JP2003344188A - 回転角度検出装置及びトルク検出装置 - Google Patents
回転角度検出装置及びトルク検出装置Info
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- B62D15/021—Determination of steering angle
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- G—PHYSICS
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
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- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出した舵角信号及びその微分信号に不連続
な部分が生じない回転角度検出装置の提供。 【解決手段】 個数が互いに素である第１及び第２ター
ゲットが回転体に設けられ、第１及び第２ターゲットに
それぞれ対向配置され、回転体が回転するに従って、タ
ーゲットの各位置に応じて互いに位相が異なる検出信号
を出力する２つの検出手段を備え、その検出信号に基づ
き回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置。２つ
の検出手段の各検出信号（Ｓ１）により所定の演算を実
行する演算手段（Ｓ６，１１）と、演算手段が予め実行
した演算結果と検出信号の電気角との関係を記憶する記
憶手段とを備え、演算手段の演算結果（Ｓ６，１１）に
より記憶手段を参照して（Ｓ８，９，１３，１４）検出
信号の電気角を求め（Ｓ１０）、求めた電気角に基づき
回転体の回転角度を検出する構成である。
な部分が生じない回転角度検出装置の提供。 【解決手段】 個数が互いに素である第１及び第２ター
ゲットが回転体に設けられ、第１及び第２ターゲットに
それぞれ対向配置され、回転体が回転するに従って、タ
ーゲットの各位置に応じて互いに位相が異なる検出信号
を出力する２つの検出手段を備え、その検出信号に基づ
き回転体の回転角度を検出する回転角度検出装置。２つ
の検出手段の各検出信号（Ｓ１）により所定の演算を実
行する演算手段（Ｓ６，１１）と、演算手段が予め実行
した演算結果と検出信号の電気角との関係を記憶する記
憶手段とを備え、演算手段の演算結果（Ｓ６，１１）に
より記憶手段を参照して（Ｓ８，９，１３，１４）検出
信号の電気角を求め（Ｓ１０）、求めた電気角に基づき
回転体の回転角度を検出する構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転体に設けられ
た１又は複数のターゲットと、ターゲットに対向配置さ
れ、回転体が回転するに従って、ターゲットの各位置に
応じてそれぞれ互いに位相が異なる検出信号を出力する
複数の検出手段とを備える回転角度検出装置及びトルク
検出装置に関するものである。
た１又は複数のターゲットと、ターゲットに対向配置さ
れ、回転体が回転するに従って、ターゲットの各位置に
応じてそれぞれ互いに位相が異なる検出信号を出力する
複数の検出手段とを備える回転角度検出装置及びトルク
検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用の舵取装置に、電動モータを駆
動して操舵補助を行ない、運転者の負担を軽減する電動
パワーステアリング装置がある。これは、操舵輪（ステ
アリングホイール）に繋がる入力軸と、ピニオン及びラ
ック等により操向車輪に繋がる出力軸と、入力軸及び出
力軸を連結する連結軸とを備え、連結軸に生じる捩れ角
度によって、トルクセンサが入力軸に加わる操舵トルク
を検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに基づ
き、出力軸に連動する操舵補助用の電動モータを駆動制
御するものである。
動して操舵補助を行ない、運転者の負担を軽減する電動
パワーステアリング装置がある。これは、操舵輪（ステ
アリングホイール）に繋がる入力軸と、ピニオン及びラ
ック等により操向車輪に繋がる出力軸と、入力軸及び出
力軸を連結する連結軸とを備え、連結軸に生じる捩れ角
度によって、トルクセンサが入力軸に加わる操舵トルク
を検出し、トルクセンサが検出した操舵トルクに基づ
き、出力軸に連動する操舵補助用の電動モータを駆動制
御するものである。
【０００３】本願出願人は、回転体に設けられた１又は
複数の第１ターゲットと、第１ターゲットに対向配置さ
れ、回転体が回転するに従って検出信号を出力する第１
検出手段と、第１検出手段と位相が異なる検出信号を出
力する第２検出手段と、第１ターゲットの個数と互いに
素である個数が回転体に設けられた第２ターゲットと、
第２ターゲットに対向配置され、回転体が回転するに従
って検出信号を出力する第３検出手段と、第３検出手段
と位相が異なる検出信号を出力する第４検出手段とを備
え、第１検出手段、第２検出手段、第３検出手段及び第
４検出手段がそれぞれ出力した検出信号に基づき、回転
体の回転角度を検出する回転角度検出装置、この回転角
度検出装置を備えたトルク検出装置（トルクセンサ）、
及びこのトルク検出装置を備えた舵取装置を、特願２０
０２−６９１２１において提案している。
複数の第１ターゲットと、第１ターゲットに対向配置さ
れ、回転体が回転するに従って検出信号を出力する第１
検出手段と、第１検出手段と位相が異なる検出信号を出
力する第２検出手段と、第１ターゲットの個数と互いに
素である個数が回転体に設けられた第２ターゲットと、
第２ターゲットに対向配置され、回転体が回転するに従
って検出信号を出力する第３検出手段と、第３検出手段
と位相が異なる検出信号を出力する第４検出手段とを備
え、第１検出手段、第２検出手段、第３検出手段及び第
４検出手段がそれぞれ出力した検出信号に基づき、回転
体の回転角度を検出する回転角度検出装置、この回転角
度検出装置を備えたトルク検出装置（トルクセンサ）、
及びこのトルク検出装置を備えた舵取装置を、特願２０
０２−６９１２１において提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転角度検出装
置及びトルク検出装置では、検出手段が出力する検出信
号は、極大値及び極小値付近で曲線となる為、位相が異
なる検出信号を出力する２つの検出手段を備え、２つの
検出信号を切り替えて、検出信号を直線化し、角度及び
トルクを検出していた。その為、検出した角度信号、ト
ルク信号、及びそれらの微分信号には、不連続な部分が
生じ、操舵感覚に悪影響を与えるという問題があった。
置及びトルク検出装置では、検出手段が出力する検出信
号は、極大値及び極小値付近で曲線となる為、位相が異
なる検出信号を出力する２つの検出手段を備え、２つの
検出信号を切り替えて、検出信号を直線化し、角度及び
トルクを検出していた。その為、検出した角度信号、ト
ルク信号、及びそれらの微分信号には、不連続な部分が
生じ、操舵感覚に悪影響を与えるという問題があった。
【０００５】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたものであり、第１，２発明では、検出した舵角信
号及びその微分信号に不連続な部分が生じない回転角度
検出装置を提供することを目的とする。第３，４，５発
明では、検出したトルク信号及びその微分信号に不連続
な部分が生じないトルク検出装置を提供することを目的
とする。
されたものであり、第１，２発明では、検出した舵角信
号及びその微分信号に不連続な部分が生じない回転角度
検出装置を提供することを目的とする。第３，４，５発
明では、検出したトルク信号及びその微分信号に不連続
な部分が生じないトルク検出装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る回転角度
検出装置は、回転体に設けられた１又は複数の第１ター
ゲットと、該第１ターゲットの個数と互いに素である個
数が前記回転体又は該回転体と同軸的に回転する他の回
転体に設けられた第２ターゲットと、前記第１ターゲッ
ト及び第２ターゲットにそれぞれ対向配置され、前記回
転体が回転するに従って、前記第１ターゲット及び第２
ターゲットの各位置に応じてそれぞれ互いに位相が異な
