JP2002122495A - Rotation angle detector, torque detector and steering system - Google Patents

Rotation angle detector, torque detector and steering system

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JP2002122495A
JP2002122495A JP2000312603A JP2000312603A JP2002122495A JP 2002122495 A JP2002122495 A JP 2002122495A JP 2000312603 A JP2000312603 A JP 2000312603A JP 2000312603 A JP2000312603 A JP 2000312603A JP 2002122495 A JP2002122495 A JP 2002122495A
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JP
Japan
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rotation angle
rotation
target
shaft
torque
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000312603A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitomo Tokumoto
欣智 徳本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation angle detector and a torque detector capable of detecting the damage of a target, the failure of a magnetic sensor or the failure of an arithmetic processing part in the event thereof, and to provide a steering system. SOLUTION: Two targets 2, 2 are disposed in a vertically spaced manner at an input shaft 31, and two targets 2, 2 are disposed in a vertically spaced manner at an output shaft 32. Magnetic sensors 1A, 1B, 1C, 1D, 2A, 2B, 2C, 2D are disposed to face the respective targets 2, 2, 2, 2. The output of the magnetic sensors 1A, 1C, 2A, 2C is supplied to an arithmetic processing part 42. The respective arithmetic processing parts 41, 42 individually compute the rotation angles of the input shaft 31 and output shaft 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の回転角度
を検出する回転角検出装置、回転軸に加わる回転トルク
を検出するトルク検出装置、及びこれらを備える自動車
用の舵取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation angle detecting device for detecting a rotation angle of a rotating shaft, a torque detecting device for detecting a rotating torque applied to the rotating shaft, and a steering device for an automobile provided with these devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の舵取装置の要部の構成を
示す模式図である。図に示すように、上端を舵輪(ステ
アリングホイール)30に連結された入力軸31と、下
端を舵取機構のピニオン33に連結された出力軸32と
を、トーションバー34を介して同軸上に連結し、前記
舵輪30と舵取機構とを連絡する操舵軸3が構成されて
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of a conventional steering device. As shown in the figure, an input shaft 31 whose upper end is connected to a steering wheel (steering wheel) 30 and an output shaft 32 whose lower end is connected to a pinion 33 of a steering mechanism are coaxially connected via a torsion bar 34. A steering shaft 3 that is connected to communicate the steering wheel 30 and a steering mechanism is configured.

【0003】入力軸31には、出力軸32との連結側端
部近傍に、複数の傾斜部20,20,…を有する磁性体
製のターゲット2が設けられている。傾斜部20,2
0,…は、夫々が入力軸31の軸長方向に対して略等角
度傾斜した板状をなしており、夫々の傾斜部20,2
0,…は、相隣する2つの傾斜部20,20の互いに近
接する側の夫々の端部が入力軸31の周方向の略同一位
置にあるように配されている。同様に、出力軸32に
も、入力軸31との連結側端部近傍に、複数の傾斜部2
0,20,…を有する磁性体製のターゲット2が設けら
れている。
The input shaft 31 is provided with a magnetic target 2 having a plurality of inclined portions 20, 20,... Near the end on the side of connection with the output shaft 32. Inclined part 20, 2
0,... Each have a plate shape that is inclined at substantially the same angle with respect to the axial length direction of the input shaft 31, and the respective inclined portions 20, 2
0,... Are arranged such that the respective ends of the two adjacent inclined portions 20, 20 on the side adjacent to each other are substantially at the same position in the circumferential direction of the input shaft 31. Similarly, the output shaft 32 has a plurality of inclined portions 2 near the end on the connection side with the input shaft 31.
A target 2 made of a magnetic material having 0, 20,... Is provided.

【0004】このようなターゲット2,2の外側には、
操舵軸3の周方向の異なる2位置夫々に、ターゲット
2,2の外縁に臨むように2個のセンサボックス1a,
1bが配されている。このセンサボックス1a,1b
は、前記入力軸31及び出力軸32を支承するハウジン
グ等の動かない部位に固定支持されている。
[0004] Outside such targets 2 and 2,
At two different positions in the circumferential direction of the steering shaft 3, two sensor boxes 1 a,
1b is arranged. These sensor boxes 1a, 1b
Is fixedly supported on a stationary part such as a housing that supports the input shaft 31 and the output shaft 32.

【0005】一方のセンサボックス1aの内部には、入
力軸31側のターゲット2に対向する磁気センサ1A
と、出力軸32側のターゲット2に対向する磁気センサ
1Bとが、周方向位置を合わせて収納されており、同じ
くセンサボックス1bの内部には、入力軸31側のター
ゲット2に対向する磁気センサ2Aと、出力軸32側の
ターゲット2に対向する磁気センサ2Bとが、周方向位
置を合わせて収納されている。
In one sensor box 1a, a magnetic sensor 1A facing the target 2 on the input shaft 31 side is provided.
And a magnetic sensor 1B opposed to the target 2 on the output shaft 32 side are accommodated so as to be aligned in the circumferential direction. Similarly, inside the sensor box 1b, a magnetic sensor opposed to the target 2 on the input shaft 31 side is provided. The magnetic sensor 2 </ b> A and the magnetic sensor 2 </ b> B facing the target 2 on the output shaft 32 side are accommodated so as to be aligned in the circumferential direction.

【0006】磁気センサ1A,1B,2A,2Bは、周
辺磁界の変化に応じて出力電圧を変えるように構成され
ており、これらの出力VA ,VB ,vA ,vB は、マイ
クロプロセッサを用いてなる演算処理部4に与えられて
いる。
[0006] Magnetic sensors 1A, 1B, 2A, 2B is configured to vary the output voltage in response to changes in the ambient magnetic field, these outputs V A, V B, v A , v B , the microprocessor Is given to the arithmetic processing unit 4 using.

【0007】図7は、従来の舵取装置に用いられる磁気
センサ1Aの出力波形を示す説明図である。ターゲット
2が8個の傾斜部20,20,…を有する場合、傾斜部
20,20,…は45°毎に配されることとなり、これ
によって、入力軸31の周面を展開したときの傾斜部2
0,20,…の配置パターンは、図7(a)に示すよう
に、入力軸31の軸長方向(図中縦方向)に対して略等
角度傾斜した互いに平行な8個の板が、相隣する板の互
いに近接する端部が入力軸31の周方向(図中横方向)
の位置を合わせられた状態で並べられた如きパターンと
なっている。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an output waveform of a magnetic sensor 1A used in a conventional steering device. When the target 2 has eight inclined portions 20, 20,..., The inclined portions 20, 20,. Part 2
The arrangement pattern of 0, 20,..., As shown in FIG. 7A, includes eight parallel plates that are inclined at substantially the same angle with respect to the axial length direction of the input shaft 31 (vertical direction in the figure). The adjacent ends of the adjacent plates are in the circumferential direction of the input shaft 31 (lateral direction in the figure).
The patterns are arranged as if they were aligned.

【0008】入力軸31が回転したとき、傾斜部20,
20,…が磁気センサ1Aの近傍を通過する。磁気セン
サ1Aは、これの近傍を通過する傾斜部20のうちの磁
気センサ1Aに最も近接する部分が、この傾斜部20の
下側端部付近である場合には、低い出力電圧を発生し、
また前記部分が傾斜部20の上側端部付近である場合に
は、高い出力電圧を発生するようになしてあり、更に前
記下側端部付近及び上側端部付近の間では、近接する磁
性体の上下方向の位置に比例した出力電圧を発生するよ
うになしてある。
When the input shaft 31 rotates, the inclined portion 20,
20 pass near the magnetic sensor 1A. The magnetic sensor 1A generates a low output voltage when the portion of the inclined portion 20 passing therethrough that is closest to the magnetic sensor 1A is near the lower end of the inclined portion 20,
When the portion is near the upper end of the inclined portion 20, a high output voltage is generated. Further, between the vicinity of the lower end and the vicinity of the upper end, a magnetic material close to the upper end is provided. To generate an output voltage proportional to the vertical position.

【0009】従って、磁気センサ1Aの出力VA の電圧
波形は、図7(b)に示すように、磁気センサ1Aに対
向する傾斜部20の周方向の長さに応じた周期にて略線
形に変化する波形となる。このような出力VA を入力軸
31の45°毎の回転角度に対応付け、出力VA の昇降
回数の係数を併用することにより、出力VA から入力軸
31の回転角度を検出することができる。また、磁気セ
ンサ1B,2A,2Bについても同様の構成としてあ
る。
Accordingly, the voltage waveform of the output VA of the magnetic sensor 1A is substantially linear with a period corresponding to the circumferential length of the inclined portion 20 facing the magnetic sensor 1A, as shown in FIG. Waveform. Correspondence to the rotational angle of each 45 ° of input shaft 31 such an output V A, the combined use of coefficients of lift count output V A, is possible to detect the rotation angle of the input shaft 31 from the output V A it can. The magnetic sensors 1B, 2A, and 2B have the same configuration.

【0010】また、磁気センサ1A及び磁気センサ2A
は、一方が傾斜部20の端部付近に対向する位置にある
とき、他方が他の傾斜部20の中央付近に位置するよう
に配されており、磁気センサ1B及び磁気センサ2Bも
同様の配置状態とされている。このため、磁気センサ1
A,2A(磁気センサ1B,2B)のうちの一方の出力
が線形に変化する領域(以下、線形変化領域という)内
にないとき、他方の出力が線形変化領域内にあり、常に
2つの出力のうちの何れかが、線形変化領域にあるよう
になっている。そして、磁気センサ1A,2A(磁気セ
ンサ1B,2B)の出力のうち、線形変化領域にある出
力を選択し、これを用いて回転角度を検出するように構
成してある。
The magnetic sensor 1A and the magnetic sensor 2A
Are arranged so that one is located near the end of the inclined portion 20 and the other is located near the center of the other inclined portion 20, and the magnetic sensor 1B and the magnetic sensor 2B have the same arrangement. It is in a state. Therefore, the magnetic sensor 1
When one of the outputs A and 2A (magnetic sensors 1B and 2B) is not in a linearly changing region (hereinafter, referred to as a linear changing region), the other output is in a linear changing region and always has two outputs. Are in the linearly changing region. Then, among the outputs of the magnetic sensors 1A and 2A (magnetic sensors 1B and 2B), an output in a linear change region is selected, and the rotation angle is detected using the selected output.

