JP2002340512A - Steering sensor - Google Patents

Steering sensor

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JP2002340512A
JP2002340512A JP2001143270A JP2001143270A JP2002340512A JP 2002340512 A JP2002340512 A JP 2002340512A JP 2001143270 A JP2001143270 A JP 2001143270A JP 2001143270 A JP2001143270 A JP 2001143270A JP 2002340512 A JP2002340512 A JP 2002340512A
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JP
Japan
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steering
magnetic flux
rotation
angle sensor
direction change
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Pending
Application number
JP2001143270A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Kawakami
圭司 川上
Koji Shigemoto
幸司 重本
Takeshi Ishimasa
猛 石政
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Bosch Corp
Original Assignee
Bosch Automotive Systems Corp
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Publication date
Application filed by Bosch Automotive Systems Corp filed Critical Bosch Automotive Systems Corp
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  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a steering sensor having a configuration, that can be arranged near a steering mechanism for reducing the slight deviations between rotary angle information detected by the steering sensor and the rolling steering angle of a wheel, for eliminating restrictions in the arrangement of other pieces of equipment around the steering wheel, and for reducing the risk of being strident on one's ears in a room, due to mechanical noise being generated from the steering sensor. SOLUTION: The steering wheel 21 is connected to a steering mechanism section 23 via a steering shaft 22; the operation of the steering wheel 21 by a driver for rotation causes the rotation to be transmitted to the steering mechanism section 23, that performs rolling steering of a wheel. The steering shaft 22 has a plurality of connection sections 24. At the connection section between the steering shaft 22 indicated by a symbol 25 and the steering mechanism section 23, a permanent magnet (not shown) is arranged on the end face of the tip section of the steering shaft 22. Then, the steering sensor 31 is arranged at a position that faces the permanent magnet.

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】本願発明は、自動車のステア
リング装置の回転角度を生成する舵角センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering angle sensor for generating a rotation angle of a steering device of an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車のステアリング装置の回転角度を
生成する舵角センサの従来技術としては、例えば、特開
2000−283704号公報、特開2000−283
705号公報等にて開示されている技術が公知である。
上記示した従来技術において舵角センサは、舵角センサ
組み込み式回転コネクタ装置に組み込まれて、ステアリ
ングホイールの近傍に配設される。
2. Description of the Related Art As a prior art of a steering angle sensor for generating a rotation angle of a steering device of an automobile, for example, JP-A-2000-283704 and JP-A-2000-283 are known.
A technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 705/705 or the like is known.
In the prior art described above, the steering angle sensor is incorporated in a rotary connector device with a built-in steering angle sensor, and is disposed near the steering wheel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般的な自動車のステ
アリング装置は、車室内のステアリングホイールとエン
ジンルーム内のステアリング機構とが、ステアリングシ
ャフトで連結された構造となっている。したがって、ス
テアリングホイールの回転がステアリング機構に伝達さ
れる間には、少なくともステアリングホイールとステア
リングシャフトとの連結部、及びステアリングシャフト
とステアリング機構との間の連結部とを経由することと
なる。また、一般的に、ステアリングシャフトにもいく
つかの連結部が設けられているので、ステアリングホイ
ールとステアリング機構との間には、複数の連結部が存
在することになる。
A general automobile steering apparatus has a structure in which a steering wheel in a vehicle compartment and a steering mechanism in an engine room are connected by a steering shaft. Therefore, while the rotation of the steering wheel is transmitted to the steering mechanism, the rotation passes through at least the connection between the steering wheel and the steering shaft and the connection between the steering shaft and the steering mechanism. Also, generally, since a steering shaft is also provided with several connecting portions, there are a plurality of connecting portions between the steering wheel and the steering mechanism.

【0004】そのため、それぞれの連結部のがたつき等
によって、ステアリングホイールの回転角度と、ステア
リング機構による車輪の転舵角度との間には、わずかな
ずれが生じ、それによって、ステアリングホイールの近
傍に配設される従来の舵角センサが検出するステアリン
グホイールの回転角度情報と、車輪の転舵角度との間に
は、わずかなずれが生じる虞がある。したがって、車輪
の転舵角度を検出するのが、舵角センサの本来の目的で
あることを考慮すれば、可能な限りにおいてステアリン
グ機構近傍に配設されることが望ましく、それによっ
て、舵角センサが検出する回転角度情報と、車輪の転舵
角度との間に生じるわずかなずれを少なくすることがで
きる。
[0004] For this reason, a slight deviation occurs between the rotation angle of the steering wheel and the steering angle of the wheel by the steering mechanism due to backlash or the like of the respective connecting portions, whereby the vicinity of the steering wheel is reduced. There is a possibility that a slight shift may occur between the rotation angle information of the steering wheel detected by the conventional steering angle sensor disposed in the vehicle and the steering angle of the wheel. Therefore, considering that the original purpose of the steering angle sensor is to detect the steering angle of the wheel, it is desirable that the steering angle sensor be disposed as close to the steering mechanism as possible. And the slight deviation that occurs between the rotation angle information detected by the vehicle and the steering angle of the wheel can be reduced.

【0005】しかしながら、前述した従来技術における
舵角センサは、舵角センサ組み込み式回転コネクタ装置
に組み込んだ状態で、ステアリングホイールの近傍に配
設する構成を成しており、その構成上、ステアリング機
構の近傍に舵角センサを配設するのは非常に困難であ
る。
However, the steering angle sensor according to the prior art described above is arranged near the steering wheel in a state where the steering angle sensor is incorporated in a rotary connector device with a built-in steering angle sensor. It is very difficult to dispose a steering angle sensor near the vehicle.

【0006】また、ステアリングホイール近傍に舵角セ
ンサを配設することによって、ステアリングホイール周
辺の他機器の配置に制約が生じるという問題もある。
Further, disposing the steering angle sensor near the steering wheel also has a problem that the arrangement of other devices around the steering wheel is restricted.

【0007】また、さらには、車室内に配設されている
ステアリングホイールの近傍に配設された舵角センサか
ら発生する機構的な音が、静かな車室内においては、耳
障りに感じる虞もある。
[0007] Further, the mechanical sound generated from the steering angle sensor disposed near the steering wheel disposed in the vehicle compartment may be annoying in a quiet vehicle compartment. .

【0008】本願発明は、このような状況に鑑み成され
たものであり、その課題は、ステアリング機構近傍に配
設可能な構成を有する舵角センサを実現し、舵角センサ
が検出する回転角度情報と、車輪の転舵角度との間に生
じるわずかなずれを少なくするとともに、ステアリング
ホイール周辺の他機器の配置の制約を解消し、舵角セン
サから発生する機構的な音が車室内において耳障りに感
じる虞を少なくすることである。
The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to realize a steering angle sensor having a configuration that can be disposed near a steering mechanism, and a rotation angle detected by the steering angle sensor. In addition to reducing the slight deviation between the information and the steering angle of the wheels, the restriction on the arrangement of other devices around the steering wheel has been eliminated, and the mechanical noise generated by the steering angle sensor is annoying in the passenger compartment. This is to reduce the risk of being felt.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本願請求項1に記載の発明は、ステアリングホイー
ルと車輪を操舵させるステアリング機構部とがステアリ
ングシャフトで連結されて構成されたステアリング装置
の前記ステアリングホイールの回転角度情報を生成する
舵角センサであって、前記ステアリングシャフトの前記
ステアリング機構部側先端の端面に配設された略円板形
状を有する永久磁石と、該永久磁石の回転によって生じ
る磁束の変化を電気信号に変換し、第1の磁束方向変化
波形として出力する第1の磁束検出エレメントと、該第
1の磁束検出エレメントと異なる角度で配置され、前記
永久磁石の回転によって生じる磁束の変化を電気信号に
変換し、第2の磁束方向変化波形として出力する第2の
磁束検出エレメントを有し、前記永久磁石と対向する如
く前記ステアリング機構部に配設されたMR素子とを備
える、ことを特徴とした舵角センサである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus comprising a steering wheel and a steering mechanism for steering the wheels connected by a steering shaft. A steering angle sensor for generating rotation angle information of the steering wheel, a permanent magnet having a substantially disc shape disposed on an end face of a tip of the steering shaft on a side of the steering mechanism, and a rotation of the permanent magnet A first magnetic flux detecting element that converts a change in the generated magnetic flux into an electric signal and outputs it as a first magnetic flux direction change waveform, and is disposed at a different angle from the first magnetic flux detecting element, and is generated by rotation of the permanent magnet. A second magnetic flux detecting element for converting a change in magnetic flux into an electric signal and outputting the electric signal as a second magnetic flux direction change waveform A, and a MR element as disposed in the steering mechanism to face the permanent magnet, a steering angle sensor characterized by.

【0010】このように、舵角センサを構成する永久磁
石をステアリングシャフトの前記ステアリング機構部側
先端の端面に配設し、同じく、舵角センサを構成するM
R素子を永久磁石と対向する如くステアリング機構部に
配設することによって、舵角センサをステアリング機構
部近傍に配設することが可能な構成とすることができ
る。
As described above, the permanent magnet constituting the steering angle sensor is disposed on the end surface of the steering shaft on the side of the steering mechanism, and similarly, the M which constitutes the steering angle sensor is provided.
By disposing the R element in the steering mechanism so as to face the permanent magnet, it is possible to provide a configuration in which the steering angle sensor can be disposed near the steering mechanism.