る検出信号を出力する各複数の検出手段とを備え、該検
出手段がそれぞれ出力した検出信号に基づき、前記回転
体の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、前
記複数の検出手段がそれぞれ出力した検出信号により所
定の演算を実行する演算手段と、該演算手段が予め実行
した演算結果と前記検出信号の電気角との関係を記憶す
る記憶手段と、前記演算手段が実行した演算結果により
前記記憶手段を参照して、前記検出信号の電気角を求め
る手段とを備え、該手段が求めた電気角に基づき前記回
転体の回転角度を検出すべくなしてあることを特徴とす
る。
検出装置は、回転体に設けられた１又は複数の第１ター
ゲットと、該第１ターゲットの個数と互いに素である個
数が前記回転体又は該回転体と同軸的に回転する他の回
転体に設けられた第２ターゲットと、前記第１ターゲッ
ト及び第２ターゲットにそれぞれ対向配置され、前記回
転体が回転するに従って、前記第１ターゲット及び第２
ターゲットの各位置に応じてそれぞれ互いに位相が異な
る検出信号を出力する各複数の検出手段とを備え、該検
出手段がそれぞれ出力した検出信号に基づき、前記回転
体の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、前
記複数の検出手段がそれぞれ出力した検出信号により所
定の演算を実行する演算手段と、該演算手段が予め実行
した演算結果と前記検出信号の電気角との関係を記憶す
る記憶手段と、前記演算手段が実行した演算結果により
前記記憶手段を参照して、前記検出信号の電気角を求め
る手段とを備え、該手段が求めた電気角に基づき前記回
転体の回転角度を検出すべくなしてあることを特徴とす
る。
【０００７】この回転角度検出装置では、各複数の検出
手段が、回転体が回転するに従って、第１ターゲット及
び第２ターゲットの各位置に応じてそれぞれ互いに位相
が異なる検出信号を出力し、検出手段がそれぞれ出力し
た検出信号に基づき、回転体の回転角度を検出する。演
算手段が、前記複数の検出手段がそれぞれ出力した検出
信号により所定の演算を実行する。記憶手段が、演算手
段が予め実行した演算結果と検出信号の電気角との関係
を記憶する。求める手段が、演算手段が実行した演算結
果により記憶手段を参照して、検出信号の電気角を求
め、求める手段が求めた電気角に基づき回転体の回転角
度を検出する。これにより、検出した舵角信号及びその
微分信号に不連続な部分が生じない回転角度検出装置を
実現することが出来る。
手段が、回転体が回転するに従って、第１ターゲット及
び第２ターゲットの各位置に応じてそれぞれ互いに位相
が異なる検出信号を出力し、検出手段がそれぞれ出力し
た検出信号に基づき、回転体の回転角度を検出する。演
算手段が、前記複数の検出手段がそれぞれ出力した検出
信号により所定の演算を実行する。記憶手段が、演算手
段が予め実行した演算結果と検出信号の電気角との関係
を記憶する。求める手段が、演算手段が実行した演算結
果により記憶手段を参照して、検出信号の電気角を求
め、求める手段が求めた電気角に基づき回転体の回転角
度を検出する。これにより、検出した舵角信号及びその
微分信号に不連続な部分が生じない回転角度検出装置を
実現することが出来る。
【０００８】第２発明に係る回転角度検出装置は、前記
回転体は、外周面に等配された複数の磁性体製の歯を前
記第１ターゲット又は第２ターゲットとして備える歯車
であり、前記検出手段は磁気センサであることを特徴と
する。
回転体は、外周面に等配された複数の磁性体製の歯を前
記第１ターゲット又は第２ターゲットとして備える歯車
であり、前記検出手段は磁気センサであることを特徴と
する。
【０００９】この回転角度検出装置では、回転体は、外
周面に等配された複数の磁性体製の歯を第１ターゲット
又は第２ターゲットとして備える歯車であり、検出手段
は磁気センサであるので、検出手段は、歯車の回転位置
に応じた磁界の強さを検出し、検出した舵角信号及びそ
の微分信号に不連続な部分が生じない回転角度検出装置
を実現することが出来る。
周面に等配された複数の磁性体製の歯を第１ターゲット
又は第２ターゲットとして備える歯車であり、検出手段
は磁気センサであるので、検出手段は、歯車の回転位置
に応じた磁界の強さを検出し、検出した舵角信号及びそ
の微分信号に不連続な部分が生じない回転角度検出装置
を実現することが出来る。
【００１０】第３発明に係るトルク検出装置は、連結軸
により連結された第１軸及び第２軸にそれぞれ回転体が
同軸に設けられ、該回転体にそれぞれ１又は複数のター
ゲットが設けられ、該ターゲットにそれぞれ対向配置さ
れた複数の検出手段が、前記回転体が回転するに従っ
て、前記ターゲットの位置に応じて互いに位相が異なる
検出信号を出力し、前記検出手段がそれぞれ出力した検
出信号に基づき、前記第１軸又は第２軸に加わるトルク
を検出するトルク検出装置であって、前記複数の検出手
段がそれぞれ出力した検出信号により所定の演算を実行
する演算手段と、該演算手段が予め実行した演算結果と
前記検出信号の電気角との関係を記憶する記憶手段と、
前記演算手段が実行した演算結果により前記記憶手段を
参照して、前記検出信号の電気角を求める手段とを備
え、該手段が求めた電気角に基づき前記トルクを検出す
べくなしてあることを特徴とする。
により連結された第１軸及び第２軸にそれぞれ回転体が
同軸に設けられ、該回転体にそれぞれ１又は複数のター
ゲットが設けられ、該ターゲットにそれぞれ対向配置さ
れた複数の検出手段が、前記回転体が回転するに従っ
て、前記ターゲットの位置に応じて互いに位相が異なる
検出信号を出力し、前記検出手段がそれぞれ出力した検
出信号に基づき、前記第１軸又は第２軸に加わるトルク
を検出するトルク検出装置であって、前記複数の検出手
段がそれぞれ出力した検出信号により所定の演算を実行
する演算手段と、該演算手段が予め実行した演算結果と
前記検出信号の電気角との関係を記憶する記憶手段と、
前記演算手段が実行した演算結果により前記記憶手段を
参照して、前記検出信号の電気角を求める手段とを備
え、該手段が求めた電気角に基づき前記トルクを検出す
べくなしてあることを特徴とする。
【００１１】このトルク検出装置では、複数の検出手段
が、回転体が回転するに従って、ターゲットの位置に応
じて互いに位相が異なる検出信号を出力し、検出手段が
それぞれ出力した検出信号に基づき、第１軸又は第２軸
に加わるトルクを検出する。演算手段が、前記複数の検
出手段がそれぞれ出力した検出信号により所定の演算を
実行し、記憶手段が、演算手段が予め実行した演算結果
と検出信号の電気角との関係を記憶している。求める手
段が、演算手段が実行した演算結果により記憶手段を参
照して、検出信号の電気角を求め、求める手段が求めた
電気角に基づきトルクを検出する。これにより、検出し
たトルク信号及びその微分信号に不連続な部分が生じな
いトルク検出装置を実現することが出来る。
が、回転体が回転するに従って、ターゲットの位置に応
じて互いに位相が異なる検出信号を出力し、検出手段が
それぞれ出力した検出信号に基づき、第１軸又は第２軸
に加わるトルクを検出する。演算手段が、前記複数の検
出手段がそれぞれ出力した検出信号により所定の演算を
実行し、記憶手段が、演算手段が予め実行した演算結果
と検出信号の電気角との関係を記憶している。求める手
段が、演算手段が実行した演算結果により記憶手段を参
照して、検出信号の電気角を求め、求める手段が求めた
電気角に基づきトルクを検出する。これにより、検出し
たトルク信号及びその微分信号に不連続な部分が生じな
いトルク検出装置を実現することが出来る。
【００１２】第４発明に係るトルク検出装置は、前記回
転体は、外周面に等配された複数の磁性体製の歯を前記
ターゲットとして備える歯車であり、前記検出手段は磁
気センサであることを特徴とする。
転体は、外周面に等配された複数の磁性体製の歯を前記
ターゲットとして備える歯車であり、前記検出手段は磁
気センサであることを特徴とする。
【００１３】このトルク検出装置では、回転体は、外周
面に等配された複数の磁性体製の歯をターゲットとして
備える歯車であり、検出手段は磁気センサであるので、
検出手段は、歯車の回転位置に応じた磁界の強さを検出
し、検出したトルク信号及びその微分信号に不連続な部
分が生じないトルク検出装置を実現することが出来る。