【0011】そして、検出した入力軸31の回転角度
と、出力軸32の回転角度との差分を求めることによ
り、舵輪30に加えられた回転トルクを求め、このよう
にして得られた回転角度及び回転トルクを用いて、出力
軸32に繋がる電動モータ(図示せず)を駆動し、操舵
補助を行うようになっている。
Then, by obtaining a difference between the detected rotation angle of the input shaft 31 and the rotation angle of the output shaft 32, the rotation torque applied to the steering wheel 30 is obtained, and the rotation angle and the rotation angle thus obtained are obtained. An electric motor (not shown) connected to the output shaft 32 is driven by using the rotational torque to perform steering assist.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の如き
従来の舵取装置では、入力軸31及び出力軸32に、夫
々1つのターゲット2,2が取り付けられており、各タ
ーゲット2,2に、夫々2個の磁気センサ1A,2A及
び1B,2Bが対応付けて設けられており、演算処理部
4にて、これらの磁気センサ1A,1B,2A,2Bの
出力に基づいて回転角度及び回転トルクを演算する構成
であるため、ターゲット2が破損し、磁気センサ1A,
1B,2A,2Bの何れかに故障が発生し、又は演算処
理部4に故障が発生した場合に、ターゲット2の破損、
磁気センサ1A,1B,2A,2Bの故障、及び演算処
理部4の故障を検出することができず、このため、この
ような破損又は故障が発生した場合には、舵取装置に誤
動作が生じるという問題があった。
In the conventional steering apparatus as described above, one target 2, 2 is attached to the input shaft 31 and the output shaft 32, respectively. Two magnetic sensors 1A, 2A and 1B, 2B are provided in association with each other, and the arithmetic processing unit 4 determines the rotation angle and the rotation torque based on the outputs of these magnetic sensors 1A, 1B, 2A, 2B. , The target 2 is damaged and the magnetic sensors 1A,
If a failure occurs in any of 1B, 2A, 2B or a failure occurs in the arithmetic processing unit 4, damage to the target 2
The failure of the magnetic sensors 1A, 1B, 2A, 2B and the failure of the arithmetic processing unit 4 cannot be detected. Therefore, when such damage or failure occurs, the steering device malfunctions. There was a problem.

【0013】また、入力軸31側のターゲット2が破損
し、又は磁気センサ1A,2Aの何れかに故障が発生し
た場合には、入力軸31の回転角度を正確に演算するこ
とができず、出力軸32側のターゲット2が破損し、又
は磁気センサ1B,2Bの何れかに故障が発生した場合
には、出力軸32の回転角度を正確に演算することがで
きないという問題があった。
If the target 2 on the input shaft 31 side is damaged, or if any of the magnetic sensors 1A, 2A fails, the rotation angle of the input shaft 31 cannot be calculated accurately. If the target 2 on the output shaft 32 side is damaged, or if any of the magnetic sensors 1B, 2B fails, the rotation angle of the output shaft 32 cannot be accurately calculated.

【0014】また、1個の演算処理部4が設けられてい
るだけであるため、これに故障が発生した場合には、入
力軸31の回転角度、出力軸32の回転角度、及び回転
トルクを正確に演算することができないという問題があ
った。
Further, since only one arithmetic processing unit 4 is provided, if a failure occurs in this, the rotation angle of the input shaft 31, the rotation angle of the output shaft 32, and the rotation torque are determined. There was a problem that it was not possible to calculate accurately.

【0015】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、回転軸に複数のターゲットを設け、各ターゲッ
トに対して近接するターゲットの部位を検出する検出部
を設け、夫々の検出部が検出する前記部位に基づいて各
別に回転角度を演算する演算部を設け、これらの演算部
が夫々演算した回転角度が一致するか否かを判別するこ
とにより、ターゲットの何れかが破損し、検出部の何れ
かに故障が発生し、又は演算部の何れかに故障が発生し
た場合に、これらの破損又は故障を検出することがで
き、誤動作の発生を抑制することができる回転角検出装
置、これを用いて回転軸に加わる回転トルクを検出する
トルク検出装置、及びこれらを備える舵取装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a plurality of targets provided on a rotating shaft, a detection unit for detecting a portion of a target close to each target, and each of the detection units Arithmetic units are provided for calculating the rotation angles individually based on the parts to be detected, and by determining whether or not the rotation angles calculated by these arithmetic units match each other, one of the targets is damaged, A rotation angle detection device that can detect any of these breakages or failures when a failure occurs in any of the units, or a failure occurs in any of the operation units, and can suppress the occurrence of malfunctions; An object of the present invention is to provide a torque detecting device that detects a rotational torque applied to a rotating shaft by using the same, and a steering device including the same.

【0016】本発明の他の目的は、回転軸に複数のター
ゲットを設け、各ターゲットに対して近接するターゲッ
トの部位を検出する検出部を設け、夫々の検出部が検出
する前記部位に基づいて各別に回転角度を演算する演算
部を設けることによって、これらのターゲットの何れか
が破損し、検出部の何れかに故障が発生し、又は演算部
の何れかに故障が発生した場合であっても、他の正常な
ターゲット、検出部、及び演算部を用いて正確な回転角
度を演算することができる回転角検出装置、これを用い
て回転軸に加わる回転トルクを検出するトルク検出装
置、及びこれらを備える舵取装置を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a plurality of targets on a rotating shaft, a detection unit for detecting a portion of a target close to each target, and based on the portions detected by the respective detection units. By providing a calculation unit for calculating the rotation angle separately, one of these targets may be damaged, a failure may occur in any of the detection units, or a failure may occur in any of the calculation units. Also, a rotation angle detection device that can calculate an accurate rotation angle using another normal target, a detection unit, and a calculation unit, a torque detection device that detects a rotation torque applied to a rotation shaft using the rotation detection device, and It is to provide a steering device provided with these.

【0017】本発明の更に他の目的は、回転軸の複数箇
所に設けられたターゲットと、夫々のターゲットに対向
配置され、対向するターゲットの部位を検出する検出部
とを有する回転角検出部を、前記回転軸の軸長方向に離
隔した2箇所に夫々備え、一方の回転角検出部が有する
検出部が検出する前記部位に基づいて、前記回転軸の回
転角度を各別に演算し、他方の回転角検出部が有する検
出部が検出する前記部位に基づいて、前記回転軸の回転
角度を各別に演算する複数の演算部を備え、夫々の演算
部によって演算した回転角度に基づいて前記回転軸の回
転トルクを求めるようにすることによって、これらのタ
ーゲットの何れかが破損し、検出部の何れかに故障が発
生し、又は演算部の何れかに故障が発生した場合であっ
ても、他の正常なターゲット、検出部、及び演算部を用
いて正確な回転角度及び回転トルクを演算することがで
きるトルク検出装置、及びこれを備える舵取装置を提供
することにある。
Still another object of the present invention is to provide a rotation angle detecting unit having targets provided at a plurality of positions on a rotating shaft, and a detecting unit arranged to face each of the targets and detecting a portion of the facing target. , Provided at each of two locations separated in the axial length direction of the rotation shaft, based on the portion detected by the detection unit of one rotation angle detection unit, calculates the rotation angle of the rotation shaft separately, the other A plurality of calculation units for individually calculating a rotation angle of the rotation shaft based on the portion detected by the detection unit of the rotation angle detection unit, wherein the rotation axis is calculated based on the rotation angle calculated by each calculation unit. By determining the rotational torque of any of these targets, even if one of these targets is damaged and a failure occurs in one of the detection units or a failure occurs in any of the calculation units, Normal Getto, detector, and to provide a steering apparatus comprising a torque detecting device, and it capable of calculating the precise rotational angle and torque by using an arithmetic unit.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る回転角検
出装置は、回転軸が回転するに従って、検出される部位
が周期的及び連続的に変化すべく、前記回転軸に設けら
れたターゲットと、該ターゲットに対向配置され、対向
するターゲットの部位を検出する検出部と、検出部が検
出する部位に基づいて、前記回転軸の回転角度を演算す
る演算部とを備える回転角検出装置であって、前記回転
軸の軸長方向の複数箇所夫々に前記ターゲットが配設し
てあり、前記検出部及び前記演算部が、夫々のターゲッ
トに対して各別に設けられており、夫々の演算部が演算
した回転角度が一致するか否かを判別する判別手段を備
えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation angle detecting device provided on a rotating shaft so that a detected portion periodically and continuously changes as the rotating shaft rotates. And a rotation angle detection device including a detection unit that is disposed to face the target and detects a portion of the target facing the target, and a calculation unit that calculates a rotation angle of the rotation shaft based on the portion detected by the detection unit. The target is disposed at each of a plurality of positions in the axial direction of the rotation shaft, and the detection unit and the calculation unit are provided separately for each target. Is characterized in that it comprises a determination means for determining whether or not the calculated rotation angles match.

【0019】第1発明に係る回転角検出装置による場合
は、回転軸に複数のターゲットを設け、各ターゲットに
対して検出部を設け、夫々の検出部が検出する部位に基
づいて各別に回転角度を演算する演算部を設け、これら
の演算部によって夫々演算した回転角度が一致するか否
かを判別する判別手段を設けてある。夫々の演算部によ
って演算される回転角度は、一致するはずであり、これ
が一致しないときは、ターゲットの何れかが破損し、検
出部の何れかに故障が発生し、又は演算部の何れかに故
障が発生した場合である。従って、前記判別手段が、前
記回転角度が一致しないと判別した場合には、ターゲッ
トの破損、検出部の故障、又は演算部の故障が発生した
と判断することができ、従って、これらの破損又は故障
を検出することができる。
In the case of the rotation angle detecting device according to the first aspect of the invention, a plurality of targets are provided on the rotation shaft, a detection unit is provided for each target, and the rotation angles are individually determined based on the parts detected by the respective detection units. Are provided, and determination means for determining whether or not the rotation angles calculated by these calculation units match each other is provided. The rotation angles calculated by the respective calculation units should match, and if they do not match, one of the targets is damaged, a failure occurs in any of the detection units, or a change occurs in any of the calculation units. This is when a failure occurs. Therefore, when the determination means determines that the rotation angles do not match, it can be determined that the target has been damaged, the detection unit has failed, or the calculation unit has failed. Failure can be detected.

【0020】また、回転軸に複数のターゲットを設け、
各ターゲットに対して検出部を設け、夫々の検出部が検
出するターゲットの部位に基づいて各別に回転角度を演
算する演算部を設けることによって、これらのターゲッ
トの何れかが破損し、検出部の何れかに故障が発生し、
又は演算部の何れかに故障が発生した場合であっても、
他の正常なターゲット、検出部、及び演算部を用いて正
確な回転角度を演算することができ、装置の誤動作の発
生を抑制することができる。
Further, a plurality of targets are provided on the rotating shaft,
By providing a detection unit for each target, and providing a calculation unit for calculating each rotation angle based on the target part detected by each detection unit, one of these targets is damaged, and the detection unit If one of them fails,
Or even if a failure occurs in any of the arithmetic units,
An accurate rotation angle can be calculated using another normal target, a detection unit, and a calculation unit, and occurrence of a malfunction of the device can be suppressed.

【0021】第2発明に係るトルク検出装置は、回転軸
の軸長方向の複数箇所に夫々配設され、前記回転軸が回
転するに従って、検出される部位が周期的及び連続的に
変化する複数のターゲットと、該複数のターゲットに各
別に対向配置され、対向するターゲットの部位を夫々検
出する複数の検出部とを有する回転角検出部を、前記回
転軸の軸長方向に離隔した2箇所に夫々備え、両回転角
検出部が夫々有する検出部が検出する部位に基づいて、
前記回転軸に加わる回転トルクを検出するトルク検出装
置であって、一方の回転角検出部の夫々の検出部が検出
する部位に基づいて、前記回転軸の回転角度を各別に演
算する第1回転角度演算手段、及び他方の回転角検出部
の夫々の検出部が検出する部位に基づいて、前記回転軸
の回転角度を各別に演算する第2回転角度演算手段を各
別に有する複数の演算部と、前記第1回転角度演算手段
によって夫々演算した回転角度が一致するか否かを判別
する第1判別手段と、前記第2回転角度演算手段によっ
て夫々演算した回転角度が一致するか否かを判別する第
2判別手段とを備え、前記第1回転角度演算手段及び前
記第2回転角度演算手段によって夫々演算した回転角度
の差に基づいて前記回転トルクを求める構成としてある
ことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a torque detecting device which is provided at a plurality of positions in a direction of an axis length of a rotating shaft, and a portion to be detected changes periodically and continuously as the rotating shaft rotates. And a rotation angle detector having a plurality of detectors respectively disposed opposite to the plurality of targets and respectively detecting portions of the targets facing each other, at two locations separated in the axial length direction of the rotation shaft. Based on the parts that are provided by the detection units that both rotation angle detection units have,
A torque detection device for detecting a rotation torque applied to the rotation shaft, wherein the first rotation calculates a rotation angle of the rotation shaft separately based on a part detected by each detection unit of one rotation angle detection unit. A plurality of calculation units each having a second rotation angle calculation unit for individually calculating the rotation angle of the rotation shaft based on a part detected by each of the detection units of the angle calculation unit and the other rotation angle detection unit; First determining means for determining whether the rotation angles calculated by the first rotation angle calculating means match each other, and determining whether the rotation angles calculated by the second rotation angle calculating means match each other. And a second determining means for determining the rotational torque based on a difference between the rotational angles calculated by the first rotational angle calculating means and the second rotational angle calculating means, respectively.