【0011】そして、それによって、舵角センサが、ス
テアリングホイールとステアリング機構との間の複数の
連結部のがたつき等の影響を受ける虞が少なくなる。ま
た、ステアリングホイール近傍に舵角センサを配設する
ことによるステアリングホイール周辺における他機器の
配置の制約が生じるという問題が解消される。さらに、
舵角センサをエンジンルーム内に配設することができる
ので、舵角センサから発生する機構的な音が、静かな車
室内においては、耳障りに感じるといった虞も少なくな
る。
[0011] Thus, the steering angle sensor is less likely to be affected by backlash or the like of a plurality of connecting portions between the steering wheel and the steering mechanism. In addition, the problem of disposing a steering angle sensor near the steering wheel to restrict the arrangement of other devices around the steering wheel is solved. further,
Since the steering angle sensor can be arranged in the engine room, the mechanical noise generated from the steering angle sensor is less likely to be harsh in a quiet vehicle interior.

【0012】これにより、本願請求項1に記載の発明に
係る舵角センサによれば、ステアリング機構近傍に配設
可能な構成を有することによって、舵角センサが検出す
る回転角度情報と、車輪の転舵角度との間に生じるわず
かなずれを少なくするとともに、ステアリングホイール
周辺の他機器の配置の制約を解消し、舵角センサから発
生する機構的な音が車室内において耳障りに感じる虞を
少なくすることが可能になるという作用効果が得られ
る。
Thus, according to the steering angle sensor according to the first aspect of the present invention, since the steering angle sensor can be disposed in the vicinity of the steering mechanism, the rotation angle information detected by the steering angle sensor and the wheel angle information can be obtained. The slight deviation between the steering angle and the steering angle is reduced, the restriction on the arrangement of other devices around the steering wheel is eliminated, and the mechanical noise generated from the steering angle sensor is less likely to cause harshness in the passenger compartment. The operation and effect can be obtained.

【0013】本願請求項2に記載の発明は、ステアリン
グホイールと車輪を操舵させるステアリング機構部とが
ステアリングシャフトで連結されて構成されたステアリ
ング装置の前記ステアリングホイールの回転角度情報を
生成する舵角センサであって、前記ステアリングホイー
ルの回転に応じて回転制御されるパワーステアリング用
モータのモータシャフト先端の端面に配設された略円板
形状を有する永久磁石と、該永久磁石の回転によって生
じる磁束の変化を電気信号に変換し、第1の磁束方向変
化波形として出力する第1の磁束検出エレメントと、該
第1の磁束検出エレメントと異なる角度で配置され、前
記永久磁石の回転によって生じる磁束の変化を電気信号
に変換し、第2の磁束方向変化波形として出力する第2
の磁束検出エレメントを有し、前記永久磁石と対向した
位置に配設されたMR素子とを備える、ことを特徴とし
た舵角センサである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a steering angle sensor for generating rotation angle information of the steering wheel of a steering device constituted by connecting a steering wheel and a steering mechanism for steering a wheel by a steering shaft. A permanent magnet having a substantially disc shape disposed on an end face of a motor shaft tip of a power steering motor whose rotation is controlled in accordance with the rotation of the steering wheel, and a magnetic flux generated by rotation of the permanent magnet. A first magnetic flux detection element that converts the change into an electric signal and outputs the first magnetic flux direction change waveform, and a change in magnetic flux that is arranged at an angle different from that of the first magnetic flux detection element and that is generated by rotation of the permanent magnet Into an electric signal and output as a second magnetic flux direction change waveform
And a MR element disposed at a position facing the permanent magnet.

【0014】一般的に、パワーステアリング用モータ
は、自動車のエンジンルーム内に配設され、そのモータ
シャフトは、ステアリング機構部に連結されている。し
たがって、このように、舵角センサを構成する永久磁石
をパワーステアリング用モータのモータシャフト先端の
端面に配設し、同じく、舵角センサを構成するMR素子
を永久磁石と対向した位置に配設することによって、舵
角センサをステアリング機構部近傍に配設することが可
能な構成とすることができる。
In general, a power steering motor is provided in an engine room of an automobile, and its motor shaft is connected to a steering mechanism. Therefore, in this way, the permanent magnet constituting the steering angle sensor is disposed on the end face of the tip of the motor shaft of the power steering motor, and the MR element constituting the steering angle sensor is disposed at a position facing the permanent magnet. By doing so, a configuration is possible in which the steering angle sensor can be disposed near the steering mechanism.

【0015】これにより、本願請求項2に記載の発明に
係る舵角センサによれば、本願請求項1に記載の発明と
同様に、ステアリング機構近傍に配設可能な構成を有す
ることによって、舵角センサが検出する回転角度情報
と、車輪の転舵角度との間に生じるわずかなずれを少な
くするとともに、ステアリングホイール周辺の他機器の
配置の制約を解消し、舵角センサから発生する機構的な
音が車室内において耳障りに感じる虞を少なくすること
が可能になるという作用効果が得られる。
Thus, according to the steering angle sensor according to the second aspect of the present invention, similarly to the first aspect of the present invention, the steering angle sensor has a configuration that can be disposed near the steering mechanism, thereby enabling the steering angle sensor to be disposed. In addition to reducing the slight deviation between the rotation angle information detected by the angle sensor and the steering angle of the wheel, the restriction on the arrangement of other devices around the steering wheel is eliminated, and the mechanical mechanism generated from the steering angle sensor The effect of being able to reduce the possibility that unpleasant sounds are unpleasant in the vehicle interior is obtained.

【0016】本願請求項3に記載の発明は、ステアリン
グホイールと車輪を操舵させるステアリング機構部とが
機械的に分離されて構成され、前記ステアリング機構を
駆動する駆動手段と、前記ステアリングホイールの回転
角度情報に応じて前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記ステアリング機構の操舵角度を検出し、前記ステア
リングホイールの回転角度情報と照合する照合手段とを
備えたステアリング装置の前記ステアリング機構の操舵
角度を検出する舵角センサであって、前記ステアリング
ホイールの回転軸中心に配設された略円板形状を有する
永久磁石と、該永久磁石の回転によって生じる磁束の変
化を電気信号に変換し、第1の磁束方向変化波形として
出力する第1の磁束検出エレメントと、該第1の磁束検
出エレメントと異なる角度で配置され、前記永久磁石の
回転によって生じる磁束の変化を電気信号に変換し、第
2の磁束方向変化波形として出力する第2の磁束検出エ
レメントを有し、前記永久磁石と対向した位置に配設さ
れたMR素子とを備える、ことを特徴とした舵角センサ
である。
According to a third aspect of the present invention, a steering wheel and a steering mechanism for steering the wheels are mechanically separated from each other, and a driving means for driving the steering mechanism and a rotation angle of the steering wheel are provided. Control means for controlling the driving means in accordance with information;
A steering angle sensor for detecting a steering angle of the steering mechanism of the steering device, comprising: a collation unit configured to detect a steering angle of the steering mechanism and collate the rotation angle information of the steering wheel. A substantially magnet-shaped permanent magnet disposed at the center of the shaft, and a first magnetic flux detecting element for converting a change in magnetic flux generated by rotation of the permanent magnet into an electric signal and outputting the electric signal as a first magnetic flux direction change waveform And a second magnetic flux detecting element that is arranged at a different angle from the first magnetic flux detecting element, converts a change in magnetic flux generated by rotation of the permanent magnet into an electric signal, and outputs the electric signal as a second magnetic flux direction change waveform. And a MR element disposed at a position facing the permanent magnet.

【0017】ステアリングホイールと車輪を操舵させる
ステアリング機構部とが機械的に分離されて構成され、
ステアリングホイールの回転角度に応じてステアリング
機構部がモータ制御されて車輪が転舵するようなステア
リング装置においては、ステアリング機構部の転舵角度
と、ステアリングホイールの回転角度との照合が不可欠
である。そして、本願発明に係るステアリング機構部近
傍に配設可能な舵角センサによって、ステアリングホイ
ールの舵角センサと同じ構成を有する舵角センサでステ
アリング機構部による車輪の転舵角度を検出し、ステア
リングホイールの回転角度との照合を行うことができ
る。
The steering wheel and a steering mechanism for steering the wheels are mechanically separated from each other.
In a steering device in which a steering mechanism is motor-controlled in accordance with a rotation angle of a steering wheel and a wheel is steered, it is indispensable to collate the steering angle of the steering mechanism with the rotation angle of the steering wheel. The steering angle sensor having the same configuration as the steering angle sensor of the steering wheel detects the steering angle of the wheel by the steering mechanism by the steering angle sensor that can be disposed near the steering mechanism according to the present invention. Can be collated with the rotation angle of.

【0018】これにより、本願請求項3に記載の発明に
係る舵角センサによれば、ステアリングホイールとステ
アリング機構部とが機械的に分離されて構成されたステ
アリング装置において、ステアリング機構部による車輪
の転舵角度と、ステアリングホイールの回転角度との照
合手段を比較的容易に構成できるという作用効果が得ら
れる。
Thus, according to the steering angle sensor according to the third aspect of the present invention, in a steering device in which the steering wheel and the steering mechanism are mechanically separated from each other, the wheel of the steering mechanism is used. The operational effect is obtained that the means for comparing the steering angle and the rotation angle of the steering wheel can be configured relatively easily.

