JP2010091340A - 回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストダウンを十分に図った上で回転角に対応する検出角を一義的に検出することができる回転角検出装置を提供すること。
【解決手段】本発明による回転角検出装置１は、回転体の回転角に単位範囲毎に一義的に対応する検出角θを検出する検出手段９ａを備え、検出角θは、単位範囲内において回転角θｒの増加に伴い最小値θｍｉｎから最大値θｍａｘに線形に増加するとともに、回転角θｒの増加に伴い単位範囲と単位範囲の増加側に隣接する単位範囲の境界において最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎに変化する特性を有し、回転体の回転範囲を単位範囲以内に設定し、検出角θが最大値θｍａｘまで増加した直後に最小値θｍｉｎに減少した場合に、検出角θに最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値θａｌｌを加算する加算処理を開始する補正手段９ｂを備えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用されて好適な回転角検出装置に関する。

自動車のステアリングホイールの回転角すなわち操舵角を検出する回転角検出装置としては、特許文献１に記載されているような絶対角センサタイプのものが開示されている。このような回転角検出装置は、ステアリングホイールに結合されたコラムメインシャフトと一体的に回動されるメインギヤと、メインギヤに噛み合わされてマグネットが内蔵された相互に異なる歯数を有する二個の検出ギヤと、マグネットに対向させて、二個の検出ギヤの回転角をそれぞれ磁気的に検出する二個の磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子の出力波形から検出角を演算して検出するマイクロコンピュータを備えている。

この回転角検出装置においては、二個の検出ギヤの歯数を相互に異ならせて、二個の磁気抵抗素子の検出波形の周期をずらして、二つの検出波形に基づいて検出角を演算するため、暗電流を必要とすることなく、比較的広い回転角の単位範囲において、回転角に一義的に対応する検出角を検出することを可能としている。
特開２００７−１２７６０９号公報

ところがこのような特許文献１に記載の回転角検出装置においては、コラムメインシャフトの検出対象となる回転角の回転範囲が、回転角検出装置の単位範囲に対してずれる、即ち組付け誤差が生じた場合に、再度の組付け作業を行わないと、回転角に一義的に対応する検出角を検出することができず、コストアップにつながるという問題が依然としてあった。

本発明は、上記問題に鑑み、コストダウンを十分に図った上で回転角に対応する検出角を一義的に検出することができる回転角検出装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明による回転角検出装置は、
回転体の回転角に単位範囲毎に一義的に対応する検出角を検出する検出手段を備え、
前記検出角は、前記単位範囲内において前記回転角の増加に伴い最小値から最大値に線形に増加するとともに、前記回転角の増加に伴い前記単位範囲と当該単位範囲の増加側に隣接する単位範囲の境界において最大値から最小値に変化する特性を有し、
前記回転体の回転範囲を前記単位範囲以内に設定し、
前記検出角が前記最大値まで増加した直後に前記最小値に減少した場合に、前記検出角に前記最大値から前記最小値を減じた値を加算する加算処理を開始する補正手段を備える、
ことを特徴とする。

ここで前記単位範囲とは、例えば前記検出手段が特許文献１に記載の従来技術により実現される場合においては、二個の検知ギヤの歯数を異ならせることにより実現される、前記回転角に対して一義的に対応する検出角を検出することが可能な角度範囲であり、前記回転角を横軸、前記検出角を縦軸とすると、前記回転体の回転角の増加又は減少に対応して、前記単位範囲は前記横軸方向に周期的に並列されて複数存在するものである。なお、前記一義的とは、前記単位範囲内においてはある回転角に対して一の検出角のみが定まることを示している。

すなわち、前記横軸と前記縦軸において、前記回転角と前記検出角との関係を示す特性曲線は、前記単位範囲の最も減少側において前記検出角が最小値をとり、前記単位範囲の最も増加側において前記検出角が最大値をとる右傾斜の直線部分を備えて、それぞれの前記単位範囲内において線形であることが必須となる。また、前記特性曲線は、隣接する前記単位範囲の境界において、前記直線部分の増加側端と、当該直線部分の増加側に隣接する直線部分の減少側端とを結ぶ前記横軸に垂直な又はほぼ垂直な垂線部分を含んで構成される。つまり前記特性曲線は三角波が前記横軸方向に連続して現れて、前記単位範囲毎に周期的に変化する鋸波状をなす。