【0022】第2発明に係るトルク検出装置による場合
は、第1判別手段によって、第1回転角度演算手段夫々
が演算した回転角度が一致するか否かを判別し、第2判
別手段によって、第2回転角度演算手段夫々が演算した
回転角度が一致するか否かを判別することにより、第1
判別手段又は第2判別手段が、回転角度が一致しないと
判別した場合には、ターゲットの破損、検出部の故障、
又は演算部の故障が発生したと判断することができ、従
って、これらの破損又は故障を検出することができる。
In the case of the torque detecting device according to the second invention, the first discriminating means discriminates whether or not the rotation angles calculated by each of the first rotation angle calculating means coincide with each other. By determining whether or not the rotation angles calculated by each of the two rotation angle calculation means match, the first rotation angle is calculated.
If the discriminating means or the second discriminating means determines that the rotation angles do not match, damage of the target, failure of the detection unit,
Alternatively, it can be determined that a failure has occurred in the arithmetic unit, and therefore, such breakage or failure can be detected.

【0023】また、複数のターゲット及び複数の検出部
を有する回転角検出部を、前記回転軸の軸長方向に離隔
した2箇所に夫々備え、また複数の演算部を備えること
によって、ターゲットの破損、検出部の故障、又は演算
部の故障が発生した場合であっても、他の正常なターゲ
ット、検出部、及び演算部を用いて回転軸の正確な回転
角度及び回転トルクを得ることができ、装置の誤動作の
発生を抑制することができる。
Further, by providing a rotation angle detecting section having a plurality of targets and a plurality of detecting sections at two locations separated in the axial direction of the rotating shaft, respectively, and by providing a plurality of calculating sections, damage to the target can be achieved. Even if a failure of the detection unit or a failure of the calculation unit occurs, it is possible to obtain an accurate rotation angle and a rotation torque of the rotating shaft by using another normal target, the detection unit, and the calculation unit. Thus, occurrence of a malfunction of the device can be suppressed.

【0024】第3発明に係るトルク検出装置は、第2発
明に係るトルク検出装置において、前記回転軸は、トー
ションバーを介して同軸上に連結された第1軸及び第2
軸の連結体であり、前記回転角検出部は、前記第1軸及
び第2軸の連結部近傍に夫々配してあることを特徴とす
る。
A torque detecting device according to a third aspect of the present invention is the torque detecting device according to the second aspect of the present invention, wherein the rotating shaft comprises a first shaft and a second shaft connected coaxially through a torsion bar.
The rotation angle detection unit is disposed near a connection between the first shaft and the second shaft.

【0025】第3発明に係るトルク検出装置による場合
は、第1軸及び第2軸夫々に回転角検出部を備えること
によって、第1軸及び第2軸の間にトーションバーの捩
れを伴って発生する回転角度の差を両回転角検出部が夫
々有する検出部が検出するターゲットの部位に基づいて
求め、この結果を用いて第1軸及び第2軸に加わる回転
トルクを検出する。従って、ターゲットが破損し、検出
部に故障が発生し、演算部に故障が発生した場合であっ
ても、正確な回転角度及び回転トルクを得ることがで
き、装置の誤動作の発生を抑制することができる。
In the case of the torque detecting device according to the third aspect of the present invention, the first axis and the second axis are provided with the rotation angle detecting parts, respectively, so that the torsion bar is twisted between the first axis and the second axis. The difference between the generated rotation angles is obtained based on the target portion detected by the detection units included in both the rotation angle detection units, and the rotation torque applied to the first axis and the second axis is detected using the result. Therefore, even when the target is damaged, a failure occurs in the detection unit, and a failure occurs in the calculation unit, an accurate rotation angle and rotation torque can be obtained, and occurrence of a malfunction of the device can be suppressed. Can be.

【0026】第4発明に係るトルク検出装置は、第2又
は第3発明に係るトルク検出装置において、前記第1判
別手段又は前記第2判別手段によって、回転角度が一致
しないと判別した場合に、夫々の第1回転角度演算手段
及び夫々の第2回転角度演算手段によって演算した回転
角度に基づいて、破損したターゲット、故障が発生した
検出部、又は故障が発生した演算部を特定する特定手段
を更に備えることを特徴とする。
A torque detecting device according to a fourth aspect of the present invention is the torque detecting device according to the second or third aspect, wherein the first discriminating means or the second discriminating means determines that the rotation angles do not match. Based on the rotation angles calculated by each of the first rotation angle calculation means and each of the second rotation angle calculation means, the identification means for specifying a damaged target, a detection unit in which a failure has occurred, or an operation unit in which a failure has occurred, It is further characterized by being provided.

【0027】第4発明に係るトルク検出装置による場合
は、特定手段が、夫々の第1回転角度演算手段及び夫々
の第2回転角度演算手段によって演算した回転角度に基
づいて、破損したターゲット、故障が発生した検出部、
又は故障が発生した演算部を特定することによって、誤
った回転角度及び回転トルクを演算する演算部の結果を
用いないようにすることができる。従って、ターゲット
が破損し、検出部に故障が発生し、演算部に故障が発生
した場合であっても、正確な回転角度及び回転トルクを
得ることができ、装置の誤動作の発生を抑制することが
できる。
[0027] In the case of the torque detecting device according to the fourth aspect of the present invention, the specifying means uses the rotation angle calculated by each of the first rotation angle calculation means and each of the second rotation angle calculation means to determine whether the damaged target or the failure has occurred. Where the detection has occurred,
Alternatively, by specifying the calculation unit in which the failure has occurred, the result of the calculation unit that calculates the incorrect rotation angle and rotation torque can be prevented from being used. Therefore, even when the target is damaged, a failure occurs in the detection unit, and a failure occurs in the calculation unit, an accurate rotation angle and rotation torque can be obtained, and occurrence of a malfunction of the device can be suppressed. Can be.

【0028】第5発明に係る舵取装置は、舵輪と舵取機
構とを連絡する操舵軸を前記回転軸として構成された第
1発明に係る回転角検出装置、及び第2乃至第4発明の
何れかに係るトルク検出装置の一方又は両方を備えるこ
とを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a steering device according to the first aspect, wherein a steering shaft for connecting a steering wheel and a steering mechanism is used as the rotation axis. It is characterized by including one or both of the torque detecting devices according to any of them.

【0029】第5発明に係る舵取装置による場合は、第
1発明に係る回転検出装置、及び第2乃至第4発明の何
れかに係るトルク検出装置の一方又は両方を自動車の舵
取装置に適用することにより、ターゲットの破損、検出
部の故障、又は演算部の故障が発生した場合であって
も、操舵軸の回転角度(舵角)及び前記操舵軸に加えら
れる回転トルク(操舵トルク)の正確な検出値を得て、
これらの結果を、操舵補助用のモータの駆動制御等、各
種の制御に利用することができるため、装置の誤動作の
発生を抑制することができる。
In the case of the steering device according to the fifth invention, one or both of the rotation detection device according to the first invention and the torque detection device according to any one of the second to fourth inventions are used as a steering device for an automobile. By applying, even if a target is damaged, a detection unit fails, or a calculation unit fails, the rotation angle (steering angle) of the steering shaft and the rotation torque (steering torque) applied to the steering shaft To get accurate detection values for
Since these results can be used for various controls such as drive control of a steering assist motor, the occurrence of malfunction of the device can be suppressed.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。 (実施の形態1)図1は、本発明に係る舵取装置の実施
の形態1の要部の構成を示す模式図である。図に示すよ
うに、上端を舵輪(ステアリングホイール)30に連結
された入力軸31と、下端を舵取機構のピニオン33に
連結された出力軸32とを、細径のトーションバー34
を介して同軸上に連結し、前記舵輪30と舵取機構とを
連絡する操舵軸3が構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of Embodiment 1 of a steering device according to the present invention. As shown in the figure, an input shaft 31 whose upper end is connected to a steering wheel (steering wheel) 30 and an output shaft 32 whose lower end is connected to a pinion 33 of a steering mechanism are connected to a small-diameter torsion bar 34.
And a steering shaft 3 for connecting the steering wheel 30 and a steering mechanism coaxially with each other.

【0031】入力軸31には、出力軸32との連結側端
部近傍に、複数の傾斜部20,20,…を有する磁性体
製の2つの環状のターゲット2,2が、入力軸31の軸
長方向に離隔して、同軸上に固定されている。傾斜部2
0,20,…は、夫々が入力軸31の軸長方向に対して
略等角度傾斜した板状をなしており、夫々の傾斜部2
0,20,…は、相隣する2つの傾斜部20,20の互
いに近接する側の夫々の端部が入力軸31の周方向の略
同一位置にあるように配されている。同様に、出力軸3
2にも、入力軸31との連結側端部近傍に、複数の傾斜
部20,20,…を有する磁性体製の2つのターゲット
2,2が、出力軸32の軸長方向に離隔して設けられて
いる。
The input shaft 31 has two annular targets 2, 2 made of a magnetic material having a plurality of inclined portions 20, 20,... Near the connection end with the output shaft 32. It is coaxially fixed and spaced apart in the axial direction. Inclined part 2
, 0, 20,... Each have a plate shape that is inclined at substantially the same angle with respect to the axial length direction of the input shaft 31, and each of the inclined portions 2
, 0, 20,... Are arranged such that the ends of two adjacent inclined portions 20, 20 on the side close to each other are substantially at the same position in the circumferential direction of the input shaft 31. Similarly, output shaft 3
2, two targets 2, 2 made of a magnetic material having a plurality of inclined portions 20, 20,... Near the end on the connection side with the input shaft 31 are separated from each other in the axial direction of the output shaft 32. Is provided.

【0032】なお、本実施の形態1においては、ターゲ
ット2を、傾斜部20,20,…が外側へ突出した構成
としたが、これに限らず、例えば、ターゲット2を入力
軸31及び出力軸32に外嵌される円筒とし、ターゲッ
ト2の全周に亘って、溝状の傾斜部20,20,…を設
けた構成としてもよい。
In the first embodiment, the target 2 is configured such that the inclined portions 20, 20,... Protrude outward. However, the present invention is not limited to this. For example, the input shaft 31 and the output shaft 32 may be provided around the entire circumference of the target 2 and groove-shaped inclined portions 20, 20,... May be provided.