【0019】本願請求項4に記載の発明は、請求項1〜
3のいずれか1項において、前記MR素子は、前記第1
の磁束検出エレメントの内部に配設された第1の磁束発
生手段による磁束成分を、前記第1の磁束方向変化波形
に重畳して第3の磁束方向変化波形として出力し、前記
第2の磁束検出エレメントの内部に配設された第2の磁
束発生手段による磁束成分を、前記第2の磁束方向変化
波形に重畳して第4の磁束方向変化波形として出力する
構成を成し、前記第1の磁束方向変化波形と前記第2の
磁束方向変化波形とを比較演算することによって、0°
〜180°の回転角度を算出し、前記第3の磁束方向変
化波形から前記第4の磁束方向変化波形を減算した第5
の磁束方向変化波形と、前記第3の磁束方向変化波形と
前記第4の磁束方向変化波形とを加算した第6の磁束方
向変化波形とを比較演算することによって、前記回転角
度が、0°〜180°の領域の回転角度であるか、18
0°〜360°の領域の回転角度であるかを判定し、前
記180°〜360°の領域の回転角度であると判定し
た時は、前記回転角度に180°の回転角度を加算する
ことによって、1つの永久磁石と1つのMR素子とで、
前記ステアリングホイールの360°の絶対回転角度情
報を生成することが可能な構成を有する、ことを特徴と
した舵角センサである。
[0019] The invention described in claim 4 of the present application provides claims 1 to
3. In any one of the first to third aspects, the MR element may include the first element.
A magnetic flux component generated by the first magnetic flux generating means disposed inside the magnetic flux detecting element is superimposed on the first magnetic flux direction change waveform and output as a third magnetic flux direction change waveform, and the second magnetic flux A configuration in which a magnetic flux component generated by a second magnetic flux generating means disposed inside the detection element is superimposed on the second magnetic flux direction change waveform and output as a fourth magnetic flux direction change waveform; By performing a comparison operation between the magnetic flux direction change waveform and the second magnetic flux direction change waveform, 0 °
A rotation angle of about 180 °, and a fifth magnetic flux direction change waveform obtained by subtracting the fourth magnetic flux direction change waveform from the third magnetic flux direction change waveform.
And the sixth magnetic flux direction change waveform obtained by adding the third magnetic flux direction change waveform and the fourth magnetic flux direction change waveform, the rotation angle becomes 0 °. Rotation angle in the region of ~ 180 ° or 18
It is determined whether the rotation angle is in the range of 0 ° to 360 °, and when it is determined that the rotation angle is in the range of 180 ° to 360 °, a rotation angle of 180 ° is added to the rotation angle. With one permanent magnet and one MR element,
A steering angle sensor having a configuration capable of generating 360 ° absolute rotation angle information of the steering wheel.

【0020】内部に電磁コイル等の磁束発生手段を有
し、異なる角度で配置された2つの磁束検出エレメント
とを有するMR素子によって、永久磁石の磁束方向の変
化による第1の磁束方向変化波形及び第2の磁束方向変
化波形に加えて、電磁コイル等による磁束方向の変化成
分が重畳された第3の磁束方向変化波形及び第4の磁束
方向変化波形を生成することが可能になる。この第3の
磁束方向変化波形と第4の磁束方向変化波形とを比較演
算することによって、第1の磁束方向変化波形と第2の
磁束方向変化波形とを比較演算することで算出される回
転角度が、0°〜180°の領域の回転角度であるか、
180°〜360°の領域の回転角度であるかを判定す
ることが可能になる。そして、それによって、1つのM
R素子で、360°の絶対回転角度情報を生成すること
が可能になる。
A first magnetic flux direction change waveform due to a change in the magnetic flux direction of the permanent magnet and an MR element having a magnetic flux generating means such as an electromagnetic coil therein and two magnetic flux detecting elements arranged at different angles are provided. In addition to the second magnetic flux direction change waveform, it is possible to generate a third magnetic flux direction change waveform and a fourth magnetic flux direction change waveform on which a change component of the magnetic flux direction due to an electromagnetic coil or the like is superimposed. By comparing the third magnetic flux direction change waveform with the fourth magnetic flux direction change waveform, the rotation calculated by comparing the first magnetic flux direction change waveform with the second magnetic flux direction change waveform is calculated. Whether the angle is a rotation angle in the range of 0 ° to 180 °,
It is possible to determine whether the rotation angle is in the range of 180 ° to 360 °. And thereby one M
With the R element, it is possible to generate 360 ° absolute rotation angle information.

【0021】これにより、本願請求項4に記載の発明に
係る舵角センサによれば、本願請求項1〜3のいずれか
1項に記載の発明による作用効果に加えて、1つのMR
素子でステアリングホイールの絶対回転角度情報を生成
可能な舵角センサを実現することが可能になり、それに
よって、舵角センサのさらなる小型化、及び低価格化を
可能にするとともに、故障率のより低い舵角センサを実
現することが可能になるという作用効果が得られる。
Thus, according to the steering angle sensor according to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the invention according to any one of the first to third aspects of the present invention, one MR is provided.
It is possible to realize a steering angle sensor that can generate absolute rotation angle information of the steering wheel with the element, thereby enabling further miniaturization and cost reduction of the steering angle sensor and increasing the failure rate. The operation and effect that a low steering angle sensor can be realized is obtained.

【0022】本願請求項5に記載の発明は、請求項4に
おいて、前記舵角センサは、あらかじめ記憶した前記ス
テアリングホイールの基準回転位置を基準にして、36
0°を越える該ステアリングホイールの絶対回転角度情
報を演算して生成する手段を有する、ことを特徴とした
舵角センサである。
According to a fifth aspect of the present invention, in accordance with the fourth aspect, the steering angle sensor is configured such that the steering angle sensor is based on a previously stored reference rotation position of the steering wheel.
A steering angle sensor having means for calculating and generating absolute rotation angle information of the steering wheel exceeding 0 °.

【0023】このように、本願請求項5に記載の発明に
係る舵角センサによれば、本願請求項4に記載の発明に
よる作用効果に加えて、あらかじめステアリングホイー
ルの基準回転位置を設定して記憶し、その基準回転位置
と、MR素子の出力から生成される360°の絶対回転
角度情報とからステアリングホイールの絶対回転角度情
報を演算して算出する手段を有することによって、36
0°を越えるステアリングホイールの絶対回転角度情報
を生成することが可能になるという作用効果が得られ
る。
Thus, according to the steering angle sensor according to the fifth aspect of the present invention, in addition to the operation and effect according to the fourth aspect of the present invention, the reference rotation position of the steering wheel is set in advance. By having a means for calculating and calculating the absolute rotation angle information of the steering wheel from the reference rotation position and the 360 ° absolute rotation angle information generated from the output of the MR element,
The operation and effect that the absolute rotation angle information of the steering wheel exceeding 0 ° can be generated is obtained.

【0024】本願請求項6に記載の発明は、請求項1〜
5のいずれか1項に記載の舵角センサを備える、ことを
特徴とした自動車のステアリング装置である。本願請求
項6に記載の発明に係る自動車のステアリング装置によ
れば、自動車のステアリング装置において、前述した本
願請求項1〜5のいずれか1項に記載の発明による作用
効果を得ることができる。
[0024] The invention described in claim 6 of the present application relates to claims 1 to
A steering apparatus for an automobile, comprising the steering angle sensor according to any one of Claims 5 to 5. According to the steering apparatus for an automobile according to the invention described in claim 6 of the present application, the operation and effect of the invention described in any one of the above-described claims 1 to 5 can be obtained in the steering apparatus for an automobile.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本願発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。図1は、本願発明に係る舵角
センサを備えたステアリング装置の概略の構成を示した
斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a steering device provided with a steering angle sensor according to the present invention.

【0026】ステアリングホイール21は、ステアリン
グシャフト22を介して、ステアリング機構部23に連
結されており、運転者がステアリングホイール21を操
作して回転させることによって、ステアリング機構部2
3に回転が伝達し、ステアリング機構部23によって、
図示していない車輪が転舵する。ステアリングシャフト
22は、図示の如く、複数の連結部24を有している。
The steering wheel 21 is connected to a steering mechanism 23 via a steering shaft 22. When the driver operates and rotates the steering wheel 21, the steering mechanism 2 is rotated.
The rotation is transmitted to 3, and by the steering mechanism 23,
Wheels not shown are steered. The steering shaft 22 has a plurality of connecting portions 24 as shown.

【0027】また、符号25で示したステアリングシャ
フト22とステアリング機構部23との連結部分におい
て、ステアリングシャフト22の先端部分の端面には、
図示していない永久磁石が配設されている。そして、そ
の永久磁石と対向する位置には、本願発明に係る舵角セ
ンサ31が、図示の如く、配設されている。
In the connection portion between the steering shaft 22 and the steering mechanism 23 indicated by the reference numeral 25, the end surface of the distal end portion of the steering shaft 22 has
A permanent magnet (not shown) is provided. A steering angle sensor 31 according to the present invention is disposed at a position facing the permanent magnet as shown in the figure.

【0028】図2は、本願発明に係る舵角センサ31の
概略の斜視図である。舵角センサ31は、本体311
と、MR素子(磁気抵抗素子)15を実装した電子回路
基板312とで構成されている。本体311には、取付
用の取付孔313が3カ所形成されている。MR素子1
5は、舵角センサ31に対向して配設される永久磁石の
磁束方向の変化を電圧値の変化として出力する素子であ
る。以下、このMR素子15について説明し、つづい
て、このMR素子15を備えた舵角センサ31におい
て、ステアリングホイール21の絶対回転角度情報を生
成する過程を、図を参照しながら説明する。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the steering angle sensor 31 according to the present invention. The steering angle sensor 31 includes a main body 311
And an electronic circuit board 312 on which an MR element (magnetic resistance element) 15 is mounted. The body 311 has three mounting holes 313 for mounting. MR element 1
Reference numeral 5 denotes an element that outputs a change in the magnetic flux direction of a permanent magnet disposed to face the steering angle sensor 31 as a change in voltage value. Hereinafter, the MR element 15 will be described, and then a process of generating the absolute rotation angle information of the steering wheel 21 in the steering angle sensor 31 including the MR element 15 will be described with reference to the drawings.