面に等配された複数の磁性体製の歯をターゲットとして
備える歯車であり、検出手段は磁気センサであるので、
検出手段は、歯車の回転位置に応じた磁界の強さを検出
し、検出したトルク信号及びその微分信号に不連続な部
分が生じないトルク検出装置を実現することが出来る。
【００１４】第５発明に係るトルク検出装置は、請求項
１又は２に記載された回転角度検出装置を、連結軸によ
り連結された第１軸又は第２軸に備え、第１ターゲット
及び複数の検出手段を前記第２軸又は第１軸に備え、該
第１軸及び第２軸がそれぞれ備える前記第１ターゲット
の各複数の検出手段が出力した検出信号により、演算手
段がそれぞれ所定の演算を実行し、実行した各演算結果
により記憶手段を参照して、前記検出信号の各電気角を
求め、求めた各電気角に基づき、前記第１軸又は第２軸
に加わるトルクを検出すべくなしてあることを特徴とす
る。
１又は２に記載された回転角度検出装置を、連結軸によ
り連結された第１軸又は第２軸に備え、第１ターゲット
及び複数の検出手段を前記第２軸又は第１軸に備え、該
第１軸及び第２軸がそれぞれ備える前記第１ターゲット
の各複数の検出手段が出力した検出信号により、演算手
段がそれぞれ所定の演算を実行し、実行した各演算結果
により記憶手段を参照して、前記検出信号の各電気角を
求め、求めた各電気角に基づき、前記第１軸又は第２軸
に加わるトルクを検出すべくなしてあることを特徴とす
る。
【００１５】このトルク検出装置では、第１軸及び第２
軸がそれぞれ備える第１ターゲットの各複数の検出手段
が出力した検出信号により、演算手段がそれぞれ所定の
演算を実行し、実行した各演算結果により記憶手段を参
照して、検出信号の各電気角を求め、求めた各電気角に
基づき、第１軸又は第２軸に加わるトルクを検出する。
これにより、検出した舵角信号、トルク信号及びそれら
の微分信号に不連続な部分が生じないトルク検出装置を
実現することが出来る。
軸がそれぞれ備える第１ターゲットの各複数の検出手段
が出力した検出信号により、演算手段がそれぞれ所定の
演算を実行し、実行した各演算結果により記憶手段を参
照して、検出信号の各電気角を求め、求めた各電気角に
基づき、第１軸又は第２軸に加わるトルクを検出する。
これにより、検出した舵角信号、トルク信号及びそれら
の微分信号に不連続な部分が生じないトルク検出装置を
実現することが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る
回転角度検出装置及びトルク検出装置の実施の形態を備
える電動パワーステアリング装置の要部構成を示すブロ
ック図である。この電動パワーステアリング装置は、操
舵軸（図示せず）に加えられたトルクを検出するトルク
センサ４（トルク検出装置）の演算処理回路１０から、
トルクセンサ４が検出したトルク値及び絶対舵角が、イ
ンターフェイス回路１６を介してマイクロコンピュータ
２２へ与えられている。
を示す図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る
回転角度検出装置及びトルク検出装置の実施の形態を備
える電動パワーステアリング装置の要部構成を示すブロ
ック図である。この電動パワーステアリング装置は、操
舵軸（図示せず）に加えられたトルクを検出するトルク
センサ４（トルク検出装置）の演算処理回路１０から、
トルクセンサ４が検出したトルク値及び絶対舵角が、イ
ンターフェイス回路１６を介してマイクロコンピュータ
２２へ与えられている。
【００１７】マイクロコンピュータ２２には、車速を検
出する車速センサ２０の検出信号が、インターフェイス
回路２１を介して与えられる。マイクロコンピュータ２
２から出力されるリレー制御信号がリレー駆動回路１５
へ入力され、リレー駆動回路１５はリレー制御信号に従
ってフェイルセーフリレー１５ａをオン又はオフさせ
る。
出する車速センサ２０の検出信号が、インターフェイス
回路２１を介して与えられる。マイクロコンピュータ２
２から出力されるリレー制御信号がリレー駆動回路１５
へ入力され、リレー駆動回路１５はリレー制御信号に従
ってフェイルセーフリレー１５ａをオン又はオフさせ
る。
【００１８】マイクロコンピュータ２２は、トルク値、
車速、絶対舵角及び後述するモータ電流に基づき、メモ
リ１８内のトルク／電流テーブル１８ａを参照すること
により、モータ制御信号を作成し、作成したモータ制御
信号（出力レベル、回転方向）はモータ駆動回路１９へ
与えられる。モータ駆動回路１９は、与えられたモータ
制御信号に基づき、操舵補助用モータ２４を回転駆動さ
せる。モータ駆動回路１９に流れる操舵補助用モータ２
４のモータ電流は、モータ電流検出回路１７により検出
され、マイクロコンピュータ２２に与えられる。
車速、絶対舵角及び後述するモータ電流に基づき、メモ
リ１８内のトルク／電流テーブル１８ａを参照すること
により、モータ制御信号を作成し、作成したモータ制御
信号（出力レベル、回転方向）はモータ駆動回路１９へ
与えられる。モータ駆動回路１９は、与えられたモータ
制御信号に基づき、操舵補助用モータ２４を回転駆動さ
せる。モータ駆動回路１９に流れる操舵補助用モータ２
４のモータ電流は、モータ電流検出回路１７により検出
され、マイクロコンピュータ２２に与えられる。
【００１９】図２は、トルクセンサ４の構成例を模式的
に示す模式図である。このトルクセンサ４は、上端を操
舵輪１（操舵部材、ハンドル）に連結された入力軸６
（回転体、第１軸）と、下端を舵取機構のピニオン８に
連結された出力軸７（回転体、第２軸）とを、細径のト
ーションバー９（連結軸）を介して同軸状に連結し、操
舵輪１と舵取機構とを連絡する操舵軸１３が構成されて
おり、入力軸６及び出力軸７の連結部近傍は以下のよう
に構成されている。
に示す模式図である。このトルクセンサ４は、上端を操
舵輪１（操舵部材、ハンドル）に連結された入力軸６
（回転体、第１軸）と、下端を舵取機構のピニオン８に
連結された出力軸７（回転体、第２軸）とを、細径のト
ーションバー９（連結軸）を介して同軸状に連結し、操
舵輪１と舵取機構とを連絡する操舵軸１３が構成されて
おり、入力軸６及び出力軸７の連結部近傍は以下のよう
に構成されている。
【００２０】入力軸６には、出力軸７との連結側端部近
傍に、円板形をなすターゲット板１２ａが同軸状に外嵌
固定されている。ターゲット板１２ａの外周面には、磁
性体製の凸起であるターゲット３ａが、例えば３７個、
周方向に等間隔で突設されている。ターゲット３ａは、
平歯車の歯からなり、環状の平歯車がターゲット板１２
ａ及びターゲット３ａを構成している。
傍に、円板形をなすターゲット板１２ａが同軸状に外嵌
固定されている。ターゲット板１２ａの外周面には、磁
性体製の凸起であるターゲット３ａが、例えば３７個、
周方向に等間隔で突設されている。ターゲット３ａは、
平歯車の歯からなり、環状の平歯車がターゲット板１２
ａ及びターゲット３ａを構成している。
【００２１】出力軸７には、入力軸６との連結側端部近
傍に、円板形をなすターゲット板１２ｂ，１２ｃ（回転
体）が同軸状に、ターゲット板１２ｂを入力軸６側にし
て外嵌固定されている。ターゲット板１２ｃの外周面に
は、磁性体製の凸起であるターゲット３ｃが、ターゲッ
ト３ａと同数の３７個、ターゲット３ａと周方向に揃え
て等間隔で突設され、ターゲット板１２ｂの外周面に
は、磁性体製の凸起であるターゲット３ｂが、ターゲッ
ト３ｃの個数と互いに素である個数、例えば３６個、周
方向に等間隔で突設されている。ここで、互いに素であ
るとは、１以外の公約数を持たないことを意味する。タ
ーゲット３ｂ，３ｃは、平歯車の歯からなり、環状の平
歯車がターゲット板１２ｂ，１２ｃ及びターゲット３
ｂ，３ｃを構成している。
傍に、円板形をなすターゲット板１２ｂ，１２ｃ（回転
体）が同軸状に、ターゲット板１２ｂを入力軸６側にし
て外嵌固定されている。ターゲット板１２ｃの外周面に
は、磁性体製の凸起であるターゲット３ｃが、ターゲッ
ト３ａと同数の３７個、ターゲット３ａと周方向に揃え
て等間隔で突設され、ターゲット板１２ｂの外周面に
は、磁性体製の凸起であるターゲット３ｂが、ターゲッ
ト３ｃの個数と互いに素である個数、例えば３６個、周
方向に等間隔で突設されている。ここで、互いに素であ
るとは、１以外の公約数を持たないことを意味する。タ
ーゲット３ｂ，３ｃは、平歯車の歯からなり、環状の平