これによれば、前記回転体の回転範囲を前記単位範囲以内に設定したにも係わらず、前記検出角が前記最大値まで増加した直後に前記最小値に減少した場合においては、前記回転範囲が前記単位範囲に対して増加側にオフセットされてずれている、所謂誤組付けが発生しているとみなせるので、前記最大値から前記最小値に減少した後の前記検出角については、前記最大値から前記最小値を減じた値を加算することにより、前記回転範囲の前記単位範囲から増加側にずれてはみ出た部分における前記検出角を、前記単位範囲からはみ出ていない部分の前記検出角の線形の特性上に一致させることができる。

これに伴い、前記回転範囲の全体にわたって、前記回転角に一義的に対応する検出角を検出することを可能とすることができる。以上のことにより、誤組付けが発生している場合でも、再度の組付け作業を行うことなく前記回転角検出装置を使用することができるので、コストダウンを図ることができる。

ここで、前記回転角検出装置において、
前記補正手段が、
前記補正手段が、前記検出角が前記最小値まで減少した直後に前記最大値に増加した場合に、前記加算処理を終了することが好ましい。

これによれば、前記加算処理を行う必要がない、前記単位範囲内に位置する部分の前記回転範囲における前記検出角については、前記加算処理を行わないこととすることができる。

さらに、前記回転角検出装置において、
前記補正手段が前記加算処理を開始した場合に、誤組付けが発生したことを通知する通知手段を備えることが好ましい。

これによれば、前記誤組付けの発生を、前記回転角検出装置の検出した検出角を用いて制御を行う制御装置に通知して、例えば、制御装置が前記通知を受けたタイミングにおいて、前記検出角の補正を行うことができる。

なお、上述した前記回転角検出装置は、前記回転範囲が前記単位範囲の増加側にオフセットされてずれている場合に対応したものであるが、これとは逆に、前記回転範囲が前記単位範囲の減少側にオフセットされてずれている場合には、以下のような構成を備えることとなる。

すなわち、この場合の本発明に係わる回転角検出装置は、
回転体の回転角に単位範囲毎に一義的に対応する検出角を検出する検出手段を備え、
前記検出角は、前記単位範囲内において前記回転角の減少に伴い最大値から最小値に線形に減少するとともに、前記回転角の減少に伴い前記単位範囲と当該単位範囲の減少側に隣接する単位範囲の境界において最小値から最大値に変化する特性を有し、
前記回転体の回転範囲を前記単位範囲以内に設定し、前記検出角が前記最小値まで減少した直後に前記最大値に増加した場合に、前記検出角に前記最大値から前記最小値を減じた値を減算する減算処理を開始する補正手段を備えること、
を特徴とする。

これによれば、前記回転体の回転範囲を前記単位範囲以内に設定したにも係わらず、前記検出角が前記最小値まで減少した直後に前記最大値に増加した場合においては、前記回転範囲が前記単位範囲に対して減少側にオフセットされてずれている、所謂誤組付けが発生しているとみなせるので、前記最小値から前記最大値に増加した後の前記検出角については、前記最大値から前記最小値を減じた値を減算することにより、前記回転範囲の前記単位範囲から減少側にずれてはみ出た部分における前記検出角を、前記単位範囲からはみ出ていない部分の前記検出角の線形の特性上に一致させることができる。

これらのことに伴い、前記回転範囲の全体にわたって、前記回転角に一義的に対応する検出角を検出することを可能とすることができる。以上のことによっても、誤組付けが発生している場合でも、再度の組付け作業を行うことなく前記回転角検出装置を使用することができるので、コストダウンを図ることができる。

ここで、前記回転角検出装置において、
前記補正手段が、前記検出角が前記最大値まで増加した直後に前記最小値に減少した場合に、前記減算処理を終了することが好ましい。

これによれば、前記減算処理を行う必要がない、前記単位範囲内に位置する部分の前記回転範囲における前記検出角については、前記減算処理を行わないこととすることができる。

