特許 6413384 ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6413384

(24)【登録日】2018年10月12日

(45)【発行日】2018年10月31日

(54)【発明の名称】ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20181022BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20181022BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20181022BHJP

【ＦＩ】

   B62D5/04

   B62D6/00

   B62D113:00

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-126972(P2014-126972)

(22)【出願日】2014年6月20日

(65)【公開番号】特開2016-5918(P2016-5918A)

(43)【公開日】2016年1月14日

【審査請求日】2017年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】藤田 祐志

(72)【発明者】

【氏名】足立 丈英

【審査官】 神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０４６０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８０８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５８７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１３９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２６９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３１５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２８２７８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ６／００ − ６／１０

Ｂ６２Ｄ ５／００ − ５／０６

Ｂ６２Ｄ ５／０７ − ５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶対操舵角に関連する情報を検出する位置検出器と、
イグニッションオフされている間に前記絶対操舵角に関連する情報を取得する補助部と、を備え、
前記補助部は、
操舵方向に応じてカウント値を増減するカウンタと、
前記カウント値の過去値及び今回値を比較することで前記絶対操舵角の異常を検出する異常検出部と、
取得される前記絶対操舵角に関連する情報に基づき前記操舵方向として回転方向を判定する複数の回転方向判定部と、
複数の前記回転方向判定部によりそれぞれ判定される前記回転方向の比較を通じて前記回転方向の判定結果の異常を検出する比較部と、を備え、
前記カウンタは、前記回転方向判定部により判定される前記回転方向に応じて前記カウント値を更新し、
前記異常検出部は、前記回転方向判定部により判定される操舵軸の前記回転方向と、前記過去値及び前記今回値との比較をすることで前記絶対操舵角の異常を検出するステアリング装置。

【請求項2】

請求項１に記載のステアリング装置において、
前記異常検出部は、前記過去値に前記前回値を用いるステアリング装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のステアリング装置において、
ステアリングシャフトの回転に連動して直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記ステアリングシャフトまたは前記転舵軸に対してアシスト力を付与するモータと、を備え、
前記位置検出器は、前記絶対操舵角に関連する情報として、前記モータの回転量に応じた電気信号を生成するステアリング装置。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載のステアリング装置において、
ステアリングシャフトの回転に連動して直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸を備え、
前記位置検出器は、前記絶対操舵角に関連する情報として、前記ステアリングシャフトの回転量または前記転舵軸の変位量に応じた電気信号を生成するステアリング装置。

【請求項5】

請求項３に記載のステアリング装置において、
少なくとも操舵トルク及び前記操舵角に関連する情報に基づき前記モータを制御する制御装置を備え、
イグニッションオフされている間、前記制御装置に対する給電が停止される一方、前記位置検出器及び前記補助部には給電が継続されるステアリング装置。

【請求項6】

請求項１〜４のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記位置検出器及び前記補助部を間欠的に駆動することを特徴とするステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両システムには、ステアリングシステム、ブレーキシステム、バックガイドシステム及び車両安定性制御システムなど、絶対操舵角を使用して制御を実行する種々のシステムが存在する。たとえば特許文献１のステアリングシステムでは、相対操舵角を検出することのできるセンサと、イグニッションスイッチオフ中（ＩＧオフ中）であってもセンサから得られた相対操舵角情報に対応してカウント値を増減させるカウンタなどを含む評価ユニット（ＡＳＩＣ）を使用して絶対操舵角を検出している。すなわち、カウント値により操舵角が何周期しているかを判定し、センサで検出した相対操舵角を用いて、絶対操舵角を評価する。

【0003】

相対操舵角情報とカウント値の増減が一致しないなどの異常が評価ユニットに発生した場合、誤った絶対操舵角が検出されるおそれがある。誤った絶対操舵角が検出されるとき、ステアリングシステムの制御装置は、誤った絶対操舵角に基づき制御を実行することとなる。そのため、特許文献１のシステムでは、つぎのようにして絶対操舵角の異常を検出している。すなわち、前述のカウンタを２つ設けることによりカウント機能の冗長化を行い、異常検出部は２つのカウント値を比較することで、検出される絶対操舵角が正常であるかどうか判定する。絶対操舵角が異常である旨判定されるとき、ステアリングシステムの制御装置は絶対操舵角に基づく制御を停止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】欧州特許第２０５０６５８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のステアリングシステムによれば、確かに絶対操舵角の異常を検出することが可能である。しかし、当該システムにおいては、２つのカウント値を比較するための処理時間を要する。当該処理時間の分だけ絶対操舵角の異常判定にも時間を要する。