【0029】また、上述したように、舵角センサ31に
搭載されているMR素子15と対向する位置に、ステア
リングシャフト22の先端に配設された永久磁石が配置
されるというシンプルな構成を成しているので、歯車等
の機構的に摺動音を発生する部分がない。したがって、
当該実施の形態における舵角センサ31は、機構的な音
が全く発生しないものである。
Further, as described above, the permanent magnet disposed at the tip of the steering shaft 22 is disposed at a position facing the MR element 15 mounted on the steering angle sensor 31. Therefore, there is no mechanical part that generates sliding noise such as a gear. Therefore,
The steering angle sensor 31 according to the present embodiment does not generate any mechanical sound.

【0030】図3は、本願発明に係る舵角センサ31に
備えられたMR素子15の構成を模式的に示したもので
ある。MR素子15は、第1の磁束検出エレメント1と
第2の磁束検出エレメント2との2つの磁束検出エレメ
ントを有している。この2つの磁束検出エレメントは、
異なる角度で配置されており、図示の通り、その角度は
約45°である。このMR素子15の磁束方向検出面上
で永久磁石(図示せず)が、ステアリングホイール21
の回転に連動して回転することによって、MR素子15
の磁束方向検出面上の磁束方向Wが変化する。第1の磁
束検出エレメント1及び第2の磁束検出エレメント2
は、この磁束方向Wの変化を検出して、電気信号に変換
して出力する。ここで、V1は、第1の磁束検出エレメ
ント1の出力電圧を示しており、V2は、第2の磁束検
出エレメント2の出力電圧を示している。
FIG. 3 schematically shows the structure of the MR element 15 provided in the steering angle sensor 31 according to the present invention. The MR element 15 has two magnetic flux detecting elements, a first magnetic flux detecting element 1 and a second magnetic flux detecting element 2. These two magnetic flux detecting elements are:
They are arranged at different angles, and as shown, the angle is about 45 °. On the magnetic flux direction detecting surface of the MR element 15, a permanent magnet (not shown)
By rotating in conjunction with the rotation of the
The magnetic flux direction W on the magnetic flux direction detecting surface of the above changes. First magnetic flux detecting element 1 and second magnetic flux detecting element 2
Detects the change in the magnetic flux direction W, converts it into an electric signal, and outputs it. Here, V1 indicates the output voltage of the first magnetic flux detection element 1, and V2 indicates the output voltage of the second magnetic flux detection element 2.

【0031】また、第1の磁束検出エレメント1は、磁
束発生手段としての第1の電磁コイル3を内蔵してお
り、第2の磁束検出エレメント2は、磁束発生手段とし
ての第2の電磁コイル4を内蔵している。この第1の電
磁コイル3と、第2の電磁コイル4に通電することによ
って、第1の電磁コイル3は、符号B1で示した矢印の
方向の磁束を発生し、第2の電磁コイル4は、符号B2
で示した矢印の方向の磁束を発生する。尚、Vvは、第
1の磁束検出エレメント1及び第2の磁束検出エレメン
ト2の電源電圧を示している。
The first magnetic flux detecting element 1 has a built-in first electromagnetic coil 3 as a magnetic flux generating means, and the second magnetic flux detecting element 2 has a second electromagnetic coil 3 as a magnetic flux generating means. 4 built-in. When the first electromagnetic coil 3 and the second electromagnetic coil 4 are energized, the first electromagnetic coil 3 generates a magnetic flux in the direction of the arrow indicated by reference numeral B1, and the second electromagnetic coil 4 , Code B2
A magnetic flux is generated in the direction of the arrow shown by. Note that Vv indicates the power supply voltage of the first magnetic flux detecting element 1 and the second magnetic flux detecting element 2.

【0032】図4は、本願発明に係る舵角センサ31に
備えられたMR素子15が出力する第1の磁束方向変化
波形及び第2の磁束方向変化波形を示したグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph showing a first magnetic flux direction change waveform and a second magnetic flux direction change waveform output by the MR element 15 provided in the steering angle sensor 31 according to the present invention.

【0033】第1の磁束検出エレメント1と第2の磁束
検出エレメント2は、異なる角度で配置されているの
で、位相の異なる波形の電圧信号を出力する。ここで、
第1の磁束検出エレメント1が出力する第1の磁束方向
変化波形の電圧波形をVsinとし、第2の磁束検出エレ
メント2が出力する第2の磁束方向変化波形の電圧波形
をVcosとすると、Vsin及びVcosの電圧波形は、図4
に示した電圧波形となる。同図に示したグラフにおい
て、縦軸は磁束検出エレメントの出力電圧を示し、横軸
は磁束方向の角度αを示している。第1の磁束検出エレ
メント1と第2の磁束検出エレメント2は、45°の角
度のずれを持って配置されているので、VsinとVcosの
出力電圧波形は、45°位相がずれた波形となる。ま
た、0°〜180°までのVsin及びVcosの波形と、1
80°〜360°までのVsin及びVcosの波形とは、同
じ波形となる。
Since the first magnetic flux detecting element 1 and the second magnetic flux detecting element 2 are arranged at different angles, they output voltage signals having waveforms having different phases. here,
Assuming that the voltage waveform of the first magnetic flux direction change waveform output by the first magnetic flux detection element 1 is Vsin and the voltage waveform of the second magnetic flux direction change waveform output by the second magnetic flux detection element 2 is Vcos, Vsin And the voltage waveform of Vcos is shown in FIG.
The voltage waveform shown in FIG. In the graph shown in the figure, the vertical axis indicates the output voltage of the magnetic flux detecting element, and the horizontal axis indicates the angle α in the magnetic flux direction. Since the first magnetic flux detecting element 1 and the second magnetic flux detecting element 2 are arranged with a 45 ° angle shift, the output voltage waveforms of Vsin and Vcos have a 45 ° phase shift. . Further, the waveforms of Vsin and Vcos from 0 ° to 180 °, and 1
The waveforms of Vsin and Vcos from 80 ° to 360 ° are the same.

【0034】したがって、この位相のずれた2つの磁束
方向変化波形を比較演算することによって、生成可能な
ステアリングホイール21の絶対回転角度情報は、0°
〜180°までである。同図のグラフからも分かるよう
に、2つの位相の異なる磁束方向変化波形を比較演算す
ることによって生成可能なステアリングホイール21の
絶対回転角度情報は、1回転360°において、0°〜
180°の回転角度と180°〜360°の回転角度が
同じ回転角度情報になってしまい、区別がつけられない
ためである。
Therefore, the absolute rotation angle information of the steering wheel 21 that can be generated by comparing and calculating the two magnetic flux direction change waveforms whose phases are shifted is 0 °.
Up to 180 °. As can be seen from the graph of FIG. 11, the absolute rotation angle information of the steering wheel 21 that can be generated by comparing and calculating two magnetic flux direction change waveforms having different phases is 0 ° to 360 ° per rotation.
This is because a rotation angle of 180 ° and a rotation angle of 180 ° to 360 ° become the same rotation angle information and cannot be distinguished.

【0035】図5は、本願発明に係る舵角センサ31に
備えられたMR素子15が出力する第3の磁束方向変化
波形及び第4の磁束方向変化波形を示したグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph showing a third magnetic flux direction change waveform and a fourth magnetic flux direction change waveform output by the MR element 15 provided in the steering angle sensor 31 according to the present invention.

【0036】前述したように第1の磁束検出エレメント
1は、内部に第1の磁束発生手段としての第1の電磁コ
イル3を有しており、第2の磁束検出エレメント2は、
内部に第2の磁束発生手段としての第2の電磁コイル4
を有している。この第1の電磁コイル3及び第2の電磁
コイル4に通電することによって、第1の磁束検出エレ
メント1及び第2の磁束検出エレメント2は、内部に電
磁石を有することになる。そして、それによって、第1
の磁束検出エレメント1は、永久磁石の磁束と第1の電
磁コイル3が発生する磁界による磁束とが重畳された第
3の磁束方向変化波形を出力し、第2の磁束検出エレメ
ント2は、永久磁石の磁束と第2の電磁コイル4が発生
する磁界による磁束とが重畳された第4の磁束方向変化
波形を出力することになる。
As described above, the first magnetic flux detecting element 1 has the first electromagnetic coil 3 as the first magnetic flux generating means inside, and the second magnetic flux detecting element 2
A second electromagnetic coil 4 as a second magnetic flux generating means therein
have. By energizing the first electromagnetic coil 3 and the second electromagnetic coil 4, the first magnetic flux detecting element 1 and the second magnetic flux detecting element 2 have electromagnets inside. And thereby, the first
Output the third magnetic flux direction change waveform in which the magnetic flux of the permanent magnet and the magnetic flux generated by the magnetic field generated by the first electromagnetic coil 3 are superimposed. A fourth magnetic flux direction change waveform in which the magnetic flux of the magnet and the magnetic flux generated by the magnetic field generated by the second electromagnetic coil 4 are superimposed is output.

