度と、前記回転角度位置検出手段により検出される前記操舵軸の回転角度位置との関係に基づいて、前記操舵軸の絶対角度を検出することを特徴とする請求項２又は５記載の車両用操舵装置。
7. 車両のイグニションキーがキー穴から抜かれたか否かを判別するキー判別手段を備え、
   前記ロック機構は、前記イグニションキーが前記キー穴から抜かれている状況下において前記操舵軸の回転を規制すると共に、
   前記絶対角度検出手段は、前記イグニションキーがオフ状態からＡＣＣ状態へ移行した後、前回前記キー判別手段により前記イグニションキーが前記キー穴から抜かれたと判別された時点での前記操舵軸の絶対角度と、前記回転角度位置検出手段により検出される前記操舵軸の回転角度位置との関係に基づいて、前記操舵軸の絶対角度を検出することを特徴とする請求項２又は５記載の車両用操舵装置。
8. 前記キー判別手段による判別は、該イグニションキーがイグニションオフに操作された後に所定時間が経過した後には中止されると共に、以後、前記絶対角度検出手段による検出は禁止されることを特徴とする請求項７記載の車両用操舵装置。
9. 前記センサは、共に巻線を有するレゾルバステータとレゾルバロータとにより構成されたレゾルバセンサであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項記載の車両用操舵装置。
10. 前記操舵軸は、該操舵軸の外周面に沿って設けられた磁界を発生する突起を有し、
    前記センサは、外部から作用する磁界の強度に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子を有することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項記載の車両用操舵装置。

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