【0006】

本発明の目的は、操舵角の異常判定に要する時間をより短縮することができるステアリング装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成しうるステアリング装置は、絶対操舵角に関連する情報を検出する位置検出器と、ＩＧオフされている間に前記絶対操舵角に関連する情報を取得する補助部と、を備え、前記補助部は、操舵方向に応じてカウント値を増減するカウンタと、前記カウント値の過去値及び今回値を比較することで絶対操舵角の異常を検出する異常検出部と、を備えている。

【0008】

この構成によれば、１つのカウンタの過去値及び今回値を用いて絶対操舵角の異常を検出することが可能となる。カウント値は絶対操舵角の変化があったことを示す情報だからである。複数のカウンタを設け、それらのカウント値を比較する構成も考えられるところ、この構成を採用する場合と比べて、異常検出の処理時間を短縮することができる。

【0009】

前記補助部は、取得される前記情報に基づき前記操舵方向として回転方向を判定する回転方向判定部を備えることが好ましい。前記カウンタは、前記回転方向判定部により判定される回転方向に応じてカウント値を更新する。前記異常検出部は、回転方向判定部により判定される操舵軸の回転方向と、過去値及び今回値との比較することで絶対操舵角の異常を検出する。

【0010】

前記補助部は、複数の回転方向判定部を有してもよい。複数の回転方向判定部によりそれぞれ判定される回転方向の比較を通じて前記回転方向の判定結果の異常を検出する比較部を備えていてもよい。

【0011】

これらの構成によれば、回転方向判定部から操舵軸の回転方向を判定することができる。そして、前記回転方向とカウンタの過去値及び今回値を用いた異常検出を行うことができる。また、複数の回転方向判定部によりさらに比較部を設けることができ、より確実な絶対操舵角を得ることができる。

【0012】

前記異常検出部は、過去値に前回値を用いることが好ましい。
この構成によれば、今回値とその直近の過去値である前回値を用いて異常検出を行うことにより、よりタイムラグが少ない状態で異常の検出を行うことができる。

【0013】

ステアリングシャフトの回転に連動して直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、前記ステアリングシャフトまたは前記転舵軸に対してアシスト力を付与するモータとを備えていてもよい。前記位置検出器は、前記操舵角に関連する情報として、前記モータの回転量に応じた電気信号を生成する。

【0014】

ステアリングシャフトの回転に連動して直線運動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸を備えていてもよい。前記位置検出器は、前記操舵角に関連する情報として、前記ステアリングシャフトの回転量または前記転舵軸の変位量に応じた電気信号を生成する。

【0015】

これらの構成によれば、それぞれ位置検出器を用いてモータの回転量、ステアリングシャフトの回転量及び転舵軸の変位量に応じた電気信号により、絶対操舵角に関連する情報を得ることができる。

【0016】

少なくとも操舵トルク及び前記操舵角に関連する情報に基づき前記モータを制御する制御装置を備えていてもよい。イグニッションオフされている間、前記制御装置に対する給電が停止される一方、前記位置検出器及び前記補助部には給電が継続されている。

【0017】

この構成によれば、よりバッテリの消費電力を低減することが可能である。すなわち、ＩＧオフ中は、位置検出器及び補助部には給電されているのに対し、ＥＣＵへの給電が停止されているため、バッテリの消費を低減することが可能である。

【0018】

前記位置検出器及び前記補助部を間欠的に駆動することが好ましい。
この構成によれば、間欠的に位置検出器及び補助部が駆動することにより、常時駆動している場合よりもバッテリの消費を低減することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明に係るステアリング装置によれば、操舵角の異常判定に要する時間をより短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施の形態におけるステアリング装置の構成を示すブロック図。