さらに、前記回転角検出装置において、
前記補正手段が前記減算処理を開始した場合に、誤組付けが発生したことを通知する通知手段を備えることが好ましい。

これによれば、前記誤組付けの発生を、前記回転角検出装置の検出した検出角を用いて制御を行う制御装置に通知して、例えば、前記制御装置側において前記通知を受けたタイミングにおいて、前記検出角の補正を行わせることができる。

さらに、上述したような誤組付けに対応する手法として、前記検出手段が特許文献１に記載の従来技術により実現される場合において、二個の検知ギヤの歯数を大きく異ならせて、前記単位範囲を前記回転範囲に対してより大きなマージンを持たせたより広い範囲とすることも考えられるが、この場合においては、二個の検知ギヤのいずれか一方の外径を大きくすることが余儀なくされ、前記回転角検出装置全体の重量増加、外形寸法の増加、コストアップを招くという問題が生じる。

本発明の回転角検出装置によれば、ロジックの変更のみで補正が可能であり、このような検知ギヤの歯数の変更を行う必要性を廃することができるので、重量増加、外形寸法の増加、コストアップを招くことを回避することができる。

本発明の回転角検出装置によれば、誤組付けが発生した場合でも、再度の組付け作業を行う必要性を廃して、コストダウンを十分に図ることができ、その上で回転角に対応する検出角を一義的に検出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る回転角検出装置の一実施形態を示す模式図である。なお、この回転角検出装置の構成は特許文献１に示すように周知であるため、ここでは、本発明に係わる構成要素のみを図示して、それ以外の構成要素の図示は省略して、演算及び検出原理についての説明も省略している。

本実施例の回転角検出装置１は、図１に示すように、メインギヤ２と、検知ギヤ３と、検知ギヤ４と、マグネット５と、マグネット６と、磁気抵抗素子７と、磁気抵抗素子８と、マイクロコンピュータ９を備える。

メインギヤ２は図示しないステアリング装置のコラムメインシャフトに駆動結合されており、外周にｎ個の歯数を有する。検知ギヤ３はメインギヤ２に噛み合わされて回転自在に支持されており、外周にｍ個の歯数を有する。また、検知ギヤ４は同じくメインギヤ２に噛み合わされて回転自在に支持されており、外周にＬ個の歯数を有する。なお、ｎ、ｍ、Ｌは自然数であり、ｍ≠Ｌ、ｍ＜ｎ、Ｌ＜ｎである。

マグネット５は薄肉平板状に構成され、検知ギヤ３の軸方向端面に、極性が検知ギヤ３の径方向を指向するように設置され、マグネット６は同様に薄肉平板状に構成され、検知ギヤ４の軸方向端面に極性が検知ギヤ４の径方向を指向するように設置される。

磁気抵抗素子７は、マグネット５が設置された検知ギヤ３の軸方向端面に指向するように設置されて、検知ギヤ３の回転に伴い変化する出力波形をマイクロコンピュータ９に出力する。同様に、磁気抵抗素子８はマグネット６が設置された検知ギヤ４の軸方向端面に指向するように設置されて、検知ギヤ４の回転に伴い変化する出力波形をマイクロコンピュータ９に出力する。

マイクロコンピュータ９は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが磁気抵抗素子７及び磁気抵抗素子８から入力された二つの出力波形に基づいて、特許文献１に記載の方法により最小値θｍｉｎ、最大値θｍａｘである鋸波状の検出角θを演算して検出する検出手段９ａと、以下に述べる所定の処理を行う補正手段９ｂ、出力手段９ｃ、通知手段９ｄを構成するものである。

検出手段９ａは、図示しないコラムメインシャフトすなわち回転体の回転角θｒに、前述した最小値θｍｉｎと最大値θｍａｘで定められる単位範囲毎に一義的に対応する検出角θを検出する。最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値をθａｌｌとすると、単位範囲は、θｍｉｎ≦θ≦θｍａｘと、θｍｉｎ±ｉ×θａｌｌ≦θ≦θｍａｘ±ｉ×θａｌｌ（ｉは自然数）で表すことができる。

以下に、回転角θｒと検出角θの関係を示す特性曲線について図を用いて説明する。図２は、本発明に係わる回転角検出装置１の補正を行わない段階での検出角と回転角との関係を示す模式図である。