【0033】このようなターゲット2,2,2,2の外
側には、操舵軸3の周方向の異なる2位置夫々に、ター
ゲット2,2,2,2の外縁に臨むように2個のセンサ
ボックス1a,1bが配されている。このセンサボック
ス1a,1bは、前記入力軸31及び出力軸32を支承
するハウジング等の動かない部位に固定支持されてい
る。
Outside the targets 2, 2, 2, 2, two sensors are provided at two different positions in the circumferential direction of the steering shaft 3 so as to face the outer edges of the targets 2, 2, 2, 2, respectively. Boxes 1a and 1b are provided. The sensor boxes 1a and 1b are fixedly supported on a stationary part such as a housing that supports the input shaft 31 and the output shaft 32.

【0034】一方のセンサボックス1aの内部には、入
力軸31の上側のターゲット2に対向する磁気センサ1
Aと、入力軸31の下側のターゲット2に対向する磁気
センサ1Bと、出力軸32の上側のターゲット2に対向
する磁気センサ1Cと、出力軸32の下側のターゲット
2に対向する磁気センサ1Dとが、周方向位置を合わせ
て収納されており、同じくセンサボックス1bの内部に
は、入力軸31の上側のターゲット2に対向する磁気セ
ンサ2Aと、入力軸31の下側のターゲット2に対向す
る磁気センサ2Bと、出力軸32の上側のターゲット2
に対向する磁気センサ2Cと、出力軸32の下側のター
ゲット2に対向する磁気センサ2Dとが、周方向位置を
合わせて収納されている。
In one sensor box 1a, a magnetic sensor 1 facing the target 2 above the input shaft 31 is provided.
A, a magnetic sensor 1B facing the target 2 below the input shaft 31, a magnetic sensor 1C facing the target 2 above the output shaft 32, and a magnetic sensor facing the target 2 below the output shaft 32. 1D are accommodated in the sensor box 1b with the magnetic sensor 2A facing the target 2 above the input shaft 31 and the target 2 below the input shaft 31 inside the sensor box 1b. Opposite magnetic sensor 2B and target 2 above output shaft 32
The magnetic sensor 2C facing the target 2 and the magnetic sensor 2D facing the target 2 below the output shaft 32 are housed so as to be aligned in the circumferential direction.

【0035】磁気センサ1A,1B,1C,1D,2
A,2B,2C,2Dは、磁気抵抗効果素子(MR素
子)等、磁界の作用により電気的特性(抵抗)が変化す
る特性を有する素子を用い、周辺磁界の変化に応じて出
力電圧を変えるように構成されたセンサであり、これら
の出力VA ,VB ,VC ,VD ,vA ,vB ,vC ,v
Dはセンサボックス1a,1bの外部に引き出され、こ
れらのうち、出力VA ,V C ,vA ,vC は、マイクロ
プロセッサを用いてなる演算処理部41に与えられ、出
力VB ,VD ,vB ,vD は、演算処理部41と同様の
構成の演算処理部42に与えられている。
Magnetic sensors 1A, 1B, 1C, 1D, 2
A, 2B, 2C, and 2D are magnetoresistive elements (MR elements).
Electrical characteristics (resistance) change due to the action of a magnetic field
Output in response to changes in the surrounding magnetic field.
These sensors are configured to change the force voltage.
Output VA, VB, VC, VD, VA, VB, VC, V
DIs pulled out of the sensor boxes 1a and 1b, and
Of these, the output VA, V C, VA, VCIs a micro
It is given to an arithmetic processing unit 41 using a processor,
Force VB, VD, VB, VDIs the same as the arithmetic processing unit 41
It is provided to the arithmetic processing unit 42 having the configuration.

【0036】図2は、磁気センサ1A,1C,2A,2
Cの出力波形を示す説明図である。図において、横軸は
入力軸31又は出力軸32の回転角度を示し、図中の実
線は、入力軸31側の磁気センサ1A,2Aの出力電圧
を、同じく破線は、出力軸32側の磁気センサ1C,2
Cの出力電圧を示している。
FIG. 2 shows the magnetic sensors 1A, 1C, 2A, 2
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an output waveform of C. In the figure, the horizontal axis indicates the rotation angle of the input shaft 31 or the output shaft 32, the solid line in the figure indicates the output voltages of the magnetic sensors 1A and 2A on the input shaft 31, and the broken line indicates the magnetic voltage on the output shaft 32 side. Sensor 1C, 2
The output voltage of C is shown.

【0037】前述した如く、傾斜部20,20,…は、
入力軸31及び出力軸32の外周に軸長方向に対して所
定の傾斜角度を有して並設された磁性体製の突起であ
る。従って、入力軸31及び出力軸32が軸回りに回転
した場合、磁気センサ1A,1C,2A,2Cは、対応
する傾斜部20の中間部分が通過するときには、入力軸
31又は出力軸32の回転角度の変化に応じて線形に変
化する電圧信号を出力する。また、磁気センサ1A,1
C,2A,2Cが、傾斜部20の端部に近付くに従っ
て、徐々に出力電圧が逆側へと変化し始め、磁気センサ
1A,1C,2A,2Cがこの傾斜部20を通過し、こ
れに相隣する傾斜部20の端部に対向する位置に到達し
たときには、逆極性の電圧信号を出力することとなる。
また、磁気センサ1B,1D,2B,2Dの出力波形
も、これらと同様となる。
As described above, the inclined portions 20, 20,.
The protrusions are made of a magnetic material and are arranged side by side on the outer periphery of the input shaft 31 and the output shaft 32 at a predetermined inclination angle with respect to the axial direction. Therefore, when the input shaft 31 and the output shaft 32 rotate around the axis, the magnetic sensors 1A, 1C, 2A, and 2C rotate the input shaft 31 or the output shaft 32 when the corresponding intermediate portion of the inclined portion 20 passes. A voltage signal that changes linearly according to a change in the angle is output. In addition, the magnetic sensors 1A, 1
As C, 2A, and 2C approach the end of the inclined portion 20, the output voltage starts to gradually change to the opposite side, and the magnetic sensors 1A, 1C, 2A, and 2C pass through the inclined portion 20, and When it reaches a position facing the end of the adjacent inclined portion 20, a voltage signal of the opposite polarity is output.
The output waveforms of the magnetic sensors 1B, 1D, 2B, and 2D are the same as those described above.

【0038】この結果、磁気センサ1A,1C,2A,
2C(1B,1D,2B,2D)の出力電圧は、図2に
示す如く、各傾斜部20の中間部分が通過する間の線形
に変化する領域(線形変化領域)と、各傾斜部20の端
部付近が通過する間の非線形に変化する領域(非線形変
化領域)とを繰り返す変化を示す。この繰り返しの周期
は、ターゲット2の外周の傾斜部20,20,…の並設
数に対応し、ターゲット2の外周に8個のターゲット2
0,20,…が並設されている場合には、入力軸31又
は出力軸32が45°(=360°/8)だけ回転する
間を一周期とする繰り返しが生じる。
As a result, the magnetic sensors 1A, 1C, 2A,
As shown in FIG. 2, the output voltage of 2C (1B, 1D, 2B, 2D) changes linearly during the passage of the intermediate portion of each inclined portion 20 (linearly changing region), and the output voltage of each inclined portion 20 varies. A change which repeats a non-linear change area (non-linear change area) while passing near the end is shown. The cycle of this repetition corresponds to the number of juxtaposed inclined portions 20, 20,... On the outer periphery of the target 2, and eight targets 2
When 0, 20,... Are arranged side by side, repetition occurs in which one cycle is a period during which the input shaft 31 or the output shaft 32 rotates by 45 ° (= 360 ° / 8).

【0039】磁気センサ1A,2A(1B,2B)の出
力電圧VA ,vA (VB ,vB )は、これらが対向する
傾斜部20,20,…を有するターゲット2が設けられ
た入力軸31の回転角度に対応し、また磁気センサ1
C,2C(1D,2D)の出力電圧VC ,vC (VD
D )は、これらが対向する傾斜部20,20,…を有
するターゲット2が設けられた出力軸32の回転角度に
対応する。従って、磁気センサ1A,2A(1B,2
B)の出力電圧VA ,vA (VB ,vB )に基づいて入
力軸31の回転角度を、磁気センサ1C,2C(1D,
2D)の出力電圧V C ,vC (VD ,vD )に基づいて
出力軸32の回転角度を各別に算出することができる。
Output of the magnetic sensors 1A and 2A (1B and 2B)
Force voltage VA, VA(VB, VB) These are opposite
A target 2 having inclined portions 20, 20, ... is provided.
Corresponding to the rotation angle of the input shaft 31 and the magnetic sensor 1
Output voltage V of C, 2C (1D, 2D)C, VC(VD,
vD) Have inclined portions 20, 20,.
The rotation angle of the output shaft 32 provided with the target 2
Corresponding. Therefore, the magnetic sensors 1A, 2A (1B, 2
Output voltage V of B)A, VA(VB, VB) Based on
The rotation angle of the force shaft 31 is determined by the magnetic sensors 1C, 2C (1D,
2D) output voltage V C, VC(VD, VD)On the basis of the
The rotation angle of the output shaft 32 can be calculated separately.

【0040】一方、磁気センサ1Aの出力電圧VA と磁
気センサ1Cの出力電圧VC との差ΔV1(=VA −V
C )、又は磁気センサ2Aの出力電圧vA と磁気センサ
2Cの出力電圧vC との差Δv1(=vA −vC )は、
入力軸31側の傾斜部20,20,…と、出力軸32側
の傾斜部20,20,…との間に発生する周方向の位置
ずれ量、即ち、入力軸31と出力軸32との回転角度の
差(相対角変位)に対応し、この相対角変位は、入力軸
31に加わる回転トルクの作用下において入力軸31と
出力軸32とを連結するトーションバー34に生じる捩
れ量に対応する。従って、前述した出力電圧の差ΔV1
又はΔv1に基づいて入力軸31に加わる回転トルクを
算出することができる。
On the other hand, the difference between the output voltage V C of the output voltage V A and the magnetic sensor 1C of the magnetic sensor 1A ΔV1 (= V A -V
C), or the difference between the output voltage v C of the output voltage v A magnetic sensor 2C of the magnetic sensor 2A Δv1 (= v A -v C ) is
.., The amount of positional deviation in the circumferential direction generated between the inclined portions 20, 20,... On the input shaft 31 side and the inclined portions 20, 20,. The relative angular displacement corresponds to the amount of twist generated in the torsion bar 34 connecting the input shaft 31 and the output shaft 32 under the action of the rotational torque applied to the input shaft 31. I do. Therefore, the above-described output voltage difference ΔV1
Alternatively, the rotational torque applied to the input shaft 31 can be calculated based on Δv1.