【図2】一実施の形態における補助回路の構成を示す概略図。

【図3】一実施の形態における回転方向判定部の概略図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、ステアリング装置の一実施の形態について説明する。本実施形態のステアリング装置は、モータにより操舵機構にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）である。

【0022】

図１に示すように、ＥＰＳ１０は運転者のステアリングホイール２１の操作に基づいて転舵輪２６を転舵させる操舵機構２０、運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構３０及び操舵補助機構３０を制御するＥＣＵ（電子制御装置）４０を備えている。

【0023】

操舵機構２０は、ステアリングホイール２１及びステアリングホイール２１と一体回転するステアリングシャフト２２を備えている。ステアリングシャフト２２は、ステアリングホイール２１に連結されたコラムシャフト２２ａ、コラムシャフト２２ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト２２ｂ及びインターミディエイトシャフト２２ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト２２ｃから構成される。ピニオンシャフト２２ｃの下端部は、ピニオンシャフト２２ｃに交わる方向へ延びるラックシャフト２３に連結されている。したがって、ステアリングシャフト２２の回転運動は、ラックアンドピニオン機構２４を介してラックシャフト２３の軸方向の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動が、ラックシャフト２３の両端にそれぞれ連結されたタイロッド２５を介して左右の転舵輪２６にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪２６の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

【0024】

操舵補助機構３０は、操舵補助力の発生源であるモータ３１を備えている。モータ３１の回転軸３１ａは、減速機構３２を介してコラムシャフト２２ａに連結されている。減速機構３２はモータ３１の回転を減速し、当該減速した回転力をコラムシャフト２２ａに伝達する。すなわち、ステアリングシャフト２２にモータ３１の操舵トルクτが操舵補助力として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。

【0025】

ＥＣＵ４０は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果に基づいてモータ３１を制御する。各種のセンサとしては、たとえばトルクセンサ５１及び回転角センサ５２がある。トルクセンサ５１はコラムシャフト２２ａに設けられ、回転角センサ５２はモータ３１に取り付けられている。トルクセンサ５１は、運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト２２に付与される操舵トルクτを検出する。回転角センサ５２は、モータ３１に設けられて回転軸３１ａの回転角θに応じた電気信号する。回転軸３１ａの回転角θに応じた電気信号は、絶対操舵角θｓに関連する情報の一つである。回転角センサ５２としては、たとえば磁気抵抗効果センサ（ＭＲセンサ）が採用される。ＭＲセンサは、複数の磁気抵抗効果素子からなるブリッジ回路を有する。回転角センサ５２は回転角θに応じた電気信号としてｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号をそれぞれ生成する。ＥＣＵ４０はトルクセンサ５１を通じて検出される操舵トルクτ及び回転角センサ５２により生成される電気信号に基づいてモータ３１を制御する。

【0026】

モータ３１には補助回路５３が設けられている。補助回路５３は回転角センサ５２で検出した絶対操舵角θｓに関連する情報をＥＣＵ４０に出力し、ＥＣＵ４０による絶対操舵角θｓの計算を補助する。補助回路５３は、単一の集積回路（ＡＳＩＣ）として構成してもよい。ＩＧオフ時に回転角センサ５２で得られた絶対操舵角θｓに関連する情報を補助回路５３で記録する。ＩＧオン時には補助回路５３は通信インターフェース６７を介して補助回路５３に記録されている絶対操舵角θｓに関連する情報をＥＣＵ４０に出力する。ＥＣＵ４０は回転角センサ５２の出力及び補助回路５３から出力された絶対操舵角θｓに関連する情報を演算することで絶対操舵角θｓを出力する。そして、ＥＣＵ４０は、ＩＧオフする直前の絶対操舵角θｓを記録する。なお、ＩＧオフ中はＥＣＵ４０が停止しているため、ＩＧオフ中の絶対操舵角θｓの変化を検出できない。すなわち、ＩＧオフ中に絶対操舵角θｓの変化がある状態で、ＩＧオンにした際にはＥＣＵ４０が誤った絶対操舵角θｓでの制御を行うおそれがある。そのため、ＩＧオフ中にも回転角センサ５２及び補助回路５３による絶対操舵角θｓの監視が必要である。