【0037】ここで、第3の磁束方向変化波形の電圧波
形をΔVsinとし、第4の磁束方向変化波形の電圧波形
をΔVcosとすると、ΔVsin及びΔVcosの電圧波形
は、図5のグラフに示した電圧波形になる。このよう
に、ΔVsinは、第1の電磁コイル3によって発生する
磁界によって、永久磁石の回転によって変化する磁束の
方向W(図3)に対して、一定の基準となる方向の磁束
B1(図3)を重畳した電圧波形となる。また、ΔVco
sも同様に、第2の電磁コイル4によって発生する磁界
によって、永久磁石の回転によって変化する磁束の方向
Wに対して、一定の基準となる方向の磁束B2(図3)
を重畳した電圧波形となる。
Here, assuming that the voltage waveform of the third magnetic flux direction change waveform is ΔVsin and the voltage waveform of the fourth magnetic flux direction change waveform is ΔVcos, the voltage waveforms of ΔVsin and ΔVcos are shown in the graph of FIG. It becomes a voltage waveform. As described above, ΔVsin is a magnetic flux B1 (FIG. 3) in a direction that is a fixed reference with respect to the direction W (FIG. 3) of the magnetic flux changed by the rotation of the permanent magnet due to the magnetic field generated by the first electromagnetic coil 3. ) Is superimposed. Also, ΔVco
Similarly, s is a magnetic flux B2 (FIG. 3) in a fixed reference direction with respect to the direction W of the magnetic flux changed by the rotation of the permanent magnet due to the magnetic field generated by the second electromagnetic coil 4.
Are superimposed on each other.

【0038】尚、第1の電磁コイル3及び第2の電磁コ
イル4に通電することによって発生する磁束B1及びB
2は、永久磁石によって発生する磁束Wと比較して、非
常に小さい磁束レベルである。したがって、図3に示し
たΔVsin及びΔVcosの電圧波形は、電磁コイルによる
重畳成分のみを増幅した電圧波形である。
The magnetic fluxes B1 and B generated when the first electromagnetic coil 3 and the second electromagnetic coil 4 are energized.
2 is a very small magnetic flux level as compared with the magnetic flux W generated by the permanent magnet. Therefore, the voltage waveforms of ΔVsin and ΔVcos shown in FIG. 3 are voltage waveforms obtained by amplifying only the superimposed component by the electromagnetic coil.

【0039】このようにして、第1の磁束検出エレメン
ト1及び第2の磁束検出エレメント2に内蔵された、第
1の電磁コイル3及び第2の電磁コイル4によって、一
定の方向の基準となる磁束方向が重畳されたΔVsin及
びΔVcosの電圧波形を得ることができる。そして、こ
のΔVsin及びΔVcosの電圧波形から、本願発明に係る
舵角センサ31に備えられた1つのMR素子15におい
て、360°の絶対回転角度情報を生成する過程を、以
下、続けて説明する。
As described above, the first magnetic coil 3 and the second magnetic coil 4 built in the first magnetic flux detecting element 1 and the second magnetic flux detecting element 2 serve as a reference in a certain direction. It is possible to obtain voltage waveforms of ΔVsin and ΔVcos in which the magnetic flux directions are superimposed. The process of generating 360 ° absolute rotation angle information in one MR element 15 provided in the steering angle sensor 31 according to the present invention from the voltage waveforms of ΔVsin and ΔVcos will be described below.

【0040】図6は、ΔVsinの電圧波形からΔVcosの
電圧波形を減算した第5の磁束方向変化波形とΔVsin
の電圧波形とΔVcosの電圧波形とを加算した、第6の
磁束方向変化波形とを示したグラフである。
FIG. 6 shows a fifth magnetic flux direction change waveform obtained by subtracting the voltage waveform of ΔVcos from the voltage waveform of ΔVsin, and ΔVsin.
13 is a graph showing a sixth magnetic flux direction change waveform obtained by adding the voltage waveform of ΔVcos to the voltage waveform of FIG.

【0041】ΔVsinの電圧波形からΔVcosの電圧波形
を減算した第5の磁束方向変化波形としてのΔVsin−
ΔVcosの電圧波形は、磁束方向の角度αが0°〜16
0°近傍までの間は、プラスの電圧値となる領域を推移
し、160°近傍から340°近傍までの間は、マイナ
スの電圧値となる領域を推移し、340°近傍〜360
°までの間は、再びプラスの電圧値となる領域を推移す
る電圧波形のグラフとなる。一方、ΔVsinの電圧波形
とΔVcosの電圧波形とを加算した第6の磁束方向変化
波形としてのΔVsin+ΔVcosの電圧波形は、図示の如
く、プラスの電圧値となる領域とマイナスの電圧値とな
る領域を交互に推移する電圧波形のグラフとなる。そし
て、このΔVsin−ΔVcosの電圧波形から、図7に示す
L1の電圧波形を生成し、ΔVsin+ΔVcosの電圧波形
から図8に示すL2の電圧波形を生成する。
A fifth magnetic flux direction change waveform ΔVsin− is obtained by subtracting the voltage waveform ΔVcos from the voltage waveform ΔVsin.
The voltage waveform of ΔVcos is such that the angle α in the magnetic flux direction is 0 ° to 16 °.
Until the vicinity of 0 °, the region having a positive voltage value changes, and from around 160 ° to approximately 340 °, the region of a negative voltage value changes.
In the range up to °, a graph of a voltage waveform changes again in a region having a positive voltage value. On the other hand, a voltage waveform of ΔVsin + ΔVcos as a sixth magnetic flux direction change waveform obtained by adding the voltage waveform of ΔVsin and the voltage waveform of ΔVcos has a region having a positive voltage value and a region having a negative voltage value as shown in the drawing. It becomes a graph of a voltage waveform that changes alternately. Then, the voltage waveform of L1 shown in FIG. 7 is generated from the voltage waveform of ΔVsin−ΔVcos, and the voltage waveform of L2 shown in FIG. 8 is generated from the voltage waveform of ΔVsin + ΔVcos.

【0042】図7は、ΔVsin−ΔVcosの電圧波形から
生成した電圧波形L1を示したグラフである。電圧波形
L1は、図6に示したΔVsin−ΔVcosの電圧波形を演
算処理し、電圧値0Vを境界としてプラスの電圧値を全
て一定のマイナスの電圧値に変換し、マイナスの電圧値
を全て一定のプラスの電圧値に変換した電圧波形であ
る。
FIG. 7 is a graph showing a voltage waveform L1 generated from the voltage waveform of ΔVsin−ΔVcos. The voltage waveform L1 is obtained by performing arithmetic processing on the voltage waveform of ΔVsin−ΔVcos shown in FIG. 6, converting all positive voltage values to a constant negative voltage value with a voltage value of 0 V as a boundary, and converting all negative voltage values to a constant value. Is a voltage waveform converted into a positive voltage value.

【0043】図8は、ΔVsin+ΔVcosの電圧波形から
生成した電圧波形L2を示したグラフである。電圧波形
L2は、電圧波形L1と同様に、図6に示したΔVsin
+ΔVcosの電圧波形を演算処理し、電圧値0Vを境界
としてプラスの電圧値を全て一定のプラスの電圧値に変
換し、マイナスの電圧値を全て一定のマイナスの電圧値
に変換した電圧波形である。
FIG. 8 is a graph showing a voltage waveform L2 generated from the voltage waveform of ΔVsin + ΔVcos. The voltage waveform L2 is the same as the voltage waveform L1, as shown in FIG.
This is a voltage waveform obtained by performing arithmetic processing on a voltage waveform of + ΔVcos, converting all positive voltage values to a constant positive voltage value with a voltage value of 0 V as a boundary, and converting all negative voltage values to a constant negative voltage value. .

【0044】図9は、電圧波形L1と電圧波形L2から
生成した電圧波形L3を示したものである。電圧波形L
1において、電圧の変化点は、磁束方向の角度αが16
0°近傍の点と、磁束方向の角度αが340°近傍の点
である。一方、電圧波形L2において、磁束方向の角度
αが160°近傍の点の電圧値は、マイナスの電圧値で
あり、磁束方向の角度αが340°近傍の点の電圧値
は、プラスの電圧値である。つまり、0°〜360°の
範囲において、約180°の間隔を有する2つの電圧変
化点を有する電圧波形L1と、その2つの電圧変化点の
電圧極性が異なる電圧波形L2とから、演算処理によっ
て電圧波形L3を生成することができるものである。
FIG. 9 shows a voltage waveform L3 generated from the voltage waveform L1 and the voltage waveform L2. Voltage waveform L
In FIG. 1, the point of voltage change is that the angle α in the magnetic flux direction is 16
A point near 0 ° and a point where the angle α in the magnetic flux direction is near 340 °. On the other hand, in the voltage waveform L2, the voltage value at the point where the angle α in the magnetic flux direction is around 160 ° is a negative voltage value, and the voltage value at the point where the angle α in the magnetic flux direction is around 340 ° is a positive voltage value. It is. That is, in a range of 0 ° to 360 °, a voltage waveform L1 having two voltage change points having an interval of about 180 ° and a voltage waveform L2 having different voltage polarities at the two voltage change points are calculated by an arithmetic process. The voltage waveform L3 can be generated.

【0045】電圧波形L3は、磁束方向の角度αが0°
〜180°の領域において一定のプラスの電圧値であ
り、磁束方向の角度αが180°〜360°の領域にお
いて一定のマイナスの電圧値となっている。つまり、電
圧波形L3から、磁束方向の角度αが0°〜180°の
領域にあるか、180°〜360°の領域にあるかを判
定することができる。したがって、前述したVsinとVc
osの電圧波形による0°〜180°までの絶対回転角度
情報と、電圧波形L3とから、360°の絶対回転角度
情報を生成することが可能になる。
The voltage waveform L3 has an angle α in the magnetic flux direction of 0 °.
It has a constant positive voltage value in the region of 180 ° to 180 °, and has a constant negative voltage value in the region of 180 ° to 360 ° in the magnetic flux direction. That is, it is possible to determine from the voltage waveform L3 whether the angle α in the magnetic flux direction is in the range of 0 ° to 180 ° or in the range of 180 ° to 360 °. Therefore, Vsin and Vc
It is possible to generate 360 ° absolute rotation angle information from the absolute rotation angle information from 0 ° to 180 ° based on the voltage waveform of os and the voltage waveform L3.