歯車がターゲット板１２ｂ，１２ｃ及びターゲット３
ｂ，３ｃを構成している。
【００２２】ターゲット板１２ａ，１２ｂ，１２ｃの外
側には、それぞれの外周のターゲット３ａ，３ｂ，３ｃ
の外縁を臨むようにセンサボックス１１が配設されてい
る。センサボックス１１は、入力軸６及び出力軸７を支
承するハウジング（図示せず）等の動かない部位に固定
支持されている。センサボックス１１の内部には、入力
軸６側のターゲット３ａの周方向に異なる部位に対向す
る磁気センサＡ，Ｂ（検出手段）と、出力軸７側のター
ゲット３ｃの周方向に異なる部位に対向する磁気センサ
Ｅ，Ｆ（検出手段）とが、周方向位置を正しく合わせて
収納されている。また、出力軸７側のターゲット３ｂの
周方向に異なる部位に対向する磁気センサＣ，Ｄ（検出
手段）が収納されている。
側には、それぞれの外周のターゲット３ａ，３ｂ，３ｃ
の外縁を臨むようにセンサボックス１１が配設されてい
る。センサボックス１１は、入力軸６及び出力軸７を支
承するハウジング（図示せず）等の動かない部位に固定
支持されている。センサボックス１１の内部には、入力
軸６側のターゲット３ａの周方向に異なる部位に対向す
る磁気センサＡ，Ｂ（検出手段）と、出力軸７側のター
ゲット３ｃの周方向に異なる部位に対向する磁気センサ
Ｅ，Ｆ（検出手段）とが、周方向位置を正しく合わせて
収納されている。また、出力軸７側のターゲット３ｂの
周方向に異なる部位に対向する磁気センサＣ，Ｄ（検出
手段）が収納されている。
【００２３】磁気センサＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ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、対
向するターゲット３ａ，３ｂ，３ｃの近接する部位に応
じて検出信号が変わるように構成されたセンサであり、
これらの検出信号は、センサボックス１１外部又は内部
のマイクロプロセッサを用いてなる演算処理回路１０に
与えられている。
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、対
向するターゲット３ａ，３ｂ，３ｃの近接する部位に応
じて検出信号が変わるように構成されたセンサであり、
これらの検出信号は、センサボックス１１外部又は内部
のマイクロプロセッサを用いてなる演算処理回路１０に
与えられている。
【００２４】演算処理回路１０には、出力軸７が回転し
たときの絶対角度とθCD，θEF（ターゲット３ｂ，３ｃ
の演算後の電気角）とを対応させて記憶しているテーブ
ル１４が内蔵されている。演算処理回路１０には、ま
た、工場出荷時等に予め実測した磁気センサＡ，Ｂの各
検出信号による所定の演算結果と、各検出信号の電気角
との関係を記憶した第１マップ５ａ〜第４マップ５ｄ
（記憶手段）を内蔵している。第１マップ５ａ〜第４マ
ップ５ｄは、磁気センサＥ，Ｆの各検出信号による所定
の演算結果と、各検出信号の電気角との関係にも適用す
ることが出来る。
たときの絶対角度とθCD，θEF（ターゲット３ｂ，３ｃ
の演算後の電気角）とを対応させて記憶しているテーブ
ル１４が内蔵されている。演算処理回路１０には、ま
た、工場出荷時等に予め実測した磁気センサＡ，Ｂの各
検出信号による所定の演算結果と、各検出信号の電気角
との関係を記憶した第１マップ５ａ〜第４マップ５ｄ
（記憶手段）を内蔵している。第１マップ５ａ〜第４マ
ップ５ｄは、磁気センサＥ，Ｆの各検出信号による所定
の演算結果と、各検出信号の電気角との関係にも適用す
ることが出来る。
【００２５】演算処理回路１０には、また、工場出荷時
等に予め実測した磁気センサＣ，Ｄの各検出信号による
所定の演算結果と、各検出信号の電気角との関係を記憶
した第５マップ５ｅ〜第８マップ５ｈ（記憶手段）を内
蔵している。磁気センサＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、各
ターゲット３ａ，３ｂ，３ｃの通過に応じて正弦波に近
似した検出信号を出力する。この検出信号は、上昇から
下降に又は下降から上昇に転換する付近で非線形的な変
化率が最大となるが、以下の信号処理方法により補完す
ることが出来る。
等に予め実測した磁気センサＣ，Ｄの各検出信号による
所定の演算結果と、各検出信号の電気角との関係を記憶
した第５マップ５ｅ〜第８マップ５ｈ（記憶手段）を内
蔵している。磁気センサＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、各
ターゲット３ａ，３ｂ，３ｃの通過に応じて正弦波に近
似した検出信号を出力する。この検出信号は、上昇から
下降に又は下降から上昇に転換する付近で非線形的な変
化率が最大となるが、以下の信号処理方法により補完す
ることが出来る。
【００２６】このような構成のトルクセンサ４では、各
磁気センサＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、対応するターゲ
ット３ａ，３ｂ，３ｃがそれぞれのセンサとの対向位置
を通過する間、それぞれ図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す
ように、入力軸６，７の各回転角度の変化に応じて、上
昇し下降する検出信号を出力する。
磁気センサＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、対応するターゲ
ット３ａ，３ｂ，３ｃがそれぞれのセンサとの対向位置
を通過する間、それぞれ図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す
ように、入力軸６，７の各回転角度の変化に応じて、上
昇し下降する検出信号を出力する。
【００２７】磁気センサＡ，Ｂの検出信号は、これらに
対応するターゲット３ａが設けられた入力軸６の回転角
度に対応するものとなり、磁気センサＣ，Ｄの検出信号
は、これらに対応するターゲット３ｂが設けられた出力
軸７の回転角度に対応するものとなり、磁気センサＥ，
Ｆの検出信号は、これらが対向するターゲット３ｃが設
けられた出力軸７の回転角度に対応するものとなる。従
って、演算処理回路１０は、磁気センサＡ，Ｂの検出信
号から入力軸６の相対回転角度を算出することができ、
演算処理回路１０及び磁気センサＡ，Ｂは入力軸６の回
転角度検出装置として作動する。また、演算処理回路１
０は、磁気センサＥ，Ｆの検出信号から出力軸７の相対
回転角度を算出することができ、演算処理回路１０及び
磁気センサＥ，Ｆは出力軸７の回転角度検出装置として
作動する。
対応するターゲット３ａが設けられた入力軸６の回転角
度に対応するものとなり、磁気センサＣ，Ｄの検出信号
は、これらに対応するターゲット３ｂが設けられた出力
軸７の回転角度に対応するものとなり、磁気センサＥ，
Ｆの検出信号は、これらが対向するターゲット３ｃが設
けられた出力軸７の回転角度に対応するものとなる。従
って、演算処理回路１０は、磁気センサＡ，Ｂの検出信
号から入力軸６の相対回転角度を算出することができ、
演算処理回路１０及び磁気センサＡ，Ｂは入力軸６の回
転角度検出装置として作動する。また、演算処理回路１
０は、磁気センサＥ，Ｆの検出信号から出力軸７の相対
回転角度を算出することができ、演算処理回路１０及び
磁気センサＥ，Ｆは出力軸７の回転角度検出装置として
作動する。
【００２８】入力軸６にトルクが加わった場合、磁気セ
ンサＡ，Ｂの各検出信号と磁気センサＥ，Ｆの各検出信
号とには差が生じる。磁気センサＡ，Ｅと磁気センサ
Ｂ，Ｆとは、ターゲット板１２ａ，１２ｃの周方向に、
例えば電気角９０°位相を異ならせている。それぞれの
検出信号は、上昇及び下降の転換点である極大値及び極
小値で非線形的な変化率が最大となるが、位相が異なっ
ている為、相互に補完させることが出来る。尚、補完が
可能であれば、異なる位相角度は電気角１°〜３６０°
未満の何れでも良い。
ンサＡ，Ｂの各検出信号と磁気センサＥ，Ｆの各検出信
号とには差が生じる。磁気センサＡ，Ｅと磁気センサ
Ｂ，Ｆとは、ターゲット板１２ａ，１２ｃの周方向に、
例えば電気角９０°位相を異ならせている。それぞれの
検出信号は、上昇及び下降の転換点である極大値及び極
小値で非線形的な変化率が最大となるが、位相が異なっ
ている為、相互に補完させることが出来る。尚、補完が