【0027】

ここで、バッテリの電力消費を低減しつつ絶対操舵角θｓに関連する情報を検出するため、ＩＧオフ時、回転角センサ５２にはバッテリからの電力が供給される。バッテリ消費を低減するため、ＩＧオフ時にはＥＣＵ４０に対して給電は行われず、回転角センサ５２や補助回路５３にはバッテリからの電力が供給される。回転角センサ５２への給電は間欠的に行ってもよい。間欠給電で常時検出していなくても、ＩＧオフ時には回転があったかわかる程度の絶対操舵角θｓに関連する情報を得ることができればよく、間欠給電によって電力の消費がより低減することが期待できるからである。

【0028】

ＩＧオン時、ＥＣＵ４０にはバッテリからの電力が供給される。回転角センサ５２から得られるｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基づく逆正接値を演算することにより、ＥＣＵ４０は回転角θを検出する。また、ＥＣＵ４０は回転角θを使用して絶対操舵角θｓを演算する。回転角θと絶対操舵角θｓとの間には密接な関連があるため、回転角θに基づき絶対操舵角θｓを演算することが可能である。ＩＧオフ時には、ＥＣＵ４０はＩＧオフの直前に得られた絶対操舵角θｓを記録する。

【0029】

次に補助回路５３の構成を説明する。
図２に示すように、補助回路５３は増幅器６１、カウンタユニット５４、通信インターフェース６７を有している。

【0030】

増幅器６１は回転角センサ５２により生成されるｓｉｎ信号とｃｏｓ信号とを増幅する。なお、補助回路５３として、増幅器６１を設けない構成を採用してもよい。
カウンタユニット５４は、回転角センサ５２により生成される電気信号（ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号）に基づきカウントを行う部分であり、大きく２つの機能部分を有している。第１の機能部分は回転角センサ５２に基づきモータ３１の回転方向を検出し、モータ３１の回転方向と回転角センサ５２により生成される電気信号に応じてカウント値を更新する。第２の機能部分は、第１の機能部分における回転方向の判定結果とカウント値の異常をそれぞれ検出する。

【0031】

図２に示すように、第１の機能部分は、第１回転方向判定部６２、第２回転方向判定部６３及びカウンタ６４を有する。
第１回転方向判定部６２は、増幅器６１により増幅されたｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号に基づきモータ３１の回転方向（右回転もしくは左回転）を判定する。第１回転方向判定部６２はモータ３１の回転方向が左方向である旨判定されるとき、その旨示す左回転検出フラグをオンする。また、第１回転方向判定部６２はモータ３１の回転方向が右方向である旨判定されるとき、その旨示す右回転検出フラグをオンする。

【0032】

図３に示すように、第１回転方向判定部６２はコンパレータ７１、象限検出部７２及びカウント方向判断部７３を備えている。
コンパレータ７１は、回転角センサ５２によって生成されるｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の信号レベルが、設定された閾値より高い値であればＨｉレベルの信号を、低い値であればＬｏレベルの信号を生成する。

【0033】

象限検出部７２は、コンパレータ７１により生成されるＨｉレベルの信号とＬｏレベルの信号との組み合わせから、モータ３１の回転角θの位相が、考えられる４つの象限のうちで現在はどの象限に該当するかを判定する。具体的にはつぎの通りである。

【0034】

（Ａ１）ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の双方がＨｉレベルであるとき。このとき、モータ３１の回転角θは第１象限に該当する旨判定される。
（Ａ２）ｓｉｎ信号がＨｉレベルかつｃｏｓ信号がＬｏレベルであるとき。このとき、モータ３１の回転角θは第２象限に該当する旨判定される。

【0035】

（Ａ３）ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号の双方がＬｏレベルであるとき。このとき、モータ３１の回転角θは第３象限に該当する旨判定される。
（Ａ４）ｓｉｎ信号がＬｏレベルかつｃｏｓ信号がＨｉレベルであるとき。このとき、モータ３１の回転角θは第４象限に該当する旨判定される。