【0046】図10は、VsinとVcosの電圧波形による
0°〜180°までの絶対回転角度情報と、磁束方向の
角度αとの関係を示したグラフである。このように、0
°〜360°までの磁束方向の角度α(グラフ横軸)に
対して、VsinとVcosの電圧波形から演算して生成可能
な絶対回転角度(グラフ縦軸)は、0〜180°までで
ある。したがって、磁束方向の角度αが0°〜180°
までのグラフと180°〜360°までのグラフは、同
じグラフとなってしまう。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the absolute rotation angle information from 0 ° to 180 ° based on the voltage waveforms of Vsin and Vcos and the angle α in the magnetic flux direction. Thus, 0
The absolute rotation angle (vertical axis of the graph) that can be generated by calculating from the voltage waveforms of Vsin and Vcos with respect to the angle α (horizontal axis of the graph) in the magnetic flux direction from ° to 360 ° is 0 to 180 °. . Therefore, the angle α of the magnetic flux direction is 0 ° to 180 °.
And the graph from 180 ° to 360 ° are the same graph.

【0047】そこで、前述した電圧波形L3の電圧値か
ら、磁束方向の角度αが180°〜360°までの間の
角度である場合、つまり電圧波形L3の電圧値がマイナ
スである場合には、図10に示したVsinとVcosの電圧
波形による0°〜180°までの絶対回転角度情報に、
180°を加算することによって、図11に示した36
0°の絶対回転角度情報を生成することができる。
Therefore, from the voltage value of the voltage waveform L3 described above, when the angle α in the magnetic flux direction is an angle between 180 ° and 360 °, that is, when the voltage value of the voltage waveform L3 is negative, The absolute rotation angle information from 0 ° to 180 ° based on the voltage waveforms of Vsin and Vcos shown in FIG.
By adding 180 °, 36 shown in FIG.
It is possible to generate absolute rotation angle information of 0 °.

【0048】このように、当該実施の形態に示した舵角
センサ31は、1つの永久磁石と1つのMR素子15と
の組合せによって、360°絶対回転角度情報を生成可
能な構成を有している。そして、それによって、ステア
リング機構部23に配設可能となるので、舵角センサ3
1が検出する回転角度情報と、車輪の転舵角度との間に
生じるわずかなずれを少なくするとともに、ステアリン
グホイール21周辺の他機器の配置の制約を解消し、舵
角センサ31から発生する機構的な音が車室内において
耳障りに感じる虞を少なくすることが可能になる。
As described above, the steering angle sensor 31 shown in the present embodiment has a configuration capable of generating 360 ° absolute rotation angle information by a combination of one permanent magnet and one MR element 15. I have. Then, the steering angle sensor 3 can be disposed in the steering mechanism 23.
1 reduces the slight deviation between the rotation angle information detected by the steering wheel 1 and the steering angle of the wheel, eliminates the restriction on the arrangement of other devices around the steering wheel 21, and generates a mechanism generated from the steering angle sensor 31. This makes it possible to reduce the possibility that a typical sound is harsh in the vehicle interior.

【0049】また、他の実施の形態としては、上記示し
た1つの永久磁石と1つのMR素子15の組合せを有す
るとともに、あらかじめ記憶したステアリングホイール
21の基準回転位置を基準にして、ステアリングホイー
ル21の絶対回転角度情報を演算して生成する手段を有
したものが挙げられる。
As another embodiment, a steering wheel 21 having a combination of one permanent magnet and one MR element 15 as described above and having a reference rotation position of the steering wheel 21 stored in advance as a reference is provided. Which has a means for calculating and generating the absolute rotation angle information.

【0050】これは、1つの永久磁石と1つのMR素子
15との組合せによって、360°絶対回転角度情報を
生成可能な構成に加えて、あらかじめ記憶したステアリ
ングホイール21の基準回転位置を基準にして、ステア
リングホイール21の絶対回転角度情報を演算して生成
することによって、360°を越える絶対回転角度情報
を生成することを可能にするものである。これによっ
て、360°を越えるステアリングホイール21の絶対
回転角度情報を生成することが可能な舵角センサ31を
構成でき、舵角センサ31において本願発明による作用
効果を得ることができるものである。
This means that a combination of one permanent magnet and one MR element 15 can generate 360 ° absolute rotation angle information, and can also use the reference rotation position of the steering wheel 21 stored in advance as a reference. By calculating and generating absolute rotation angle information of the steering wheel 21, it is possible to generate absolute rotation angle information exceeding 360 °. As a result, the steering angle sensor 31 capable of generating absolute rotation angle information of the steering wheel 21 exceeding 360 ° can be configured, and the function and effect according to the present invention can be obtained in the steering angle sensor 31.

【0051】さらに、他の実施の形態としては、パワー
ステアリング装置を搭載したステアリング装置のパワー
ステアリング用モータのモータシャフト22に舵角セン
サ31を配設したものが挙げられる。
Further, as another embodiment, a steering device having a power steering device in which a steering angle sensor 31 is provided on a motor shaft 22 of a power steering motor is provided.

【0052】図12は、本願発明に係る舵角センサ31
を備えたパワーステアリング装置を搭載したステアリン
グ装置の概略の構成を示した斜視図である。
FIG. 12 shows a steering angle sensor 31 according to the present invention.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a steering device equipped with a power steering device provided with a power steering device.

【0053】図1に示したステアリング装置と同様に、
ステアリングホイール21は、ステアリングシャフト2
2を介して、ステアリング機構部23に連結されてお
り、運転者がステアリングホイール21を操作して回転
させることによって、ステアリング機構部23に回転が
伝達し、ステアリング機構部23によって、図示してい
ない車輪が転舵する。ステアリングシャフト22は、図
示の如く、複数の連結部24を有している。また、パワ
ーステアリング用モータ26が、図示の如くステアリン
グシャフト22に連結して配設されている。パワーステ
アリング用モータ26は、運転者のステアリングホイー
ル21の操作に応じて駆動制御され、ステアリングシャ
フト22を回転させる。この、パワーステアリング用モ
ータ26のモータシャフトには、図示していない永久磁
石が配設されており、その永久磁石と対向する位置に、
本願発明に係る舵角センサ31が図示の如く、配設され
ている。
As with the steering device shown in FIG.
The steering wheel 21 includes the steering shaft 2
The rotation is transmitted to the steering mechanism 23 by the driver operating the steering wheel 21 to rotate the steering wheel 21, and the steering mechanism 23 does not show the rotation. The wheels steer. The steering shaft 22 has a plurality of connecting portions 24 as shown. A power steering motor 26 is connected to the steering shaft 22 as shown in the figure. The power steering motor 26 is driven and controlled in accordance with the operation of the steering wheel 21 by the driver, and rotates the steering shaft 22. On the motor shaft of the power steering motor 26, a permanent magnet (not shown) is provided, and at a position facing the permanent magnet,
A steering angle sensor 31 according to the present invention is provided as shown.

【0054】パワーステアリング用モータ26のモータ
シャフトは、ステアリングシャフト22の回転に連動し
て回転するので、モータシャフトに舵角センサ31を配
設することによって、ステアリングシャフト22に連結
されているステアリングホイール21の絶対回転角度情
報を生成することができる。したがって、パワーステア
リング用モータ26のモータシャフトに舵角センサ31
を配設することによっても本願発明の実施は可能であ
り、このようなパワーステアリング装置を搭載したステ
アリング装置において、上述した本願発明による作用効
果を得ることができるものである。
Since the motor shaft of the power steering motor 26 rotates in conjunction with the rotation of the steering shaft 22, the steering wheel connected to the steering shaft 22 is provided by disposing the steering angle sensor 31 on the motor shaft. 21 absolute rotation angle information can be generated. Therefore, the steering angle sensor 31 is attached to the motor shaft of the power steering motor 26.
By arranging the power steering device, the present invention can be implemented, and the above-described operation and effect of the present invention can be obtained in a steering device equipped with such a power steering device.

【0055】また、さらに、図1に示した態様の如く、
舵角センサ31をステアリングシャフト22とステアリ
ング機構部23との連結部分に配設し、パワーステアリ
ング用モータ26のモータシャフトに配設した舵角セン
サ31を、パワーステアリング用モータ26の回転検出
センサとして他の用途に使用する構成とすることも可能
である。
Further, as shown in FIG.
A steering angle sensor 31 is provided at a connection portion between the steering shaft 22 and the steering mechanism 23, and the steering angle sensor 31 provided on the motor shaft of the power steering motor 26 is used as a rotation detection sensor of the power steering motor 26. It is also possible to adopt a configuration used for other purposes.

【0056】さらに、他の実施の形態としては、ステア
リングホイール21とステアリング機構部23とが機械
的に分離されて構成されているステアリング装置に、本
願発明に係る舵角センサ31を搭載したものが挙げられ
る。
Further, as another embodiment, a steering apparatus in which a steering wheel 21 and a steering mechanism section 23 are mechanically separated from each other and a steering angle sensor 31 according to the present invention is mounted on the steering apparatus. No.

【0057】図13は、本願発明に係る舵角センサ31
を備えたステアリングホイール21とステアリング機構
部23とが機械的に分離されて構成されているステアリ
ング装置の概略の構成を示した斜視図である。
FIG. 13 shows a steering angle sensor 31 according to the present invention.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a steering device in which a steering wheel 21 provided with a steering mechanism 21 and a steering mechanism 23 are mechanically separated.