可能であれば、異なる位相角度は電気角１°〜３６０°
未満の何れでも良い。
【００２９】ここで、磁気センサＡの検出信号と磁気セ
ンサＥの検出信号との差、又は磁気センサＢの検出信号
と磁気センサＦの検出信号との差は、入力軸６と出力軸
７との回転角度の差（相対角度変位）に対応するものと
なる。この相対角度変位は、入力軸６に加わるトルクの
作用下において、入力軸６と出力軸７とを連結するトー
ションバー９に生じる捩れ角度に対応する。従って、前
述した検出信号の差に基づいて入力軸６に加わるトルク
を算出することが出来る。
ンサＥの検出信号との差、又は磁気センサＢの検出信号
と磁気センサＦの検出信号との差は、入力軸６と出力軸
７との回転角度の差（相対角度変位）に対応するものと
なる。この相対角度変位は、入力軸６に加わるトルクの
作用下において、入力軸６と出力軸７とを連結するトー
ションバー９に生じる捩れ角度に対応する。従って、前
述した検出信号の差に基づいて入力軸６に加わるトルク
を算出することが出来る。
【００３０】また、磁気センサＣ及び磁気センサＤは、
磁気センサＥ及び磁気センサＦと同様に、ターゲット板
１２ｂの周方向に、電気角９０°位相が異なっている
が、磁気センサＥ及び磁気センサＦに対向するターゲッ
ト３ｃの個数が３７個であるのに対して、磁気センサＣ
及び磁気センサＤに対向するターゲット３ｂの個数は３
６個である。従って、磁気センサＥ，Ｃ及び磁気センサ
Ｆ，Ｄは、図４に示すように、出力軸７が１位相回転す
る都度、１／３７位相宛、それぞれ互いに位相がずれて
行く検出信号を出力する。
磁気センサＥ及び磁気センサＦと同様に、ターゲット板
１２ｂの周方向に、電気角９０°位相が異なっている
が、磁気センサＥ及び磁気センサＦに対向するターゲッ
ト３ｃの個数が３７個であるのに対して、磁気センサＣ
及び磁気センサＤに対向するターゲット３ｂの個数は３
６個である。従って、磁気センサＥ，Ｃ及び磁気センサ
Ｆ，Ｄは、図４に示すように、出力軸７が１位相回転す
る都度、１／３７位相宛、それぞれ互いに位相がずれて
行く検出信号を出力する。
【００３１】磁気センサＥ，Ｃのみ又は磁気センサＦ，
Ｄのみでは、図４に示すように、出力軸７が３６０°回
転する間に、同じ検出信号値の組が２回出現するので、
出力軸７の回転角度（絶対回転角度）を特定出来ない
が、θCD，θEF（ターゲット３ｂ，３ｃの電気角）をテ
ーブル１４で参照することにより、出力軸７の回転角度
を特定することが出来る。
Ｄのみでは、図４に示すように、出力軸７が３６０°回
転する間に、同じ検出信号値の組が２回出現するので、
出力軸７の回転角度（絶対回転角度）を特定出来ない
が、θCD，θEF（ターゲット３ｂ，３ｃの電気角）をテ
ーブル１４で参照することにより、出力軸７の回転角度
を特定することが出来る。
【００３２】以下に、このような構成の電動パワーステ
アリング装置の動作を、それを示す図５，７，８のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。図５は、第１マッ
プ５ａ〜第４マップ５ｄを使用して、磁気センサＡ，Ｂ
及び磁気センサＥ，Ｆの各検出信号の電気角を求める動
作を示すフローチャートである。尚、このフローチャー
トは、第５マップ５ｅ〜第８マップ５ｈを使用して、磁
気センサＣ，Ｄの各検出信号の電気角を求める動作にも
適用することが出来る。
アリング装置の動作を、それを示す図５，７，８のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。図５は、第１マッ
プ５ａ〜第４マップ５ｄを使用して、磁気センサＡ，Ｂ
及び磁気センサＥ，Ｆの各検出信号の電気角を求める動
作を示すフローチャートである。尚、このフローチャー
トは、第５マップ５ｅ〜第８マップ５ｈを使用して、磁
気センサＣ，Ｄの各検出信号の電気角を求める動作にも
適用することが出来る。
【００３３】演算処理回路１０は、先ず、磁気センサ
Ａ，Ｂの検出信号ＶA ，ＶB を読み込み（Ｓ１）、各検
出信号の各ｐ−ｐ値ＶPP（ピーク・トゥ・ピーク値）と
その中間値Ｖmid とを学習して算出するルーチンを実行
し（Ｓ２）、各検出信号の中間値ＶmidA，ＶmidBが算出
されていないときは（Ｓ３）リターンする。演算処理回
路１０は、各検出信号の中間値ＶmidA，ＶmidBが算出さ
れているときは（Ｓ３）、ＶA ′＝ＶA −ＶmidA，
ＶB ′＝ＶB −ＶmidB を演算し、検出信号ＶA ，ＶB
を、中間値を０としたときの検出信号ＶA ′，ＶB ′に
変換する（Ｓ４）。
Ａ，Ｂの検出信号ＶA ，ＶB を読み込み（Ｓ１）、各検
出信号の各ｐ−ｐ値ＶPP（ピーク・トゥ・ピーク値）と
その中間値Ｖmid とを学習して算出するルーチンを実行
し（Ｓ２）、各検出信号の中間値ＶmidA，ＶmidBが算出
されていないときは（Ｓ３）リターンする。演算処理回
路１０は、各検出信号の中間値ＶmidA，ＶmidBが算出さ
れているときは（Ｓ３）、ＶA ′＝ＶA −ＶmidA，
ＶB ′＝ＶB −ＶmidB を演算し、検出信号ＶA ，ＶB
を、中間値を０としたときの検出信号ＶA ′，ＶB ′に
変換する（Ｓ４）。
【００３４】次に、演算処理回路１０は、検出信号
ＶA ′，ＶB ′の各絶対値｜ＶA ′｜，｜ＶB ′｜の大
小を比較し（Ｓ５）、｜ＶA ′｜の方が大きいときは、
所定の演算Ｖθ＝ＶB ′／ＶA ′を実行する（Ｓ６）。
ここで、検出信号ＶA ′，ＶB ′の波形と第１マップ５
ａ〜第４マップ５ｄとの関係を示す図６において、｜Ｖ
A ′｜の方が大きい領域は、領域Ｉ及び領域III であ
る。
ＶA ′，ＶB ′の各絶対値｜ＶA ′｜，｜ＶB ′｜の大
小を比較し（Ｓ５）、｜ＶA ′｜の方が大きいときは、
所定の演算Ｖθ＝ＶB ′／ＶA ′を実行する（Ｓ６）。
ここで、検出信号ＶA ′，ＶB ′の波形と第１マップ５
ａ〜第４マップ５ｄとの関係を示す図６において、｜Ｖ
A ′｜の方が大きい領域は、領域Ｉ及び領域III であ
る。
【００３５】演算処理回路１０は、次に、検出信号
ＶA ′，ＶB ′の大小を比較して、検出信号ＶA ′，Ｖ
B ′が存在する領域が、領域Ｉ及び領域III の何れであ
るか判定する（Ｓ７）。演算処理回路１０は、ＶA ′の
方が大きいとき（Ｓ７）は、検出信号ＶA ′，ＶB ′は
領域III に存在すると判定し、領域III のＶθ＝ＶB ′
／ＶA ′（Ｓ６）と検出信号ＶA ′の電気角θとの関係
を記憶している第３マップ５ｃを、Ｖθ＝ＶB ′／
ＶA ′により参照し、Ｖθに対応する検出信号ＶA ′の
電気角θを探索して（Ｓ８）求め（Ｓ１０）リターンす
る。
ＶA ′，ＶB ′の大小を比較して、検出信号ＶA ′，Ｖ
B ′が存在する領域が、領域Ｉ及び領域III の何れであ
るか判定する（Ｓ７）。演算処理回路１０は、ＶA ′の
方が大きいとき（Ｓ７）は、検出信号ＶA ′，ＶB ′は
領域III に存在すると判定し、領域III のＶθ＝ＶB ′
／ＶA ′（Ｓ６）と検出信号ＶA ′の電気角θとの関係
を記憶している第３マップ５ｃを、Ｖθ＝ＶB ′／
ＶA ′により参照し、Ｖθに対応する検出信号ＶA ′の
電気角θを探索して（Ｓ８）求め（Ｓ１０）リターンす
る。
【００３６】尚、検出信号ＶA ′の電気角θに代えて、
検出信号ＶB ′の電気角θとしても良く、トルク算出又
は舵角算出に使用する磁気センサの位相（舵角中点時）
が同じであれば良い。つまり、検出信号ＶA ′の電気角
θとするときは、検出信号Ｖ E ′の電気角θとし、検出
信号ＶB ′の電気角θとするときは、検出信号ＶF ′の
電気角θとする。また、区別をせずに、検出信号
ＶA ′，ＶB ′の電気角θ、検出信号ＶE ′，ＶF ′の
電気角θとしても支障は無い。
検出信号ＶB ′の電気角θとしても良く、トルク算出又
は舵角算出に使用する磁気センサの位相（舵角中点時）
が同じであれば良い。つまり、検出信号ＶA ′の電気角
θとするときは、検出信号Ｖ E ′の電気角θとし、検出
信号ＶB ′の電気角θとするときは、検出信号ＶF ′の
電気角θとする。また、区別をせずに、検出信号
ＶA ′，ＶB ′の電気角θ、検出信号ＶE ′，ＶF ′の
電気角θとしても支障は無い。
【００３７】演算処理回路１０は、ＶB ′の方が大きい
とき（Ｓ７）は、検出信号ＶA ′，ＶB ′は領域Ｉに存
在すると判定し、領域ＩのＶθ＝ＶB ′／ＶA ′（Ｓ