【0036】

カウント方向判断部７３は、象限検出部７２により判定された今回の象限と前回の象限とを比較する。カウント方向判断部７３は、今回の象限が前回の象限に対して変化していれば左回転検出フラグまたは右回転検出フラグをオンする。たとえば第１象限から第２象限への変化など、象限が反時計方向へ変化している場合、左回転検出フラグはオン、右回転検出フラグはオフされる。また、第１象限から第４象限への変化など、象限が時計方向へ変化している場合、左回転検出フラグをオフ、右回転検出フラグをオンする。象限が変化していない場合、左回転検出フラグも右回転検出フラグも共にオフされる。なお、カウント方向判断部７３が正常である場合、左回転検出フラグ及び右回転検出フラグの双方がオンされることはない。左回転検出フラグ及び右回転検出フラグの双方がオンされる場合、異常を示す状態フラグがオンされる。

【0037】

以上のように、第１回転方向判定部６２は回転角センサ５２により生成される電気信号（ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号）をモータ３１の左回転検出フラグ及び右回転検出フラグに変換する。なお、第２回転方向判定部６３は第１回転方向判定部６２と同様の構成であるため、その重複した説明を割愛する。

【0038】

カウンタ６４は第１回転方向判定部６２の状態フラグに基づきカウント値を更新する。すなわちカウンタ６４は、左回転検出フラグがオンされているときにはインクリメント（カウント値を１だけ増加）、右回転検出フラグがオンされているときにはデクリメント（カウント値を１だけ減算）させる。なお、左回転検出フラグまたは右回転検出フラグは象限が変化したときにオンされるため、カウント値は回転角θが９０度変化するごとに更新される。

【0039】

図２に示すように、第２の機能部分は、比較部６５及び異常検出部６６を有している。
比較部６５は第１回転方向判定部６２の状態フラグと第２回転方向判定部６３の状態フラグとを比較し、これら状態フラグが互いに一致しているか否かを判定する。具体的には、比較部６５は、第１回転方向判定部６２の左回転検出フラグと第２回転方向判定部６３の左回転検出フラグとを比較する。また比較部６５は、第１回転方向判定部６２の右回転検出フラグと第２回転方向判定部６３の右回転検出フラグとを比較する。比較部６５は、第１回転方向判定部６２の左回転検出フラグと第２回転方向判定部６３の左回転検出フラグが一致しないとき、その旨示す状態フラグをオンする。また比較部６５は、第１回転方向判定部６２の右回転検出フラグと第２回転方向判定部６３の右回転検出フラグが一致しないとき、その旨示す状態フラグをオンする。

【0040】

異常検出部６６はカウンタ６４のカウント値（今回値及び前回値）ならびに第１回転方向判定部６２および第２回転方向判定部６３の状態フラグ（左回転検出フラグ及び右回転検出フラグ）の状態に基づき、カウント値の異常を検出する。異常がない場合は、異常検出部６６は、絶対操舵角θｓを計算する補助となるデータとして、ＩＧオン時に今回値をＥＣＵ４０に出力する。すなわち、ＥＣＵ４０にＩＧオフする直前に記録された絶対操舵角θｓと、ＩＧオン時に回転角センサ５２から得られる回転角θと、カウント値から得られる操舵角の変化量とを考慮して、ＥＣＵ４０はＩＧオン後の最初の絶対操舵角θｓを演算する。

【0041】

具体的には、異常検出部６６ではつぎの４つの場合に異常を検出する。異常検出部６６は異常が検出されるとき、その旨示す状態フラグをオンする。
（Ｂ１）左回転検出フラグがオン、右回転検出フラグがオフの場合にカウント値の今回値と前回値との間に定められた数値差があるとき、かつ今回値が前回値より大きいとき。

【0042】

（Ｂ２）左回転検出フラグがオフ、右回転検出フラグがオンの場合にカウント値の今回値と前回値に差があるとき、かつ今回値が前回値より小さいとき。
（Ｂ３）左回転検出フラグがオフ、右回転検出フラグがオフの場合に、今回値と前回値が一致しないとき。

【0043】

（Ｂ４）左回転検出フラグがオン、右回転検出フラグもオンのとき。
通信インターフェース６７は、ＩＧオン時に、カウント値、状態フラグ及び回転角センサ５２で出力されるモータ３１の回転角θの情報をＥＣＵ４０に送信する。