【0058】当該実施の形態に示したステアリング装置
は、ステアリングホイール21とステアリング機構部2
3は、機械的に連結されていない。ステアリングホイー
ル21には、図示の如く舵角センサ31aが配設されて
いる。また、ステアリング機構部23には、図示の如く
舵角センサ31bが配設されている。舵角センサ31a
は、制御部28に電気的に接続されており、ステアリン
グホイール21の回転角度を生成して、制御部28に対
して出力する。舵角センサ31bは、制御部28に電気
的に接続されており、ステアリングシャフト22の回転
角度を生成して、制御部28に対して出力する。ステア
リングシャフト22には、ステアリング機構部23の駆
動手段として、ステアリング駆動用モータ27が配設さ
れている。ステアリング駆動用モータ27は、制御部2
8に電気的に接続されており、制御部28によって駆動
制御される。また、ステアリング駆動用モータ27のモ
ータシャフトには、図示の如く舵角センサ31cが配設
されている。
The steering device shown in this embodiment has a steering wheel 21 and a steering mechanism 2
3 is not mechanically connected. The steering wheel 21 is provided with a steering angle sensor 31a as shown. The steering mechanism 23 is provided with a steering angle sensor 31b as shown. Steering angle sensor 31a
Is electrically connected to the control unit 28, generates a rotation angle of the steering wheel 21, and outputs the rotation angle to the control unit 28. The steering angle sensor 31b is electrically connected to the control unit 28, generates a rotation angle of the steering shaft 22, and outputs the rotation angle to the control unit 28. A steering drive motor 27 is provided on the steering shaft 22 as a drive unit of the steering mechanism 23. The steering drive motor 27 is connected to the control unit 2.
8 and is drive-controlled by the control unit 28. A steering angle sensor 31c is provided on the motor shaft of the steering drive motor 27 as shown in the figure.

【0059】制御部28は、舵角センサ31aが出力す
るステアリングホイール21の回転角度から車輪の舵角
を演算し、車輪が算出した舵角となる如く、ステアリン
グ駆動用モータを回転制御する制御手段を有している。
また、制御部28は、舵角センサ31aが出力するステ
アリングホイール21の回転角度と、舵角センサ31b
が出力するステアリングシャフト22の回転角度とを比
較して照合する照合手段を有している。また、制御部2
8は、舵角センサ31cが生成するモータシャフトの回
転角度と、舵角センサ31bが生成するステアリングホ
イール21の回転角度とを比較することによって、ステ
アリング駆動用モータ27の異常やステアリング駆動用
モータ27とステアリングシャフト22との連結部の故
障等を検出する故障検出手段も有している。
The control unit 28 calculates the steering angle of the wheel from the rotation angle of the steering wheel 21 output from the steering angle sensor 31a, and controls the rotation of the steering drive motor so that the wheel has the calculated steering angle. have.
The control unit 28 also controls the rotation angle of the steering wheel 21 output from the steering angle sensor 31a and the steering angle sensor 31b.
And a collation means for comparing the rotation angle of the steering shaft 22 output by the controller with the collation means. Control unit 2
8 compares the rotation angle of the motor shaft generated by the steering angle sensor 31c with the rotation angle of the steering wheel 21 generated by the steering angle sensor 31b to determine whether the steering drive motor 27 is abnormal or the steering drive motor 27 Failure detecting means for detecting a failure or the like in a connection portion between the steering shaft 22 and the steering shaft 22 is also provided.

【0060】このような態様を成すステアリング装置に
おいて、図2示した舵角センサ31は、舵角センサ31
a及び舵角センサ31bどちらにも適用することが可能
である。そして、同じ構成を有する舵角センサ31の出
力を比較するので、ステアリング機構部31による車輪
の転舵角度と、ステアリングホイール21の回転角度と
の照合手段を比較的容易に構成できるという作用効果が
得られるものである。
In the steering device having such an embodiment, the steering angle sensor 31 shown in FIG.
a and the steering angle sensor 31b. Since the outputs of the steering angle sensors 31 having the same configuration are compared with each other, it is possible to relatively easily configure a means for checking the turning angle of the wheels by the steering mechanism unit 31 and the rotation angle of the steering wheel 21. It is obtained.

【0061】尚、本願発明は上記実施例に限定されるこ
となく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種
々の変形が可能であり、それらも本願発明の範囲内に含
まれるものであることは言うまでもない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, which are also included in the scope of the present invention. Needless to say,

【0062】[0062]

【発明の効果】本願発明によれば、ステアリング機構近
傍に配設可能な構成を有する舵角センサを実現し、舵角
センサが検出する回転角度情報と、車輪の転舵角度との
間に生じるわずかなずれを少なくするとともに、ステア
リングホイール周辺の他機器の配置の制約を解消し、舵
角センサから発生する機構的な音が車室内において耳障
りに感じる虞を少なくすることが可能になる。
According to the present invention, a steering angle sensor having a configuration that can be disposed near the steering mechanism is realized, and the rotation angle information is generated between the rotation angle information detected by the steering angle sensor and the steering angle of the wheel. This makes it possible to reduce the slight displacement, to eliminate the restriction on the arrangement of other devices around the steering wheel, and to reduce the possibility that the mechanical sound generated from the steering angle sensor is harsh in the vehicle interior.

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

【図1】本願発明に係る舵角センサを備えたステアリン
グ装置の概略の構成を示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a steering device provided with a steering angle sensor according to the present invention.

【図2】本願発明に係る舵角センサの概略の斜視図であ
る。
FIG. 2 is a schematic perspective view of a steering angle sensor according to the present invention.

【図3】本願発明に係る舵角センサに備えられたMR素
子の構成を模式的に示したものである。
FIG. 3 schematically shows a configuration of an MR element provided in the steering angle sensor according to the present invention.

【図4】本願発明に係る舵角センサに備えられたMR素
子が出力する第1の磁束方向変化波形及び第2の磁束方
向変化波形を示したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a first magnetic flux direction change waveform and a second magnetic flux direction change waveform output by an MR element provided in the steering angle sensor according to the present invention.

【図5】本願発明に係る舵角センサに備えられたMR素
子が出力する第3の磁束方向変化波形及び第4の磁束方
向変化波形を示したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a third magnetic flux direction change waveform and a fourth magnetic flux direction change waveform output by the MR element provided in the steering angle sensor according to the present invention.

【図6】ΔVsinの電圧波形からΔVcosの電圧波形を減
算した第5の磁束方向変化波形とΔVsinの電圧波形と
ΔVcosの電圧波形とを加算した、第6の磁束方向変化
波形とを示したグラフである。
6 is a graph showing a sixth magnetic flux direction change waveform obtained by adding a fifth magnetic flux direction change waveform obtained by subtracting a ΔVcos voltage waveform from a ΔVsin voltage waveform, a ΔVsin voltage waveform, and a ΔVcos voltage waveform; FIG. It is.

【図7】ΔVsin−ΔVcosの電圧波形から生成した電圧
波形L1を示したグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a voltage waveform L1 generated from a voltage waveform of ΔVsin−ΔVcos.

【図8】ΔVsin+ΔVcosの電圧波形から生成した電圧
波形L2を示したグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a voltage waveform L2 generated from a voltage waveform of ΔVsin + ΔVcos.

【図9】電圧波形L1と電圧波形L2から生成した電圧
波形L3を示したものである。
FIG. 9 shows a voltage waveform L3 generated from the voltage waveform L1 and the voltage waveform L2.

【図10】VsinとVcosの電圧波形による0°〜180
°までの絶対回転角度情報と、磁束方向の角度αとの関
係を示したグラフである。
FIG. 10 shows 0 ° to 180 ° according to voltage waveforms of Vsin and Vcos.
9 is a graph showing a relationship between absolute rotation angle information up to ° and an angle α in a magnetic flux direction.

【図11】360°の絶対回転角度情報と、磁束方向の
角度αとの関係を示したグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a relationship between 360 ° absolute rotation angle information and an angle α of a magnetic flux direction.

【図12】本願発明に係る舵角センサを備えたパワース
テアリング装置を搭載したステアリング装置の概略の構
成を示した斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration of a steering device equipped with a power steering device provided with a steering angle sensor according to the present invention.

【図13】本願発明に係る舵角センサを備えたステアリ
ングホイールとステアリング機構部とが機械的に分離さ
れて構成されているステアリング装置の概略の構成を示
した斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a schematic configuration of a steering device in which a steering wheel provided with a steering angle sensor according to the present invention and a steering mechanism are mechanically separated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の磁束検出エレメント 2 第2の磁束検出エレメント 3 第1の電磁コイル 4 第2の電磁コイル 11 ステアリングシャフト 12 第1の歯車 13 永久磁石 14 第2の歯車 15 MR素子 16 減速歯車 21 ステアリングホイール 22 ステアリングシャフト 23 ステアリング機構部 24 連結部 26 パワーステアリング用モータ 27 ステアリング駆動用モータ 28 制御部 31 舵角センサ W 磁束方向 α 磁束方向の角度 B1 第1の電磁コイルが発生する磁束方向 B2 第2の電磁コイルが発生する磁束方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st magnetic flux detection element 2 2nd magnetic flux detection element 3 1st electromagnetic coil 4 2nd electromagnetic coil 11 Steering shaft 12 1st gear 13 Permanent magnet 14 2nd gear 15 MR element 16 Reduction gear 21 Steering Wheel 22 steering shaft 23 steering mechanism unit 24 connecting unit 26 power steering motor 27 steering drive motor 28 control unit 31 steering angle sensor W magnetic flux direction α angle in magnetic flux direction B1 magnetic flux direction generated by first electromagnetic coil B2 second Direction of magnetic flux generated by the electromagnetic coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石政 猛 神奈川県横須賀市浦郷町5丁目2931番地 ボッシュ ブレーキ システム株式会社内 Fターム(参考) 2F063 AA36 BA08 BB03 BC04 BD16 CA23 CA40 DA01 DB07 DD02 DD03 DD08 EA03 GA29 GA52 GA58 LA11 LA22 LA23 ZA01 2F077 AA20 AA49 JJ01 JJ06 JJ09 JJ23 TT06 TT52 3D033 CA29  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takeshi Ishimasa 5-2931, Urago-cho, Yokosuka-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Bosch Brake System Co., Ltd. (reference) 2F063 AA36 BA08 BB03 BC04 BD16 CA23 CA40 DA01 DB07 DD02 DD03 DD08 EA03 GA29 GA52 GA58 LA11 LA22 LA23 ZA01 2F077 AA20 AA49 JJ01 JJ06 JJ09 JJ23 TT06 TT52 3D033 CA29