６）と検出信号ＶA ′，ＶB ′の電気角θ（検出信号Ｖ
A ′の電気角θ）との関係を記憶している第１マップ５
ａを、Ｖθ＝ＶB ′／ＶA ′により参照し、Ｖθに対応
する検出信号ＶA ′，ＶB ′の電気角θを探索して（Ｓ
９）求め（Ｓ１０）リターンする。
とき（Ｓ７）は、検出信号ＶA ′，ＶB ′は領域Ｉに存
在すると判定し、領域ＩのＶθ＝ＶB ′／ＶA ′（Ｓ
６）と検出信号ＶA ′，ＶB ′の電気角θ（検出信号Ｖ
A ′の電気角θ）との関係を記憶している第１マップ５
ａを、Ｖθ＝ＶB ′／ＶA ′により参照し、Ｖθに対応
する検出信号ＶA ′，ＶB ′の電気角θを探索して（Ｓ
９）求め（Ｓ１０）リターンする。
【００３８】演算処理回路１０は、検出信号ＶA ′，Ｖ
B ′の各絶対値｜ＶA ′｜，｜ＶB′｜の大小を比較し
（Ｓ５）、｜ＶB ′｜の方が大きいときは、所定の演算
Ｖθ＝ＶA ′／ＶB ′を実行する（Ｓ１１）。ここで、
｜ＶB ′｜の方が大きい領域は、図６に示すように、領
域II及び領域ＩＶである。尚、｜ＶA ′｜の方が大きい
ときは、所定の演算Ｖθ＝ＶB ′／ＶA ′を実行し（Ｓ
６）、｜ＶB ′｜の方が大きいときは、所定の演算Ｖθ
＝ＶA ′／ＶB ′を実行する（Ｓ１１）ことにより、Ｖ
θを−１から＋１の範囲に収めることが出来、マップの
参照時間を短縮出来、マップのデータ量を少なくするこ
とが出来る。
B ′の各絶対値｜ＶA ′｜，｜ＶB′｜の大小を比較し
（Ｓ５）、｜ＶB ′｜の方が大きいときは、所定の演算
Ｖθ＝ＶA ′／ＶB ′を実行する（Ｓ１１）。ここで、
｜ＶB ′｜の方が大きい領域は、図６に示すように、領
域II及び領域ＩＶである。尚、｜ＶA ′｜の方が大きい
ときは、所定の演算Ｖθ＝ＶB ′／ＶA ′を実行し（Ｓ
６）、｜ＶB ′｜の方が大きいときは、所定の演算Ｖθ
＝ＶA ′／ＶB ′を実行する（Ｓ１１）ことにより、Ｖ
θを−１から＋１の範囲に収めることが出来、マップの
参照時間を短縮出来、マップのデータ量を少なくするこ
とが出来る。
【００３９】演算処理回路１０は、次に、検出信号
ＶA ′，ＶB ′の大小を比較して、検出信号ＶA ′，Ｖ
B ′が存在する領域が、領域II及び領域ＩＶの何れであ
るか判定する（Ｓ１２）。演算処理回路１０は、ＶA ′
の方が大きいとき（Ｓ１２）は、検出信号ＶA ′，
ＶB ′は領域IIに存在すると判定し、領域IIのＶθ＝Ｖ
A ′／ＶB ′（Ｓ１１）と検出信号ＶA ′，ＶB ′の電
気角θとの関係を記憶している第２マップ５ｂを、Ｖθ
＝ＶA ′／ＶB ′により参照し、Ｖθに対応する検出信
号ＶA ′，ＶB′の電気角θを探索して（Ｓ１３）求め
（Ｓ１０）リターンする。
ＶA ′，ＶB ′の大小を比較して、検出信号ＶA ′，Ｖ
B ′が存在する領域が、領域II及び領域ＩＶの何れであ
るか判定する（Ｓ１２）。演算処理回路１０は、ＶA ′
の方が大きいとき（Ｓ１２）は、検出信号ＶA ′，
ＶB ′は領域IIに存在すると判定し、領域IIのＶθ＝Ｖ
A ′／ＶB ′（Ｓ１１）と検出信号ＶA ′，ＶB ′の電
気角θとの関係を記憶している第２マップ５ｂを、Ｖθ
＝ＶA ′／ＶB ′により参照し、Ｖθに対応する検出信
号ＶA ′，ＶB′の電気角θを探索して（Ｓ１３）求め
（Ｓ１０）リターンする。
【００４０】演算処理回路１０は、ＶB ′の方が大きい
とき（Ｓ１２）は、検出信号ＶA ′，ＶB ′は領域ＩＶ
に存在すると判定し、領域ＩＶのＶθ＝ＶA ′／ＶB ′
（Ｓ１１）と検出信号ＶA ′，ＶB ′の電気角θとの関
係を記憶している第４マップ５ｄを、Ｖθ＝ＶA ′／Ｖ
B ′により参照し、Ｖθに対応する検出信号ＶA ′，Ｖ
B ′の電気角θを探索して（Ｓ１４）求め（Ｓ１０）リ
ターンする。
とき（Ｓ１２）は、検出信号ＶA ′，ＶB ′は領域ＩＶ
に存在すると判定し、領域ＩＶのＶθ＝ＶA ′／ＶB ′
（Ｓ１１）と検出信号ＶA ′，ＶB ′の電気角θとの関
係を記憶している第４マップ５ｄを、Ｖθ＝ＶA ′／Ｖ
B ′により参照し、Ｖθに対応する検出信号ＶA ′，Ｖ
B ′の電気角θを探索して（Ｓ１４）求め（Ｓ１０）リ
ターンする。
【００４１】尚、第１マップ５ａ〜第４マップ５ｄは、
図６に示すように、理想的な場合には、互いに対称性を
示すので、検出信号ＶA ′，ＶB ′の予め実測した値の
バラツキが小さければ、マップの種類を削減することが
出来る。また、この電気角の検出方法によれば、実測値
によるマップを使用するので、個々の磁気センサ及びタ
ーゲットが有する歪みを補正することが出来る。また、
所定の演算をＶA ′／ＶB ′，ＶB ′／ＶA ′としてい
るが、これに限らず、他の演算であっても良く、例え
ば、（ＶA ′−ＶB ′）／（ＶA ′＋ＶB′），
（ＶA ′＋ＶB ′）／（ＶA ′−ＶB ′）のような四則
演算の組合せであっても良い。
図６に示すように、理想的な場合には、互いに対称性を
示すので、検出信号ＶA ′，ＶB ′の予め実測した値の
バラツキが小さければ、マップの種類を削減することが
出来る。また、この電気角の検出方法によれば、実測値
によるマップを使用するので、個々の磁気センサ及びタ
ーゲットが有する歪みを補正することが出来る。また、
所定の演算をＶA ′／ＶB ′，ＶB ′／ＶA ′としてい
るが、これに限らず、他の演算であっても良く、例え
ば、（ＶA ′−ＶB ′）／（ＶA ′＋ＶB′），
（ＶA ′＋ＶB ′）／（ＶA ′−ＶB ′）のような四則
演算の組合せであっても良い。
【００４２】図７は、第１マップ５ａ〜第４マップ５ｄ
を使用してトルクを検出する動作を示すフローチャート
である。演算処理回路１０は、先ず、上述した図５のフ
ローチャートに従って、磁気センサＡ，Ｂの検出信号Ｖ
A ，ＶB の電気角θABを検出し（Ｓ２０）、次いで、同
様にして、磁気センサＥ，Ｆの検出信号ＶE ，ＶF の電
気角θEFを求める（Ｓ２１）。演算処理回路１０は、次
に、トルク＝ｋ（θAB−θEF） （ｋはトーションバー
９のバネ定数）を演算して、トルクを算出し（Ｓ２
２）、算出したトルク値を出力して（Ｓ２３）リターン
する。
を使用してトルクを検出する動作を示すフローチャート
である。演算処理回路１０は、先ず、上述した図５のフ
ローチャートに従って、磁気センサＡ，Ｂの検出信号Ｖ
A ，ＶB の電気角θABを検出し（Ｓ２０）、次いで、同
様にして、磁気センサＥ，Ｆの検出信号ＶE ，ＶF の電
気角θEFを求める（Ｓ２１）。演算処理回路１０は、次
に、トルク＝ｋ（θAB−θEF） （ｋはトーションバー
９のバネ定数）を演算して、トルクを算出し（Ｓ２
２）、算出したトルク値を出力して（Ｓ２３）リターン
する。
【００４３】図８は、第１マップ５ａ〜第８マップ５ｈ
を使用して絶対舵角を検出する動作を示すフローチャー
トである。演算処理回路１０は、先ず、上述した図５の
フローチャートに従い、第５マップ５ｅ〜第８マップ５
ｈを使用して、磁気センサＣ，Ｄの検出信号ＶC ，ＶD
の電気角θCDを求め（Ｓ２５）、次いで、同様にして、
第１マップ５ａ〜第４マップ５ｄを使用して、磁気セン
サＥ，Ｆの検出信号ＶE ，ＶF の電気角θEFを求める
（Ｓ２６）。演算処理回路１０は、次に、電気角θCD，
θEFによりテーブル１４を参照し（Ｓ２７）、電気角θ
CD，θEFに対応する絶対舵角を検出し（Ｓ２８）、検出
した絶対舵角信号を出力して（Ｓ２９）リターンする。
を使用して絶対舵角を検出する動作を示すフローチャー
トである。演算処理回路１０は、先ず、上述した図５の
フローチャートに従い、第５マップ５ｅ〜第８マップ５
ｈを使用して、磁気センサＣ，Ｄの検出信号ＶC ，ＶD
の電気角θCDを求め（Ｓ２５）、次いで、同様にして、
第１マップ５ａ〜第４マップ５ｄを使用して、磁気セン
サＥ，Ｆの検出信号ＶE ，ＶF の電気角θEFを求める
（Ｓ２６）。演算処理回路１０は、次に、電気角θCD，
θEFによりテーブル１４を参照し（Ｓ２７）、電気角θ
CD，θEFに対応する絶対舵角を検出し（Ｓ２８）、検出
した絶対舵角信号を出力して（Ｓ２９）リターンする。
【００４４】
【発明の効果】第１，２発明に係る回転角度検出装置に
よれば、検出の為の演算が高速であり、個々のターゲッ
ト及びセンサが有する歪みを補正することが出来、検出
した舵角信号及びその微分信号に不連続な部分が生じな
い回転角度検出装置を実現することが出来る。