【0041】また、同様に、磁気センサ1Bの出力電圧
B と磁気センサ1Dの出力電圧V D との差ΔV2(=
B −VD )、又は磁気センサ2Bの出力電圧vB と磁
気センサ2Dの出力電圧vD との差Δv2(=vB −v
D )は、入力軸31と出力軸32との相対角変位に対応
し、この相対角変位は、入力軸31に加わる回転トルク
の作用下において入力軸31と出力軸32とを連結する
トーションバー34に生じる捩れ量に対応する。従っ
て、出力電圧の差ΔV2又はΔv2に基づいて入力軸3
1に加わる回転トルクを算出することができる。
Similarly, the output voltage of the magnetic sensor 1B
VBAnd the output voltage V of the magnetic sensor 1D DΔV2 (=
VB-VD) Or the output voltage v of the magnetic sensor 2BBAnd magnetism
Output voltage v of the air sensor 2DDΔv2 (= vB-V
D) Corresponds to the relative angular displacement between the input shaft 31 and the output shaft 32
The relative angular displacement is the rotational torque applied to the input shaft 31.
The input shaft 31 and the output shaft 32 under the action of
This corresponds to the amount of twist generated in the torsion bar 34. Follow
The input shaft 3 based on the output voltage difference ΔV2 or Δv2.
1 can be calculated.

【0042】以上の如き回転角度及び回転トルクの算出
は、磁気センサ1A,1C,2A,2Cの出力電圧が与
えられる前記演算処理部41、及び磁気センサ1B,1
D,2B,2Dの出力電圧が与えられる前記演算処理部
42において行われる。この算出手順については、本願
出願人による前記特願平11−288882号等に詳し
く述べられており、ここでの説明は省略する。
The calculation of the rotation angle and the rotation torque as described above is performed by the arithmetic processing unit 41 to which the output voltages of the magnetic sensors 1A, 1C, 2A, 2C are given, and the magnetic sensors 1B, 1
This is performed in the arithmetic processing unit 42 to which the output voltages of D, 2B, and 2D are applied. The calculation procedure is described in detail in Japanese Patent Application No. 11-288882 or the like by the present applicant, and the description thereof is omitted.

【0043】なお、入力軸31及び出力軸32側のター
ゲット2,2,2,2の外側に各2つの磁気センサ1
A,2A、1B,2B、1C,2C、及び1D,2Dを
並設してあるのは、図2に示す非線形変化領域において
得られる不確かな出力を用いた回転トルクの誤った算出
がなされないようにするためである。一方のセンサボッ
クス1a内の4つの磁気センサ1A,1B,1C,1D
と、他方のセンサボックス1b内の4つの磁気センサ2
A,2B,2C,2Dとは、夫々のターゲット2の周方
向に略半周期分だけ位相をずらせて対向させ、図2に示
す如く、一方の2つの出力が非線形変化領域にあると
き、他方の2つの出力が線形変化領域にあるようにして
ある。演算処理部41においては、磁気センサ1A,1
C及び磁気センサ2A,2Cの内、線形変化領域にある
何れか一方が選択され、選択された側の出力及び出力差
を用いて回転角度及び回転トルクの算出が夫々行われ、
同様に演算処理部42においては、磁気センサ1B,1
D及び磁気センサ2B,2Dの内、線形変化領域にある
何れか一方が選択され、選択された側の出力及び出力差
を用いて回転角度及び回転トルクの算出が夫々行われ
る。
The two magnetic sensors 1 are provided outside the targets 2, 2, 2, 2 on the input shaft 31 and output shaft 32 sides.
A, 2A, 1B, 2B, 1C, 2C, and 1D, 2D are arranged side by side, so that an erroneous calculation of the rotational torque using an uncertain output obtained in the nonlinear change region shown in FIG. 2 is not performed. That's why. Four magnetic sensors 1A, 1B, 1C, 1D in one sensor box 1a
And four magnetic sensors 2 in the other sensor box 1b
A, 2B, 2C, and 2D are opposed to each other in the circumferential direction of each target 2 with a phase shift of about a half cycle, and as shown in FIG. Are in the linear change region. In the arithmetic processing unit 41, the magnetic sensors 1A, 1
One of the C and the magnetic sensors 2A and 2C in the linear change region is selected, and the rotation angle and the rotation torque are calculated using the output and the output difference of the selected side, respectively.
Similarly, in the arithmetic processing unit 42, the magnetic sensors 1B, 1
One of D and the magnetic sensors 2B and 2D in the linear change region is selected, and the rotation angle and the rotation torque are respectively calculated using the output and the output difference of the selected side.

【0044】演算処理部41にて演算された入力軸31
の回転角度θ11、出力軸32の回転角度θ12、及び回転
トルクT1 、並びに演算処理部42にて演算された入力
軸31の回転角度θ21、出力軸32の回転角度θ22、及
び回転トルクT2 は、マイクロプロセッサを用いてなる
演算処理部43に与えられるようになっている。演算処
理部43では、演算処理部41で演算された入力軸31
の回転角度θ11と、演算処理部42で演算された入力軸
31の回転角度θ21とが比較され、また、演算処理部4
1で演算された出力軸32の回転角度θ12と、演算処理
部42で演算された出力軸32の回転角度θ22とが比較
されるようになっている。そして、これらの比較結果に
よって、ターゲット2,2,2,2の破損、磁気センサ
1A,1B,1C,1D,2A,2B,2C,2Dの故
障、又は演算処理部41,42の故障の発生を検出する
ようになっている。
The input shaft 31 calculated by the arithmetic processing unit 41
Rotation angle theta 11, the output shaft 32 of the rotation angle theta 12, and the rotating torque T 1, and the rotation angle theta 21 of the input shaft 31, which is calculated by the arithmetic processing unit 42, the rotation angle theta 22 of the output shaft 32 and, The rotation torque T 2 is provided to an arithmetic processing unit 43 using a microprocessor. In the arithmetic processing unit 43, the input shaft 31 calculated by the arithmetic processing unit 41
Rotation angle theta 11, the rotation angle theta 21 of the input shaft 31, which is calculated by the arithmetic processing unit 42 is compared, also, the arithmetic processing section 4 of the
The rotation angle θ 12 of the output shaft 32 calculated in step 1 is compared with the rotation angle θ 22 of the output shaft 32 calculated in the calculation processing unit 42. Then, based on these comparison results, the occurrence of breakage of the targets 2, 2, 2, 2, failure of the magnetic sensors 1A, 1B, 1C, 1D, 2A, 2B, 2C, 2D, or failure of the arithmetic processing units 41, 42 Is to be detected.

【0045】図3は、実施の形態1における演算処理部
43の処理手順を示すフローチャートである。まず、回
転角度θ11,θ12,θ21,θ22及び回転トルクT1 ,T
2 を受け付け(ステップ1)、回転角度θ11と回転角度
θ21とが一致するか否かを判別する(ステップ2)。ス
テップ2において、一致すると判別した場合には、回転
角度θ12と回転角度θ22とが一致するか否かを判別する
(ステップ3)。ステップ2又はステップ3において、
一致しないと判別した場合には、処理を終了する。ま
た、ステップ3において、一致すると判別した場合に
は、回転角度θ12及び演算処理部41にて演算した回転
トルクT1 を出力し(ステップ4)、処理を終了する。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the arithmetic processing unit 43 in the first embodiment. First, the rotation angles θ 11 , θ 12 , θ 21 , θ 22 and the rotation torques T 1 , T
2 to accept (Step 1), determines whether or not the angle of rotation theta 11 and the rotation angle theta 21 match (Step 2). In Step 2, if it is determined matches a determines whether the rotation angle theta 12 and the rotation angle theta 22 match (Step 3). In step 2 or step 3,
If it is determined that they do not match, the process ends. If it is determined in step 3 that they match, the rotation angle θ 12 and the rotation torque T 1 calculated by the calculation processing section 41 are output (step 4), and the process ends.

【0046】そして、このようにして出力された回転角
度θ12及び回転トルクT1 は、図示しない制御部へ与え
られ、この制御部が、出力軸32に繋がる電動モータ
(図示せず)を駆動制御し、これによって操舵補助が行
われる。
Then, the rotation angle θ 12 and the rotation torque T 1 output as described above are given to a control unit (not shown), and this control unit drives an electric motor (not shown) connected to the output shaft 32. Control, which provides steering assistance.

【0047】従って、前述した処理手順のステップ2又
はステップ3にて、一致しないと判別された場合には、
制御部への回転角度θ12及び回転トルクT1 の出力が停
止され、これによって電動モータの駆動制御が停止し、
操舵補助が行われない。
Therefore, if it is determined in step 2 or step 3 of the processing procedure that they do not match,
The output of the rotation angle theta 12 and the rotating torque T 1 of the the control unit is stopped, thereby stopping the driving control of the electric motor,
Steering assistance is not performed.

【0048】なお、本実施の形態1においては、トーシ
ョンバー34を介して連結された入力軸(第1軸)31
と出力軸(第2軸)32とにターゲット2,2,2,2
を設けた構成について述べたが、自身の捩れ特性が明ら
かな回転軸を対象とする場合には、該回転軸の軸長方向
に離隔した位置にターゲット2,2,2,2を夫々直接
的に設け、これらに対向配置された磁気センサの出力差
に基づいて回転トルクT1 ,T2 を演算する構成として
もよい。
In the first embodiment, the input shaft (first shaft) 31 connected via the torsion bar 34
Target 2, 2, 2, 2 to the output shaft (second shaft) 32
However, in the case where the target is a rotating shaft whose torsion characteristic is clear, the targets 2, 2, 2, and 2 are directly placed at positions separated in the axial direction of the rotating shaft. , And the rotational torques T 1 and T 2 may be calculated based on the output difference between the magnetic sensors disposed opposite to each other.

【0049】また、本実施の形態1においては、入力軸
31及び出力軸32に夫々2個のターゲット2,2,
2,2を配し、各ターゲット2,2,2,2に対して各
別に磁気センサ1A,2A、1B,2B、1C,2C、
1D,2Dを設け、演算処理部41によって磁気センサ
1A,2A,1C,2Cの出力から入力軸31及び出力
軸32の回転角度を演算し、演算処理部42によって磁
気センサ1B,2B,1D,2Dの出力から入力軸31
及び出力軸32の回転角度を演算する構成について述べ
たが、ターゲット2,2,2,2、磁気センサ1A,2
A,1B,2B,1C,2C,1D,2D、及び演算部
41,42の数はこれに限るものではなく、入力軸31
及び出力軸32に夫々複数のターゲット2,2,…を配
し、各ターゲット2,2,…に対して各別に磁気センサ
を設け、複数の演算処理部を夫々の磁気センサに各別に
対応付けて設け、各演算処理部にて、これに対応付けら
れた磁気センサの出力を用いて、入力軸31及び出力軸
32の回転角度を演算する構成としてもよい。
In the first embodiment, two targets 2, 2, 2
2 and 2, and magnetic sensors 1A, 2A, 1B, 2B, 1C, 2C,
1D, 2D are provided, the arithmetic processing unit 41 calculates the rotation angles of the input shaft 31 and the output shaft 32 from the outputs of the magnetic sensors 1A, 2A, 1C, 2C, and the arithmetic processing unit 42 calculates the magnetic sensors 1B, 2B, 1D, Input shaft 31 from 2D output
Although the configuration for calculating the rotation angle of the output shaft 32 has been described, the targets 2, 2, 2, 2 and the magnetic sensors 1A, 2
The numbers of A, 1B, 2B, 1C, 2C, 1D, and 2D, and the number of operation units 41 and 42 are not limited to those described above.
, A plurality of targets 2, 2,... Are arranged on the output shaft 32, and magnetic sensors are provided for each of the targets 2, 2,. And the arithmetic processing units may calculate the rotation angles of the input shaft 31 and the output shaft 32 by using the outputs of the magnetic sensors associated with the calculation units.