【0044】

ＥＣＵ４０は、ＩＧオンの間にのみ起動する。これはＩＧオフ時におけるバッテリの電力の消費を抑えるためである。ＩＧオンの間、ＥＣＵ４０は通信インターフェース６７を介して各種の情報、すなわちカウント値、状態フラグ及び回転角センサ５２で出力される絶対操舵角θｓに関連する情報をそれぞれ取り込む。ただし、補助回路５３はＩＧオンの間に常に働いている必要はなく、補助回路５３から得られるカウント値および状態フラグ等はＩＧオン直後のみ得られるようにしてもよい。

【0045】

ＩＧオンのときには、回転角センサ５２、補助回路５３及びＥＣＵ４０等のすべての構成に給電される。ただし、補助回路５３はＩＧオン時に常時給電されていなくてもよい。そのため、まず回転角センサ５２に給電されて、モータ３１の回転角θに対応した電気信号が出力される。回転角センサ５２の出力に対応して、カウンタユニット５４はモータ３１の回転方向、カウント値及び状態フラグを出力する。そして、回転角センサ５２の出力及びカウンタユニット５４の出力は、通信インターフェース６７を介して、ＩＧオン時にＥＣＵ４０に送信され、ＥＣＵ４０はこれらの出力より絶対操舵角θｓを演算する。

【0046】

ＩＧオフ時には一部の構成のみが給電される。すなわち、回転角センサ５２、増幅器６１、第１回転方向判定部６２、第２回転方向判定部６３およびカウンタ６４に給電される。ＥＣＵ４０や通信インターフェース６７には給電されない。そのため、回転角センサ５２で出力されるモータ３１の回転角θに対応した電気信号は、カウンタ６４にカウント値の今回値と前回値として記録される。そのため、ＩＧオフ時にはＥＣＵ４０には送信されない。

【0047】

つぎに、ＥＰＳ１０の動作を説明する。
通常、ＩＧオンのとき、ＥＣＵ４０は回転角センサ５２により生成される電気信号（ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号）に基づきモータ３１の回転角θ、ひいては絶対操舵角θｓを演算する。ＥＣＵ４０は操舵トルクτ及び絶対操舵角θｓに基づき、必要とされるアシスト力を演算し、当該アシスト力が操舵機構２０に付与されるようにモータ３１に対する給電を制御する。

【0048】

ＩＧオフされたとき、カウンタ６４は、ＩＧオフ時であっても第１回転方向判定部６２によって判定されるモータ３１の回転方向に従って、カウント値を更新する。そのため、ＩＧオフ中に、ステアリングホイール２１を動かす等の絶対操舵角θｓに変化があった場合であっても、その変化を監視する。

【0049】

ＩＧオフ後にＩＧオンされたとき、比較部６５により回転方向が一致せず、異常を示す状態フラグが検出された場合、正常な状態フラグが検出されるまで絶対操舵角θｓの正しい値が検出できないため、絶対操舵角θｓを利用するＥＰＳ１０の使用を停止する。絶対操舵角θｓがわかっていない状態で、たとえば０度なのか３６０度なのかわからない状態でＥＰＳ１０へ絶対操舵角θｓが使用されれば誤作動が起こりうるためである。ＩＧオン時に正常な状態フラグが検出された場合、ＩＧオフ直前に得られた絶対操舵角θｓと、回転角センサ５２から得られる回転角θと、カウンタ値とを用いて、ＥＣＵ４０は絶対操舵角θｓの正しい値を演算する。そして、ＥＣＵ４０は絶対操舵角θｓを利用して装置を制御する。