よれば、検出の為の演算が高速であり、個々のターゲッ
ト及びセンサが有する歪みを補正することが出来、検出
した舵角信号及びその微分信号に不連続な部分が生じな
い回転角度検出装置を実現することが出来る。
【００４５】第３，４発明に係るトルク検出装置によれ
ば、検出の為の演算が高速であり、個々のターゲット及
びセンサが有する歪みを補正することが出来、検出した
トルク信号及びその微分信号に不連続な部分が生じない
トルク検出装置を実現することが出来る。
ば、検出の為の演算が高速であり、個々のターゲット及
びセンサが有する歪みを補正することが出来、検出した
トルク信号及びその微分信号に不連続な部分が生じない
トルク検出装置を実現することが出来る。
【００４６】第５発明に係るトルク検出装置によれば、
検出の為の演算が高速であり、個々のターゲット及びセ
ンサが有する歪みを補正することが出来、検出した舵角
信号、トルク信号及びそれらの微分信号に不連続な部分
が生じないトルク検出装置を実現することが出来る。
検出の為の演算が高速であり、個々のターゲット及びセ
ンサが有する歪みを補正することが出来、検出した舵角
信号、トルク信号及びそれらの微分信号に不連続な部分
が生じないトルク検出装置を実現することが出来る。
【図１】本発明に係る回転角度検出装置及びトルク検出
装置の実施の形態を備える電動パワーステアリング装置
の要部構成を示すブロック図である。
装置の実施の形態を備える電動パワーステアリング装置
の要部構成を示すブロック図である。
【図２】トルクセンサの構成例を模式的に示す模式図で
ある。
ある。
【図３】磁気センサの各検出信号の例を示す波形図であ
る。
る。
【図４】対向するターゲットの個数が異なる磁気センサ
の各検出信号の例を示す波形図である。
の各検出信号の例を示す波形図である。
【図５】電動パワーステアリング装置の演算処理回路の
動作を示すフローチャートである。
動作を示すフローチャートである。
【図６】検出信号ＶA ′，ＶB ′の波形と第１マップ〜
第４マップとの関係を示す説明図である。
第４マップとの関係を示す説明図である。
【図７】電動パワーステアリング装置の演算処理回路の
動作を示すフローチャートである。
動作を示すフローチャートである。
【図８】電動パワーステアリング装置の演算処理回路の
動作を示すフローチャートである。
動作を示すフローチャートである。
１ 操舵輪（操舵部材）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ 磁気センサ（検出手段）
３ａ，３ｃ 第１ターゲット
３ｂ 第２ターゲット
４ トルクセンサ（トルク検出装置）
５ａ〜５ｈ 第１マップ〜第８マップ（記憶手段）
６ 入力軸（第１軸、回転体）
７ 出力軸（第２軸、回転体）
８ ピニオン（舵取機構）
９ 連結軸（トーションバー）
１０ 演算処理回路
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ ターゲット板（回転体）
１４ テーブル
１８ａ トルク／電流テーブル
２２ マイクロコンピュータ
２４ 操舵補助用モータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F063 AA34 AA35 AA36 BA08 BB05
BC06 BD05 BD11 CA26 DA01
DA05 DC08 DD03 DD04 DD06
EA03 GA52 GA67 GA69 GA70
LA17 LA22 LA23 LA25
2F077 AA49 JJ01 JJ08 JJ09 JJ21
TT06 TT13 TT49 TT58 TT85
3D033 CA28 DB05
Claims (5)
- 【請求項１】 回転体に設けられた１又は複数の第１タ
ーゲットと、該第１ターゲットの個数と互いに素である
個数が前記回転体又は該回転体と同軸的に回転する他の
回転体に設けられた第２ターゲットと、前記第１ターゲ
ット及び第２ターゲットにそれぞれ対向配置され、前記
回転体が回転するに従って、前記第１ターゲット及び第
２ターゲットの各位置に応じてそれぞれ互いに位相が異
なる検出信号を出力する各複数の検出手段とを備え、該
検出手段がそれぞれ出力した検出信号に基づき、前記回
転体の回転角度を検出する回転角度検出装置であって、 前記複数の検出手段がそれぞれ出力した検出信号により
所定の演算を実行する演算手段と、該演算手段が予め実
行した演算結果と前記検出信号の電気角との関係を記憶
する記憶手段と、前記演算手段が実行した演算結果によ
り前記記憶手段を参照して、前記検出信号の電気角を求
める手段とを備え、該手段が求めた電気角に基づき前記
回転体の回転角度を検出すべくなしてあることを特徴と
する回転角度検出装置。 - 【請求項２】 前記回転体は、外周面に等配された複数
の磁性体製の歯を前記第１ターゲット又は第２ターゲッ
トとして備える歯車であり、前記検出手段は磁気センサ
である請求項１記載の回転角度検出装置。 - 【請求項３】 連結軸により連結された第１軸及び第２
軸にそれぞれ回転体が同軸に設けられ、該回転体にそれ
ぞれ１又は複数のターゲットが設けられ、該ターゲット
にそれぞれ対向配置された複数の検出手段が、前記回転
体が回転するに従って、前記ターゲットの位置に応じて
互いに位相が異なる検出信号を出力し、前記検出手段が
それぞれ出力した検出信号に基づき、前記第１軸又は第
２軸に加わるトルクを検出するトルク検出装置であっ
て、 前記複数の検出手段がそれぞれ出力した検出信号により
所定の演算を実行する演算手段と、該演算手段が予め実
行した演算結果と前記検出信号の電気角との関係を記憶
する記憶手段と、前記演算手段が実行した演算結果によ
り前記記憶手段を参照して、前記検出信号の電気角を求
める手段とを備え、該手段が求めた電気角に基づき前記
トルクを検出すべくなしてあることを特徴とするトルク
検出装置。 - 【請求項４】 前記回転体は、外周面に等配された複数
の磁性体製の歯を前記ターゲットとして備える歯車であ
り、前記検出手段は磁気センサである請求項３記載のト
ルク検出装置。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載された回転角度検
出装置を、連結軸により連結された第１軸又は第２軸に
備え、第１ターゲット及び複数の検出手段を前記第２軸
又は第１軸に備え、該第１軸及び第２軸がそれぞれ備え
る前記第１ターゲットの各複数の検出手段が出力した検
出信号により、演算手段がそれぞれ所定の演算を実行
し、実行した各演算結果により記憶手段を参照して、前
記検出信号の各電気角を求め、求めた各電気角に基づ
き、前記第１軸又は第２軸に加わるトルクを検出すべく
なしてあることを特徴とするトルク検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149819A JP2003344188A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 回転角度検出装置及びトルク検出装置 |
| DE60312767T DE60312767T2 (de) | 2002-05-23 | 2003-05-22 | Drehwinkel- und Drehmoment-Messeinrichtung |
| EP03011612A EP1364859B1 (en) | 2002-05-23 | 2003-05-22 | Rotational angle detecting apparatus and torque detecting apparatus |
| US10/444,900 US7087889B2 (en) | 2002-05-23 | 2003-05-23 | Rotational angle detecting apparatus and torque detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149819A JP2003344188A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 回転角度検出装置及びトルク検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003344188A true JP2003344188A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29397919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149819A Pending JP2003344188A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 回転角度検出装置及びトルク検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7087889B2 (ja) |