【0050】また、本実施の形態1においては、ターゲ
ット2,2,2,2と磁気センサ1A,2A,1B,2
B,1C,2C,1D,2Dとによって、入力軸31及
び出力軸32の回転角度に応じた信号を磁気センサ1
A,2A,1B,2B,1C,2C,1D,2Dから出
力させる構成について述べたが、これに限るものではな
く、例えば、レゾルバ等の公知の技術を用いて回転角度
に応じた信号を得る構成としてもよいことはいうまでも
ない。
In the first embodiment, the targets 2, 2, 2, 2 and the magnetic sensors 1A, 2A, 1B, 2
By using B, 1C, 2C, 1D, and 2D, a signal corresponding to the rotation angles of the input shaft 31 and the output shaft 32 is transmitted to the magnetic sensor 1.
A, 2A, 1B, 2B, 1C, 2C, 1D, 2D has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a signal corresponding to the rotation angle is obtained using a known technique such as a resolver. Needless to say, the configuration may be adopted.

【0051】また、本実施の形態1においては、演算処
理部41によって、回転角度θ11及びθ12から回転トル
クT1 を演算し、演算処理部42によって、回転角度θ
21及びθ22から回転トルクT2 を演算する構成とした
が、これに限るものではなく、演算処理部41,42で
は回転トルクT1 ,T2 を演算せず、演算処理部43に
よって、回転角度θ11及びθ12から回転トルクT1 を演
算する構成としてもよい。
In the first embodiment, the arithmetic processing unit 41 calculates the rotation torque T 1 from the rotation angles θ 11 and θ 12 , and the arithmetic processing unit 42 calculates the rotation torque θ.
Although the configuration is such that the rotation torque T 2 is calculated from 21 and θ 22 , the present invention is not limited to this. The calculation processing units 41 and 42 do not calculate the rotation torques T 1 and T 2 , and the calculation processing unit 43 from the angle theta 11 and theta 12 may be configured for calculating a torque T 1.

【0052】また、本実施の形態1においては、磁性体
製のターゲット2,2,2,2に対向して磁気センサ1
A,2A,1B,2B,1C,2C,1D,2Dを配
し、磁気センサ1A,2A,1B,2B,1C,2C,
1D,2Dの夫々の周囲の磁界を検出することによっ
て、磁気センサ1A,2A,1B,2B,1C,2C,
1D,2Dの夫々の近傍を通過するターゲット2,2,
2,2の部位を検出する構成としたが、これに限るもの
ではなく、例えば、円筒状のターゲットの周面に全周に
亘って波状の溝を設け、溝の底面だけ他の面に比して光
の反射率を低くし、このターゲットの周面に対向する状
態で、ターゲットの軸長方向にその長手方向を渡して、
複数の受光素子を一列に並べてなるラインセンサを配
し、このラインセンサによって、前記ターゲットの溝の
位置を検出する構成としてもよい。
In the first embodiment, the magnetic sensor 1 faces the magnetic targets 2, 2, 2, 2.
A, 2A, 1B, 2B, 1C, 2C, 1D, 2D are arranged, and the magnetic sensors 1A, 2A, 1B, 2B, 1C, 2C,
By detecting the magnetic field around each of 1D and 2D, the magnetic sensors 1A, 2A, 1B, 2B, 1C, 2C,
Targets 2, 2, passing in the vicinity of 1D and 2D respectively
Although the configuration for detecting the portions 2 and 2 is adopted, the present invention is not limited to this. For example, a wavy groove is provided on the entire peripheral surface of a cylindrical target, and only the bottom surface of the groove is compared with other surfaces. To lower the light reflectance, and in the state facing the peripheral surface of the target, pass the longitudinal direction in the axial direction of the target,
A line sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged in a line may be provided, and the line sensor may detect the position of the groove of the target.

【0053】以上の如き構成により、ターゲット2,
2,2,2の破損、磁気センサ1A,1B,1C,1
D,2A,2B,2C,2Dの故障、及び演算処理部4
1,42の故障が発生した場合には、演算処理部43が
これを検出し、前記制御部への回転角度θ12及び回転ト
ルクT1 の出力を停止して、前記電動モータへ電力が供
給されないようにするから、誤動作の発生が防止され
る。
With the above configuration, the target 2
2, 2, 2 damage, magnetic sensors 1A, 1B, 1C, 1
Failure of D, 2A, 2B, 2C, 2D, and arithmetic processing unit 4
When a failure of 1,42 occurs, the arithmetic processing unit 43 detects this and stops the output of the rotation angle theta 12 and the rotating torque T 1 of the to the control unit, supplies power to the electric motor This prevents the occurrence of a malfunction.

【0054】(実施の形態2)図4,5は、実施の形態
2における演算処理部43の処理手順を示すフローチャ
ートである。本実施の形態2においては、演算処理部4
1,42では回転トルクを演算しない構成としてある。
演算処理部43は、まず、回転角度θ11,θ12,θ21
θ22,出力VA ,VB ,VC ,VD ,vA ,vB
C ,vD を受け付け(ステップ201)、回転角度θ
11と回転角度θ21とが一致するか否かを判別する(ステ
ップ202)。ステップ202において、一致しないと
判別した場合には、回転角度θ12と回転角度θ22とが一
致するか否かを判別する(ステップ203)。ステップ
203において、一致しないと判別した場合には、異常
を表す異常信号を出力し(ステップ204)、処理を終
了する。
(Embodiment 2) FIGS. 4 and 5 are flowcharts showing the processing procedure of the arithmetic processing unit 43 in Embodiment 2. In the second embodiment, the arithmetic processing unit 4
No. 1 and 42 do not calculate the rotational torque.
The arithmetic processing unit 43 firstly outputs the rotation angles θ 11 , θ 12 , θ 21 ,
theta 22, the output V A, V B, V C , V D, v A, v B,
v C and v D are received (step 201), and the rotation angle θ
It is determined whether or not 11 and the rotation angle θ 21 match (step 202). In step 202, if it is determined not to match, it is determined whether the rotational angle theta 12 and the rotation angle theta 22 match (step 203). If it is determined in step 203 that they do not match, an abnormal signal indicating an abnormality is output (step 204), and the process ends.

【0055】一方、ステップ202において、一致する
と判別した場合には、回転角度θ12と回転角度θ22とが
一致するか否かを判別し(ステップ205)、ステップ
205において、一致すると判別した場合には、回転角
度θ11及び回転角度θ12を用いて、回転トルクTを演算
し(ステップ206)、回転角度θ12及び回転トルクT
を出力して(ステップ207)、処理を終了する。
On the other hand, in step 202, when it is determined matching with discriminates whether the rotational angle theta 12 and the rotation angle theta 22 match (step 205), in step 205, if a match and is determined Is calculated using the rotation angle θ 11 and the rotation angle θ 12 (step 206), and the rotation angle θ 12 and the rotation torque T
Is output (step 207), and the process ends.

【0056】また、ステップ203において、一致する
と判別した場合、又はステップ205において、一致し
ないと判別した場合には、0≦VA −vA ≦VS を満た
すか否かを判別する(ステップ208)。ここで、VS
とは、出力VA ,vA ,VB,vB ,VC ,vC
D ,vD 夫々の最大値VMAX 及び最小値VMIN の差分
値(VMAX −VMIN )、即ち振幅としてある。このよう
にすることにより、出力V A ,vA の何れか又は両方
が、前記最大値VMAX 又は最小値VMIN を越えた場合、
ステップ208の条件を満たさないこととなるので、入
力軸31の上側のターゲット2、又は磁気センサ1A,
2Aに異常が発生し、出力VA ,vA の何れか又は両方
が、これらがとり得る範囲にないとき、この異常を検出
することができる。
Also, in step 203,
Or in step 205, the
If it is determined that there is noA-VA≤VSSatisfy
It is determined whether or not to execute (step 208). Where VS
Is the output VA, VA, VB, VB, VC, VC,
VD, VDMaximum value V of eachMAXAnd the minimum value VMINDifference
Value (VMAX-VMIN), That is, as amplitude. like this
The output V A, VAEither or both
Is the maximum value VMAXOr the minimum value VMINIs exceeded,
Since the condition of step 208 is not satisfied,
The target 2 above the force axis 31 or the magnetic sensor 1A,
2A is abnormal and output VA, VAEither or both
Detect this anomaly when they are not within the range
can do.

【0057】前記ステップ208において、満たさない
と判別した場合には、入力軸31の上側のターゲット
2、磁気センサ1A、又は磁気センサ2Aが異常である
ことを表す異常信号を出力し(ステップ209)、回転
角度θ21及び回転角度θ12を用いて、回転トルクTを演
算し(ステップ210)、回転角度θ12及び回転トルク
Tを出力して(ステップ211)、処理を終了する。
If it is determined in step 208 that the condition is not satisfied, an abnormal signal indicating that the target 2, the magnetic sensor 1A, or the magnetic sensor 2A above the input shaft 31 is abnormal is output (step 209). The rotation torque T is calculated using the rotation angle θ 21 and the rotation angle θ 12 (step 210), and the rotation angle θ 12 and the rotation torque T are output (step 211), and the process ends.

【0058】ステップ208において、満たすと判別し
た場合には、0≦VB −vB ≦VSを満たすか否かを判
別し(ステップ212)、ステップ212において、満
たさないと判別した場合には、入力軸31の下側のター
ゲット2、磁気センサ1B、又は磁気センサ2Bが異常
であることを表す異常信号を出力し(ステップ21
3)、回転角度θ11及び回転角度θ12を用いて、回転ト
ルクTを演算し(ステップ214)、回転角度θ12及び
回転トルクTを出力して(ステップ215)、処理を終
了する。
[0058] In step 208, if it is determined that satisfy discriminates whether satisfy 0 ≦ V B -v B ≦ V S ( step 212), at step 212, if it is determined not satisfied An abnormal signal indicating that the target 2, the magnetic sensor 1B, or the magnetic sensor 2B below the input shaft 31 is abnormal is output (step 21).
3) The rotation torque T is calculated using the rotation angle θ 11 and the rotation angle θ 12 (step 214), and the rotation angle θ 12 and the rotation torque T are output (step 215), and the process is terminated.

【0059】ステップ212において、満たすと判別し
た場合には、0≦VC −vC ≦VSを満たすか否かを判
別し(ステップ216)、ステップ216において、満
たさないと判別した場合には、出力軸32の上側のター
ゲット2、磁気センサ1C、又は磁気センサ2Cが異常
であることを表す異常信号を出力し(ステップ21
7)、回転角度θ11及び回転角度θ22を用いて、回転ト
ルクTを演算し(ステップ218)、回転角度θ22及び
回転トルクTを出力して(ステップ219)、処理を終
了する。
[0059] In step 212, if it is determined that satisfy discriminates whether satisfy 0 ≦ V C -v C ≦ V S ( step 216), at step 216, if it is determined not satisfied An abnormal signal indicating that the target 2, the magnetic sensor 1C, or the magnetic sensor 2C above the output shaft 32 is abnormal is output (step 21).
7) The rotation torque T is calculated using the rotation angle θ 11 and the rotation angle θ 22 (step 218), and the rotation angle θ 22 and the rotation torque T are output (step 219), and the process is terminated.