【0050】

以上説明したステアリング装置によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）カウンタ６４の前回値と今回値を比較することで、１つのカウンタ６４からカウンタ６４を冗長化することができる。２つのカウンタ６４を設け、これらのカウント値を比較して一致するかどうかを確かめることも考えられるものの、１つのカウンタ６４においてカウント値の今回値と前回値を比較するほうが、異常を検出するための処理時間をより短縮することができる。すなわち、２つのカウンタ６４のカウント値を比較する場合、２つのカウンタ６４を比較する構成は、２つのカウンタ６４のデータを収集してから、これらデータが一致するかどうかを確かめるため、２倍のデータを収集する時間が必要となる。これに対し、カウンタ６４の前回値及び現在値を比較する場合は、カウンタ６４のみからデータを収集すればよいので、２倍のデータを収集する必要がない。その結果として、１つのカウンタ６４から冗長化を行った場合、２つのカウンタ６４から冗長化を行った場合と比べて、異常を検出するための処理時間をより短くすることができる。また、カウンタ６４を２つ用いて比較する場合と比べて、カウンタ６４を１つ用いるだけでよいため、補助回路５３内の構成の簡素化や部材点数を減らすことが可能となる。また簡易な構成のため、製造コストのいっそうの削減が期待できる。

【0051】

（２）ＩＧオフ時にはＥＣＵ４０に電力を供給せずに、モータ３１の回転方向、カウント値及び状態フラグをカウンタユニット５４により記録するため、バッテリ消費を抑制することができる。そして、ＩＧオン時にはＥＣＵ４０に電力が供給されて、ＥＣＵ４０はＩＧオフ時にカウンタユニット５４によりカウントされたカウント値と回転角センサ５２により生成される電気信号（ｓｉｎ信号、ｃｏｓ信号）から、より正確な絶対操舵角θｓを演算する。結果として、ＩＧオフ中においても、バッテリの消費を抑制しつつ、絶対操舵角θｓを監視できる。

【0052】

（３）第１回転方向判定部６２および第２回転方向判定部６３から操舵軸の回転方向を判定することができる。そして、前記回転方向とカウンタ６４の過去値及び今回値を用いた異常検出を行うことができる。また、複数の第１回転方向判定部６２および第２回転方向判定部６３によりさらに比較部６５を設けることができ、より確実な絶対操舵角を得ることができる。

【0053】

（４）今回値とその直近の過去値である前回値を用いて異常検出を行うことにより、よりタイムラグが少なく最新の状態での異常を検出することができる。
（５）間欠的に回転角センサ５２及び補助回路５３が駆動することにより、常時駆動している場合よりもバッテリの消費をより低減することができる。

【0054】

なお、前記実施の形態は、次のように変更してもよい。なお、以下の他の実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲において互いに組み合わせることができる。
・本例では電動パワーステアリング装置として実施したが、油圧式パワーステアリング装置であってもよいし、ステア・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ）であってもよい。また、ＥＣＵ４０により算出される絶対操舵角θｓを、ブレーキ、バックガイド及び車両安定制御システムなど、絶対操舵角θｓを使用する他の車載システムで共用してもよい。また、本例はノンパワーステアリング装置にも適用可能である。この場合、ステアリングの操作を補助するための制御は実行されないのでステアリング用のＥＣＵ４０は必ずしも設ける必要はない。回転角センサ５２及び補助回路５３はそのままに、絶対操舵角θｓの演算はステアリングシステム以外の他の車載システムの制御装置（ＥＣＵ）により行うようにしてもよい。

【0055】

・本例では、モータ３１の回転軸３１ａの回転角θの変化を回転角センサ５２で読み取ることで、絶対操舵角θｓを演算していたが、ステアリングシャフト２２の回転角を回転角センサ５２で読み取るようにしてもよい。

【0056】

・本例では、絶対操舵角θｓに関連する情報を検出する位置検出器として、モータ３１の回転軸３１ａの回転角θを検出する回転角センサ５２を用いているが、ラックシャフト２３の軸方向の移動量を検出するポテンショメータを採用してもよい。

【0057】

・本例では、回転角センサ５２としてＭＲセンサを採用したが、ホールセンサであってもよい。他にもたとえば、磁気インピーダンス素子、ファラデー素子や超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ素子）であってもよい。また、回転角センサ５２として磁気センサ以外にも、超音波センサやエンコーダを採用してもよい。