| EP (1) | EP1364859B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003344188A (ja) |
| DE (1) | DE60312767T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2864616A1 (fr) * | 2003-12-26 | 2005-07-01 | Koyo Seiko Co | Dispositif de detection d'angle de rotation et dispositif de detection de couple |
| US6957590B2 (en) | 2003-02-28 | 2005-10-25 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Rotational angle detecting apparatus and torque detecting apparatus |
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|---|---|---|---|---|
| US6817528B2 (en) * | 2001-07-17 | 2004-11-16 | Honeywell International Inc. | Reflective apparatus and method for optically sensing relative torque employing Moirè fringes |
| JP4059003B2 (ja) * | 2002-05-27 | 2008-03-12 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| KR100629796B1 (ko) * | 2004-09-07 | 2006-09-28 | 현대모비스 주식회사 | 광학방식을 이용한 절대조향각 또는 토크 측정 방법 |
| DE102005047258A1 (de) * | 2005-10-01 | 2007-04-05 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
| DE102008021847B4 (de) * | 2008-05-02 | 2017-02-23 | Volkswagen Ag | Elektromechanisches Lenksystem und Verfahren zur Steuerung eines elektromechanischen Lenksystems |
| CN102012210B (zh) * | 2009-09-08 | 2013-04-10 | 比亚迪股份有限公司 | 机动车转向轴转角扭矩测定方法 |
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| JP5393598B2 (ja) * | 2010-06-03 | 2014-01-22 | キヤノン株式会社 | ガルバノ装置及びレーザ加工装置 |
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| JP5942613B2 (ja) * | 2012-06-05 | 2016-06-29 | 株式会社ジェイテクト | センサ装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6375630A (ja) | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Hitachi Ltd | 自動車用位相差式トルク検出装置 |
| FR2689633B1 (fr) * | 1992-02-21 | 1994-07-01 | Mahony Gerard O | Couplemetre magnetique. |
| US6935193B2 (en) * | 1999-12-06 | 2005-08-30 | Robert Bosch Gmbh | Device for measuring the angle and/or the angular velocity of a rotatable body and/or the torque acting upon said body |
| DE10036281A1 (de) * | 2000-07-26 | 2002-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Messung eines Drehwinkels an einer Drehachse |
| JP4499260B2 (ja) | 2000-08-25 | 2010-07-07 | 株式会社カネカ | ビニル系重合体の精製方法 |
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-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149819A patent/JP2003344188A/ja active Pending
-
2003
- 2003-05-22 EP EP03011612A patent/EP1364859B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-22 DE DE60312767T patent/DE60312767T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-23 US US10/444,900 patent/US7087889B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2005195363A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Koyo Seiko Co Ltd | 回転角度検出装置及びトルク検出装置 |
| US7201070B2 (en) | 2003-12-26 | 2007-04-10 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Rotational angle detecting apparatus and torque detecting apparatus |
Also Published As
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|---|---|
| DE60312767D1 (de) | 2007-05-10 |
| US7087889B2 (en) | 2006-08-08 |
| US20030218126A1 (en) | 2003-11-27 |
| DE60312767T2 (de) | 2008-01-24 |
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| EP1364859A2 (en) | 2003-11-26 |
| EP1364859B1 (en) | 2007-03-28 |
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|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070109 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070417 |