【0060】ステップ216において、満たすと判別し
た場合には、0≦VD −vD ≦VSを満たすか否かを判
別し(ステップ220)、ステップ220において、満
たさないと判別した場合には、出力軸32の下側のター
ゲット2、磁気センサ1D、又は磁気センサ2Dが異常
であることを表す異常信号を出力し(ステップ22
1)、回転角度θ11及び回転角度θ12を用いて、回転ト
ルクTを演算し(ステップ222)、回転角度θ12及び
回転トルクTを出力して(ステップ223)、処理を終
了する。
[0060] In step 216, if it is determined that satisfy discriminates whether satisfy 0 ≦ V D -v D ≦ V S ( step 220), at step 220, if it is determined not satisfied And outputs an abnormal signal indicating that the target 2, the magnetic sensor 1D, or the magnetic sensor 2D below the output shaft 32 is abnormal (step 22).
1) The rotation torque T is calculated using the rotation angle θ 11 and the rotation angle θ 12 (step 222), the rotation angle θ 12 and the rotation torque T are output (step 223), and the process is terminated.

【0061】また、ステップ220において、満たすと
判別した場合には、回転角度θ11及び回転角度θ12を用
いて、回転トルクTを演算し(ステップ224)、回転
角度θ12及び回転トルクTを出力して(ステップ22
5)、処理を終了する。
If it is determined in step 220 that the condition is satisfied, the rotation torque T is calculated using the rotation angle θ 11 and the rotation angle θ 12 (step 224), and the rotation angle θ 12 and the rotation torque T are calculated. Output (Step 22
5), end the processing.

【0062】出力された異常信号は、制御部へ与えら
れ、該制御部がユーザに異常が発生したことを通知する
ようになっている。本実施の形態2に係る舵取装置のそ
の他の構成については、実施の形態1に係る舵取装置の
構成と同様であるので、その説明を省略する。
The output abnormality signal is supplied to a control unit, and the control unit notifies the user that an abnormality has occurred. The other configuration of the steering device according to the second embodiment is the same as the configuration of the steering device according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0063】以上の如き構成により、磁気センサ1A,
2Aの出力VA ,vA が異常である場合には、入力軸3
1の上側のターゲット2、磁気センサ1A、又は磁気セ
ンサ2Aの何れかに異常が発生したことを検出し、磁気
センサ1B,2Bの出力VB,vB が異常である場合に
は、入力軸31の下側のターゲット2、磁気センサ1
B、又は磁気センサ2Bの何れかに異常が発生したこと
を検出し、磁気センサ1C、磁気センサ2Cの出力
C ,vC が異常である場合には、出力軸32の上側の
ターゲット2、磁気センサ1C、又は磁気センサ2Cの
何れかに異常が発生したことを検出し、磁気センサ1
D,2Dの出力VD ,vD が異常である場合には、出力
軸32の下側のターゲット2、磁気センサ1D、又は磁
気センサ2Dの何れかに異常が発生したことを検出する
ことができるため、正常なターゲット2、磁気センサ1
A,1B,1C,1D,2A,2B,2C,2D、及び
演算処理部41,42を用いて、正確な回転角度を演算
することができ、舵取装置の誤動作の発生を抑制するこ
とができる。
With the above configuration, the magnetic sensors 1A,
The output V A of the 2A, v when A is abnormal, the input shaft 3
1 of the upper target 2 detects that the magnetic sensors 1A, or abnormal in any of the magnetic sensors 2A occurs, when the magnetic sensor 1B, 2B of the output V B, is v B is abnormal, the input shaft 31 lower target 2, magnetic sensor 1
B, or detects that the abnormality in one of the magnetic sensors 2B occurs, the magnetic sensor 1C, when the output V C of the magnetic sensor 2C, v C is abnormal, the upper target second output shaft 32, Detecting that an abnormality has occurred in either the magnetic sensor 1C or the magnetic sensor 2C,
D, the output V D of 2D, v when D is abnormal, the lower side of the target 2 in the output shaft 32, to detect that the magnetic sensor 1D, or abnormal in any of the magnetic sensors 2D occurs Normal target 2, magnetic sensor 1
A, 1B, 1C, 1D, 2A, 2B, 2C, 2D and the arithmetic processing units 41, 42 can be used to calculate an accurate rotation angle, thereby suppressing occurrence of malfunction of the steering device. it can.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上詳述した如く第1発明に係る回転角
検出装置による場合は、回転軸に複数のターゲットを設
け、各ターゲットに対して検出部を設け、夫々の検出部
が検出するターゲットの部位に基づいて各別に回転角度
を演算する演算部を設け、これらの演算部によって夫々
演算した回転角度が一致するか否かを判別する判別手段
を設けることによって、前記判別手段が、前記回転角度
が一致しないと判別した場合には、ターゲットの破損、
検出部の故障、又は演算部の故障が発生したと判断する
ことができ、従って、これらの破損又は故障を検出する
ことができる。
As described in detail above, in the case of the rotation angle detecting device according to the first aspect of the present invention, a plurality of targets are provided on the rotating shaft, a detecting unit is provided for each target, and a target detected by each detecting unit is provided. Calculation units for calculating the rotation angles individually based on the parts, and determination means for determining whether or not the rotation angles calculated by these calculation units are the same. If it is determined that the angles do not match, damage to the target,
It can be determined that a failure of the detection unit or a failure of the calculation unit has occurred, and therefore, such a breakage or failure can be detected.

【0065】また、回転軸に複数のターゲットを設け、
各ターゲットに対して検出部を設け、夫々の検出部が検
出するターゲットの部位に基づいて各別に回転角度を演
算する演算部を設けることによって、これらのターゲッ
トの何れかが破損し、検出部の何れかに故障が発生し、
又は演算部の何れかに故障が発生した場合であっても、
他の正常なターゲット、検出部、及び演算部を用いて正
確な回転角度を演算することができ、装置の誤動作の発
生を抑制することができる。
Further, a plurality of targets are provided on the rotating shaft,
By providing a detection unit for each target, and providing a calculation unit for calculating each rotation angle based on the target part detected by each detection unit, one of these targets is damaged, and the detection unit If one of them fails,
Or even if a failure occurs in any of the arithmetic units,
An accurate rotation angle can be calculated using another normal target, a detection unit, and a calculation unit, and occurrence of a malfunction of the device can be suppressed.

【0066】第2発明に係るトルク検出装置による場合
は、第1判別手段によって、第1回転角度演算手段夫々
が演算した回転角度が一致するか否かを判別し、第2判
別手段によって、第2回転角度演算手段夫々が演算した
回転角度が一致するか否かを判別することにより、第1
判別手段又は第2判別手段が、回転角度が一致しないと
判別した場合には、ターゲットの破損、検出部の故障、
又は演算部の故障が発生したと判断することができ、従
って、これらの破損又は故障を検出することができる。
In the case of the torque detecting device according to the second invention, the first discriminating means discriminates whether or not the rotation angles calculated by the first rotation angle calculating means coincide with each other, and the second discriminating means determines whether or not the rotation angles match. By determining whether or not the rotation angles calculated by each of the two rotation angle calculation means match, the first rotation angle is calculated.
If the discriminating means or the second discriminating means determines that the rotation angles do not match, damage of the target, failure of the detection unit,
Alternatively, it can be determined that a failure has occurred in the arithmetic unit, and therefore, such breakage or failure can be detected.

【0067】また、複数のターゲット及び複数の検出部
を有する回転角検出部を、前記回転軸の軸長方向に離隔
した2箇所に夫々備え、また複数の演算部を備えること
によって、ターゲットの破損、検出部の故障、又は演算
部の故障が発生した場合であっても、他の正常なターゲ
ット、検出部、及び演算部を用いて回転軸の正確な回転
角度及び回転トルクを得ることができ、装置の誤動作の
発生を抑制することができる。
Further, by providing a rotation angle detection unit having a plurality of targets and a plurality of detection units at two locations separated in the axial direction of the rotation shaft, and by providing a plurality of calculation units, damage to the target can be achieved. Even if a failure of the detection unit or a failure of the calculation unit occurs, it is possible to obtain an accurate rotation angle and a rotation torque of the rotating shaft by using another normal target, the detection unit, and the calculation unit. Thus, occurrence of a malfunction of the device can be suppressed.

【0068】第3発明に係るトルク検出装置による場合
は、第1軸及び第2軸夫々に回転角検出部を備えること
によって、第1軸及び第2軸の間にトーションバーの捩
れを伴って発生する回転角度の差を両回転角検出部が夫
々有する検出部が検出するターゲットの部位に基づいて
求め、この結果を用いて第1軸及び第2軸に加わる回転
トルクを検出する。従って、ターゲットが破損し、検出
部に故障が発生し、演算部に故障が発生した場合であっ
ても、正確な回転角度及び回転トルクを得ることがで
き、装置の誤動作の発生を抑制することができる。
In the case of the torque detecting device according to the third aspect of the present invention, the first axis and the second axis are provided with the rotation angle detecting sections, respectively, so that the torsion bar is twisted between the first axis and the second axis. The difference between the generated rotation angles is obtained based on the target portion detected by the detection units included in both the rotation angle detection units, and the rotation torque applied to the first axis and the second axis is detected using the result. Therefore, even when the target is damaged, a failure occurs in the detection unit, and a failure occurs in the calculation unit, an accurate rotation angle and rotation torque can be obtained, and occurrence of a malfunction of the device can be suppressed. Can be.

【0069】第4発明に係るトルク検出装置による場合
は、特定手段が、夫々の第1回転角度演算手段及び夫々
の第2回転角度演算手段によって演算した回転角度に基
づいて、破損したターゲット、故障が発生した検出部、
又は故障が発生した演算部を特定することによって、誤
った回転角度及び回転トルクを演算する演算部の結果を
用いないようにすることができる。従って、ターゲット
が破損し、検出部に故障が発生し、演算部に故障が発生
した場合であっても、正確な回転角度及び回転トルクを
得ることができ、装置の誤動作の発生を抑制することが
できる。
In the case of the torque detecting device according to the fourth aspect of the present invention, the specifying means detects the damaged target or the fault based on the rotation angles calculated by the first rotation angle calculation means and the second rotation angle calculation means. Where the detection has occurred,
Alternatively, by specifying the calculation unit in which the failure has occurred, the result of the calculation unit that calculates the incorrect rotation angle and rotation torque can be prevented from being used. Therefore, even when the target is damaged, a failure occurs in the detection unit, and a failure occurs in the calculation unit, an accurate rotation angle and rotation torque can be obtained, and occurrence of a malfunction of the device can be suppressed. Can be.

【0070】第5発明に係る舵取装置による場合は、第
1発明に係る回転検出装置、及び第2乃至第4発明の何
れかに係るトルク検出装置の一方又は両方を自動車の舵
取装置に適用することにより、ターゲットの破損、検出
部の故障、又は演算部の故障が発生した場合であって
も、操舵軸の回転角度(舵角)及び前記操舵軸に加えら
れる回転トルク(操舵トルク)の正確な検出値を得て、
これらの結果を、操舵補助用のモータの駆動制御等、各
種の制御に利用することができるため、装置の誤動作の
発生を抑制することができる等本発明は優れた効果を奏
する。
In the case of the steering device according to the fifth invention, one or both of the rotation detection device according to the first invention and the torque detection device according to any of the second to fourth inventions are used as a steering device for an automobile. By applying, even if a target is damaged, a detection unit fails, or a calculation unit fails, the rotation angle (steering angle) of the steering shaft and the rotation torque (steering torque) applied to the steering shaft To get accurate detection values for
Since these results can be used for various controls such as drive control of a steering assist motor, the present invention has excellent effects such as the occurrence of malfunction of the device can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る舵取装置の実施の形態1の要部の
構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a main part of a steering device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】磁気センサの出力波形を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an output waveform of a magnetic sensor.