【0058】

・本例では、位置検出器としての回転角センサ５２をコラムシャフト２２ａに設けたが、ステアリングシャフト２２のどの部分であってもよい。また、絶対操舵角θｓに関連する情報としてラックシャフト２３の軸方向の移動量を使用する場合、ラックシャフト２３の軸方向の移動量を検出する位置検出器としてのポテンショメータをラックシャフト２３に設けてもよい。

【0059】

・本例では、カウンタ６４の異常を検出するために、カウント値の前回値と今回値とを比較したが、過去の別の時点と比較してもよい。たとえば、絶対操舵角θｓが変化していないことがわかっているために、前々回値を用いて比較するなどしてもよい。また、前々回、前回、今回とで比較しても良いし、必要があるならいつの時点からの時系列変化で比較してもよい。たとえば、回転角センサ５２の間欠駆動に対して、異常検出部６６での今回値と過去値の比較を頻繁にしなくてもよい場合、つまりカウント値の数回に１回の比較でよい場合には、前々回値と今回値との比較になる場合が考えられる。

【0060】

・本例において、補助回路５３はＩＧオン中に常時給電されていてもよい。すなわち、ＩＧオン中にも補助回路５３に常時給電されることで、カウント値は更新される。そのため、ＥＣＵ４０はＩＧオフの直前に得られる絶対操舵角θｓを記録しなくてもよく、ＩＧオン時に回転角センサ５２から得られる回転角θとカウント値とを用いて、ＥＣＵ４０は絶対操舵角θｓを演算する。

【0061】

・本例では、第１回転方向判定部６２および第２回転方向判定部６３を設けたが、歯車等に連動してカウントされる構成であってもよい。たとえば、モータ３１にギアが取り付けられて、歯車がモータ３１と連動して回転をしている場合に、歯車に取り付けられた機械的なカウンタ６４を用いて自動的にカウントされる構成にしてもよい。すなわち、機械的なカウンタ６４は歯車の回転に伴って、その歯車の歯が動くごとに機械的にカウント値を増加する構成であればよい。逆に、モータ３１の回転方向が反対になれば、機械的にカウント値を減少する。このような構成であれば、第１回転方向判定部６２および第２回転方向判定部６３を設ける必要はない。

【0062】

・本例では、第１回転方向判定部６２および第２回転方向判定部６３を設けたが、これらを設けない構成であってもよい。たとえば、モータ３１の回転方向は判定されていなくても、回転があったことを判定できればよい。回転があったと判定されたときに回転フラグをオン、回転がなかったと判定された場合に回転フラグがオフと出力されるとすると、異常検出部６６では次の２つの場合に異常を検出する。

【0063】

（Ｃ１）回転フラグがオフの場合に、カウント値の今回値と過去値との間に定められた数値差があるとき。
（Ｃ２）回転フラグがオンの場合に、カウント値の今回値と過去値との間に定められた数値差がないとき。

【0064】

・本例では、第２回転方向判定部６３、比較部６５を設けたが、これらは必ずしも設ける必要はない。その場合、比較部６５で第１回転方向判定部６２および第２回転方向判定部６３の異常を検出することはできなくなるが、異常検出部６６でカウンタ６４のカウント値の異常を検出できる。逆に第２回転方向判定部６３を３つ以上の複数設けてもよい。その場合、第２回転方向判定部６３を複数用いて比較する比較部６５によって、それぞれ異常を検出することとなる。

【符号の説明】

【0065】

１０…ＥＰＳ、２０…操舵機構、２１…ステアリングホイール、２２…ステアリングシャフト、２２ａ…コラムシャフト、２２ｂ…インターミディエイトシャフト、２２ｃ…ピニオンシャフト、２３…ラックシャフト、２４…ラックアンドピニオン機構、２５…タイロッド、２６…転舵輪、３０…操舵補助機構、３１…モータ、３１ａ…モータ３１の回転軸、３２…減速機構、４０…ＥＣＵ、５１…トルクセンサ、５２…回転角センサ、５３…補助回路、５４…カウンタユニット、６１…増幅器、６２…第１回転方向判定部、６３…第２回転方向判定部、６４…カウンタ、６５…比較部、６６…異常検出部、６７…通信インターフェース、７１…コンパレータ、７２…象限検出部、７３…カウント方向判断部。

【図1】

【図2】

【図3】