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングホイールと車輪を操舵させ
るステアリング機構部とがステアリングシャフトで連結
されて構成されたステアリング装置の前記ステアリング
ホイールの回転角度情報を生成する舵角センサであっ
て、 前記ステアリングシャフトの前記ステアリング機構部側
先端の端面に配設された略円板形状を有する永久磁石
と、該永久磁石の回転によって生じる磁束の変化を電気
信号に変換し、第1の磁束方向変化波形として出力する
第1の磁束検出エレメントと、該第1の磁束検出エレメ
ントと異なる角度で配置され、前記永久磁石の回転によ
って生じる磁束の変化を電気信号に変換し、第2の磁束
方向変化波形として出力する第2の磁束検出エレメント
を有し、前記永久磁石と対向する如く前記ステアリング
機構部に配設されたMR素子とを備える、ことを特徴と
した舵角センサ。
1. A steering angle sensor for generating rotation angle information of a steering wheel of a steering device configured by connecting a steering wheel and a steering mechanism for steering a wheel with a steering shaft, wherein: A permanent magnet having a substantially disk shape disposed on the end face of the steering mechanism side end and converting a change in magnetic flux generated by rotation of the permanent magnet into an electric signal and outputting the electric signal as a first magnetic flux direction change waveform; A first magnetic flux detecting element and a magnetic flux change element arranged at an angle different from that of the first magnetic flux detecting element, converting a change in magnetic flux generated by rotation of the permanent magnet into an electric signal and outputting the electric signal as a second magnetic flux direction change waveform. Two magnetic flux detecting elements, and are disposed in the steering mechanism so as to face the permanent magnet. And a MR element, a steering angle sensor characterized by.
【請求項2】 ステアリングホイールと車輪を操舵させ
るステアリング機構部とがステアリングシャフトで連結
されて構成されたステアリング装置の前記ステアリング
ホイールの回転角度情報を生成する舵角センサであっ
て、 前記ステアリングホイールの回転に応じて回転制御され
るパワーステアリング用モータのモータシャフト先端の
端面に配設された略円板形状を有する永久磁石と、該永
久磁石の回転によって生じる磁束の変化を電気信号に変
換し、第1の磁束方向変化波形として出力する第1の磁
束検出エレメントと、該第1の磁束検出エレメントと異
なる角度で配置され、前記永久磁石の回転によって生じ
る磁束の変化を電気信号に変換し、第2の磁束方向変化
波形として出力する第2の磁束検出エレメントを有し、
前記永久磁石と対向した位置に配設されたMR素子とを
備える、ことを特徴とした舵角センサ。
2. A steering angle sensor for generating rotation angle information of a steering wheel of a steering device configured by connecting a steering wheel and a steering mechanism for steering a wheel by a steering shaft, A permanent magnet having a substantially disk shape disposed on the end face of the motor shaft tip of the power steering motor whose rotation is controlled in accordance with the rotation, and converting a change in magnetic flux generated by rotation of the permanent magnet into an electric signal, A first magnetic flux detection element that outputs a first magnetic flux direction change waveform, and a first magnetic flux detection element that is arranged at a different angle from the first magnetic flux detection element, converts a change in magnetic flux generated by rotation of the permanent magnet into an electric signal, A second magnetic flux detection element that outputs a second magnetic flux direction change waveform,
A steering angle sensor, comprising: an MR element disposed at a position facing the permanent magnet.
【請求項3】 ステアリングホイールと車輪を操舵させ
るステアリング機構部とが機械的に分離されて構成さ
れ、前記ステアリング機構を駆動する駆動手段と、前記
ステアリングホイールの回転角度情報に応じて前記駆動
手段を制御する制御手段と、前記ステアリング機構の操
舵角度を検出し、前記ステアリングホイールの回転角度
情報と照合する照合手段とを備えたステアリング装置の
前記ステアリング機構の操舵角度を検出する舵角センサ
であって、 前記ステアリングホイールの回転軸中心に配設された略
円板形状を有する永久磁石と、該永久磁石の回転によっ
て生じる磁束の変化を電気信号に変換し、第1の磁束方
向変化波形として出力する第1の磁束検出エレメント
と、該第1の磁束検出エレメントと異なる角度で配置さ
れ、前記永久磁石の回転によって生じる磁束の変化を電
気信号に変換し、第2の磁束方向変化波形として出力す
る第2の磁束検出エレメントを有し、前記永久磁石と対
向した位置に配設されたMR素子とを備える、ことを特
徴とした舵角センサ。
3. A steering mechanism for mechanically separating a steering wheel and a steering mechanism for steering wheels, wherein the driving means for driving the steering mechanism and the driving means in accordance with rotation angle information of the steering wheel are provided. A steering angle sensor for detecting a steering angle of the steering mechanism of a steering device, comprising: a control unit for controlling; and a collation unit for detecting a steering angle of the steering mechanism and collating with rotation angle information of the steering wheel. A permanent magnet having a substantially disk shape disposed at the center of the rotation axis of the steering wheel, and converting a change in magnetic flux generated by rotation of the permanent magnet into an electric signal and outputting the electric signal as a first magnetic flux direction change waveform. A first magnetic flux detecting element, the magnetic flux detecting element being disposed at a different angle from the first magnetic flux detecting element; An MR element that has a second magnetic flux detecting element that converts a change in magnetic flux generated by rotation of the magnet into an electric signal and outputs the electric signal as a second magnetic flux direction change waveform, and an MR element disposed at a position facing the permanent magnet; A steering angle sensor comprising:
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項において、
前記MR素子は、前記第1の磁束検出エレメントの内部
に配設された第1の磁束発生手段による磁束成分を、前
記第1の磁束方向変化波形に重畳して第3の磁束方向変
化波形として出力し、前記第2の磁束検出エレメントの
内部に配設された第2の磁束発生手段による磁束成分
を、前記第2の磁束方向変化波形に重畳して第4の磁束
方向変化波形として出力する構成を成し、前記第1の磁
束方向変化波形と前記第2の磁束方向変化波形とを比較
演算することによって、0°〜180°の回転角度を算
出し、前記第3の磁束方向変化波形から前記第4の磁束
方向変化波形を減算した第5の磁束方向変化波形と、前
記第3の磁束方向変化波形と前記第4の磁束方向変化波
形とを加算した第6の磁束方向変化波形とを比較演算す
ることによって、前記回転角度が、0°〜180°の領
域の回転角度であるか、180°〜360°の領域の回
転角度であるかを判定し、前記180°〜360°の領
域の回転角度であると判定した時は、前記回転角度に1
80°の回転角度を加算することによって、1つの永久
磁石と1つのMR素子とで、前記ステアリングホイール
の360°の絶対回転角度情報を生成することが可能な
構成を有する、ことを特徴とした舵角センサ。
4. The method according to claim 1, wherein
The MR element superimposes a magnetic flux component generated by a first magnetic flux generating means disposed inside the first magnetic flux detecting element on the first magnetic flux direction change waveform to form a third magnetic flux direction change waveform. And outputting a fourth magnetic flux direction change waveform by superimposing a magnetic flux component by the second magnetic flux generation means disposed inside the second magnetic flux detection element on the second magnetic flux direction change waveform. The rotation angle of 0 ° to 180 ° is calculated by comparing the first magnetic flux direction change waveform and the second magnetic flux direction change waveform, and the third magnetic flux direction change waveform is formed. And a sixth magnetic flux direction change waveform obtained by adding the third magnetic flux direction change waveform and the fourth magnetic flux direction change waveform to each other. By performing a comparison operation on It is determined whether the rotation angle is a rotation angle in a range of 0 ° to 180 ° or a rotation angle in a range of 180 ° to 360 °, and is determined to be a rotation angle in the range of 180 ° to 360 °. When the rotation angle is 1
By adding a rotation angle of 80 °, one permanent magnet and one MR element have a configuration capable of generating 360 ° absolute rotation angle information of the steering wheel. Rudder angle sensor.
【請求項5】 請求項4において、前記舵角センサは、
あらかじめ記憶した前記ステアリングホイールの基準回
転位置を基準にして、360°を越える該ステアリング
ホイールの絶対回転角度情報を演算して生成する手段を
有する、ことを特徴とした舵角センサ。
5. The steering angle sensor according to claim 4,
A steering angle sensor comprising: means for calculating and generating absolute rotation angle information of the steering wheel exceeding 360 ° based on a reference rotation position of the steering wheel stored in advance.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の舵
角センサを備える、ことを特徴とした自動車のステアリ
ング装置。
6. A steering apparatus for an automobile, comprising the steering angle sensor according to claim 1. Description:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7436172B2 (en) * 2004-04-30 2008-10-14 Denso Corporation Angular speed detecting device using dual angular position signals to reduce noise
JP2009058291A (en) * 2007-08-30 2009-03-19 Hitachi Ltd Physical quantity conversion sensor and motor control system using it

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