【図3】実施の形態1における演算処理部の処理手順を
示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing procedure of an arithmetic processing unit according to the first embodiment.

【図4】実施の形態2における演算処理部の処理手順を
示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure of an arithmetic processing unit according to the second embodiment.

【図5】実施の形態2における演算処理部の処理手順を
示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of an arithmetic processing unit according to the second embodiment.

【図6】従来の舵取装置の要部の構成を示す模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a main part of a conventional steering device.

【図7】従来の舵取装置に用いられる磁気センサの出力
波形を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an output waveform of a magnetic sensor used in a conventional steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B,1C,1D,2A,2B,2C,2D 磁
気センサ 1a,1b センサボックス 2 ターゲット 3 操舵軸(回転軸) 41,42,43 演算処理部 20 傾斜部 30 舵輪 31 入力軸(第1軸) 32 出力軸(第2軸) 34 トーションバー
1A, 1B, 1C, 1D, 2A, 2B, 2C, 2D Magnetic sensor 1a, 1b Sensor box 2 Target 3 Steering axis (rotary axis) 41, 42, 43 Arithmetic processing unit 20 Inclined part 30 Steering wheel 31 Input axis (first axis) Shaft) 32 Output shaft (second shaft) 34 Torsion bar

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01B 21/22 G01B 21/22 3D033 G01L 5/22 G01L 5/22 // G01D 5/18 G01D 5/18 J B62D 113:00 B62D 113:00 119:00 119:00 Fターム(参考) 2F051 AA01 AB05 AC07 BA03 2F063 AA36 AA50 BA08 BB03 BC06 CA02 CA28 DA01 DA04 DA08 DA30 DB07 DD06 EA03 GA53 GA67 GA69 GA70 KA01 KA05 KA06 LA23 2F069 AA86 AA99 BB40 CC07 DD02 GG04 GG06 GG65 JJ17 MM11 NN00 RR03 2F077 AA04 JJ01 JJ09 JJ21 3D032 CC33 CC38 DA03 DA15 DB11 DD02 DE20 EB04 EB11 EC22 GG01 3D033 CA16 CA28 DB05 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G01B 21/22 G01B 21/22 3D033 G01L 5/22 G01L 5/22 // G01D 5/18 G01D 5/18 J B62D 113 : 00 B62D 113: 00 119: 00 119: 00 F term (reference) 2F051 AA01 AB05 AC07 BA03 2F063 AA36 AA50 BA08 BB03 BC06 CA02 CA28 DA01 DA04 DA08 DA30 DB07 DD06 EA03 GA53 GA67 GA69 GA70 KA01 KA05 KA06 LA23 2F069 AA86 A99 DD02 GG04 GG06 GG65 JJ17 MM11 NN00 RR03 2F077 AA04 JJ01 JJ09 JJ21 3D032 CC33 CC38 DA03 DA15 DB11 DD02 DE20 EB04 EB11 EC22 GG01 3D033 CA16 CA28 DB05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸が回転するに従って、検出される
部位が周期的及び連続的に変化すべく、前記回転軸に設
けられたターゲットと、該ターゲットに対向配置され、
対向するターゲットの部位を検出する検出部と、検出部
が検出する部位に基づいて、前記回転軸の回転角度を演
算する演算部とを備える回転角検出装置であって、 前記回転軸の軸長方向の複数箇所夫々に前記ターゲット
が配設してあり、前記検出部及び前記演算部が、夫々の
ターゲットに対して各別に設けられており、夫々の演算
部が演算した回転角度が一致するか否かを判別する判別
手段を備えることを特徴とする回転角検出装置。
1. A target provided on the rotating shaft and a target disposed opposite to the target so that a detected part changes periodically and continuously as the rotating shaft rotates.
A rotation angle detection device, comprising: a detection unit that detects a region of a target that faces the target, and a calculation unit that calculates a rotation angle of the rotation shaft based on the region detected by the detection unit. The target is provided at each of a plurality of locations in the direction, the detection unit and the calculation unit are provided separately for each target, and the rotation angles calculated by the respective calculation units match. A rotation angle detection device comprising a determination unit for determining whether or not the rotation angle is determined.
【請求項2】 回転軸の軸長方向の複数箇所に夫々配設
され、前記回転軸が回転するに従って、検出される部位
が周期的及び連続的に変化する複数のターゲットと、該
複数のターゲットに各別に対向配置され、対向するター
ゲットの部位を夫々検出する複数の検出部とを有する回
転角検出部を、前記回転軸の軸長方向に離隔した2箇所
に夫々備え、両回転角検出部が夫々有する検出部が検出
する部位に基づいて、前記回転軸に加わる回転トルクを
検出するトルク検出装置であって、 一方の回転角検出部の夫々の検出部が検出する部位に基
づいて、前記回転軸の回転角度を各別に演算する第1回
転角度演算手段、及び他方の回転角検出部の夫々の検出
部が検出する部位に基づいて、前記回転軸の回転角度を
各別に演算する第2回転角度演算手段を各別に有する複
数の演算部と、前記第1回転角度演算手段によって夫々
演算した回転角度が一致するか否かを判別する第1判別
手段と、前記第2回転角度演算手段によって夫々演算し
た回転角度が一致するか否かを判別する第2判別手段と
を備え、前記第1回転角度演算手段及び前記第2回転角
度演算手段によって夫々演算した回転角度の差に基づい
て前記回転トルクを求める構成としてあることを特徴と
するトルク検出装置。
2. A plurality of targets which are respectively provided at a plurality of positions in a direction of an axis length of a rotating shaft, and a portion to be detected changes periodically and continuously as the rotating shaft rotates, and the plurality of targets. A rotation angle detection unit having a plurality of detection units respectively disposed to face each other and respectively detecting a portion of the target facing each other, at two locations separated in the axial length direction of the rotation shaft. Is a torque detecting device that detects a rotational torque applied to the rotating shaft based on a portion that is detected by a detecting unit that each has, based on a portion that is detected by each detecting unit of one of the rotation angle detecting units, First rotation angle calculation means for individually calculating the rotation angles of the rotation shafts, and second rotation angle calculation means for individually calculating the rotation angles of the rotation shafts based on the parts detected by the respective detection units of the other rotation angle detection units. Rotation angle calculation means A plurality of calculation units respectively provided; first determination means for determining whether the rotation angles respectively calculated by the first rotation angle calculation means coincide with each other; and rotation angles respectively calculated by the second rotation angle calculation means And a second determining means for determining whether or not the two are equal to each other, wherein the rotational torque is calculated based on a difference between the rotational angles respectively calculated by the first rotational angle calculating means and the second rotational angle calculating means. A torque detecting device, comprising:
【請求項3】 前記回転軸は、トーションバーを介して
同軸上に連結された第1軸及び第2軸の連結体であり、
前記回転角検出部は、前記第1軸及び第2軸の連結部近
傍に夫々配してあることを特徴とする請求項2記載のト
ルク検出装置。
3. The rotating shaft is a connected body of a first shaft and a second shaft coaxially connected via a torsion bar,
3. The torque detection device according to claim 2, wherein the rotation angle detection unit is disposed near a connection between the first shaft and the second shaft.
【請求項4】 前記第1判別手段又は前記第2判別手段
によって、回転角度が一致しないと判別した場合に、夫
々の第1回転角度演算手段及び夫々の第2回転角度演算
手段によって演算した回転角度に基づいて、破損したタ
ーゲット、故障が発生した検出部、又は故障が発生した
演算部を特定する特定手段を更に備えることを特徴とす
る請求項2又は3に記載のトルク検出装置。
4. The rotation calculated by each of the first rotation angle calculation means and each of the second rotation angle calculation means when the first determination means or the second determination means determines that the rotation angles do not match. The torque detection device according to claim 2, further comprising a specification unit that specifies a damaged target, a detection unit in which a failure has occurred, or an operation unit in which a failure has occurred, based on the angle.
【請求項5】 舵輪と舵取機構とを連絡する操舵軸を前
記回転軸として構成された請求項1に記載の回転角検出
装置、及び請求項2乃至4の何れかに記載のトルク検出
装置の一方又は両方を備えることを特徴とする舵取装
置。
5. The rotation angle detection device according to claim 1, wherein a steering shaft that connects a steering wheel and a steering mechanism is configured as the rotation shaft, and the torque detection device according to any one of claims 2 to 4. A steering device comprising one or both of the following.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003106953A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 松下電器産業株式会社 Torque detection device
WO2007094196A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Torque detector and rotating angle detector
JP2008101932A (en) * 2006-10-17 2008-05-01 Tokai Rika Co Ltd Magnetic position sensor
WO2011111617A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Ntn株式会社 Motor driving system for electric vehicle
JP2011191159A (en) * 2010-03-15 2011-09-29 Panasonic Corp Rotary angle and rotary torque sensing device
KR101126373B1 (en) * 2009-12-28 2012-03-28 대성전기공업 주식회사 Method for cotnrolling a steering angle dectecting device
JP2012116292A (en) * 2010-11-30 2012-06-21 Nsk Ltd Electric power steering device
JP2013164325A (en) * 2012-02-10 2013-08-22 Panasonic Corp Encoder
JP2014044216A (en) * 2008-08-26 2014-03-13 Nikon Corp Encoder system and signal processing method
KR101512225B1 (en) * 2013-03-26 2015-04-17 주식회사 만도 Method for providing reliability of torque and control apparatus

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6880254B2 (en) 2002-06-17 2005-04-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Torque detector
WO2003106953A1 (en) * 2002-06-17 2003-12-24 松下電器産業株式会社 Torque detection device
WO2007094196A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Torque detector and rotating angle detector
JP2008101932A (en) * 2006-10-17 2008-05-01 Tokai Rika Co Ltd Magnetic position sensor
JP2014044216A (en) * 2008-08-26 2014-03-13 Nikon Corp Encoder system and signal processing method
KR101126373B1 (en) * 2009-12-28 2012-03-28 대성전기공업 주식회사 Method for cotnrolling a steering angle dectecting device
CN103097168A (en) * 2010-03-10 2013-05-08 Ntn株式会社 Motor driving system for electric vehicle
JP2011188683A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Ntn Corp Motor drive system of electric vehicle
WO2011111617A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Ntn株式会社 Motor driving system for electric vehicle
CN103097168B (en) * 2010-03-10 2015-03-25 Ntn株式会社 Motor driving system for electric vehicle
US9347801B2 (en) 2010-03-10 2016-05-24 Ntn Corporation Motor driving system for electric vehicle
JP2011191159A (en) * 2010-03-15 2011-09-29 Panasonic Corp Rotary angle and rotary torque sensing device
JP2012116292A (en) * 2010-11-30 2012-06-21 Nsk Ltd Electric power steering device
JP2013164325A (en) * 2012-02-10 2013-08-22 Panasonic Corp Encoder
KR101512225B1 (en) * 2013-03-26 2015-04-17 주식회사 만도 Method for providing reliability of torque and control apparatus

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