図２に示すように、単位範囲（θｍｉｎ≦θ≦θｍａｘ、θｍｉｎ±ｉ×θａｌｌ≦θ≦θｍａｘ±ｉ×θａｌｌ）内において回転角θｒの増加に伴い最小値θｍｉｎから最大値θｍａｘに線形に増加する右傾斜の直線部分Ｃ１と、回転角θｒの増加に伴い単位範囲とこの単位範囲の増加側に隣接する単位範囲の境界において最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎに横軸に対して垂直に変化する垂線部分Ｃ２を有しており、直線部分Ｃ１と垂線部分Ｃ２は回転角θｒの増加に伴い交互に連続して単位範囲毎に三角波を形成し、全体としての特性曲線は図２に示すような単位範囲毎に周期的に変化する鋸波状となる。なお、図２は、コラムメインシャフトに対して回転角検出装置１が組付け誤差がない状態を指している。

ここで例えばθｍｉｎを０度とすればθｍａｘは１６２０度であり、単位範囲としてコラムメインシャフトの４．５回転以内を検出できる。つまり、コラムメインシャフトの回転範囲が４回転であれば４．５回転以内の単位範囲を超えることがなく検出できる。しかし、もし、１回転の誤組付けが発生したとすれば、単位範囲は５回転までを含むように検知することが必要となる。

そこで、回転体であるコラムメインシャフトの回転範囲をある単位範囲ここではθｍｉｎ≦θ≦θｍａｘ以内に設定し、検出角θが最大値θｍａｘまで増加した直後、すなわち所定時間ΔＴ以内に最小値θｍｉｎに減少した場合に、マイクロコンピュータ９の補正手段９ｂは、検出角θに最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値θａｌｌを加算する加算処理を開始する。またこの場合において、補正手段９ｂは、検出角θが最小値θｍｉｎまで減少した直後、すなわち所定時間ΔＴ以内に最大値θｍａｘに増加した場合に、前述した加算処理を終了する。なお、所定時間ΔＴはマイクロコンピュータ９の演算周期又は演算周期の整数倍とすることができる。

これに加えて、マイクロコンピュータ９の出力手段９ｃは、補正手段９ｂが、加算処理を行っている場合には加算処理すなわち補正後の検出角θａを、加算処理を行っていない場合には検出角θを、図示しないＥＰＳＥＣＵ（Electronic Power Steering Electronic Control Unit）に出力する。補正手段９ｂが加算処理を開始した場合において、マイクロコンピュータ９の通知手段９ｄは、誤組付けが発生したことをＥＰＳＥＣＵに通知する。

図２に示す特性曲線は、回転角θｒが減少する際には以下のような特性を有する。つまり、単位範囲内において回転角θｒの減少に伴い最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎに線形に減少するとともに、回転角θｒの減少に伴い単位範囲とこの単位範囲の減少側に隣接する単位範囲の境界において最小値θｍｉｎから最大値θｍａｘに急激に変化する特性を有する。

これに対応させて、マイクロコンピュータ９の補正手段９ｂは、検出角θが最小値θｍｉｎまで減少した直後すなわち所定時間ΔＴ以内に最大値θｍａｘに増加した場合に、検出角θに最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値θａｌｌを減算する減算処理を開始する。またこの場合においても、補正手段９ｂは、検出角θが最大値θｍａｘまで増加した直後すなわち所定時間ΔＴ以内に最小値θｍｉｎに減少した場合に、上述した減算処理を終了する。

さらに、マイクロコンピュータ９の出力手段９ｃは、補正手段９ｂが、減算処理を行っている場合には減算処理すなわち補正後の検出角θａを、加算処理を行っていない場合には検出角θを、ＥＰＳＥＣＵに出力する。補正手段９ｂが減算処理を開始した場合において、マイクロコンピュータ９の通知手段９ｄは、誤組付けが発生したことをＥＰＳＥＣＵに通知する。

以下に本発明の回転角検出装置１の制御内容についてフローチャートを用いて説明する。図３は、本発明に係わる回転角検出装置１の制御内容を示すフローチャートである。

図３のＳ１に示すように、マイクロコンピュータ９の検出手段９ａは、磁気抵抗素子７及び磁気抵抗素子８の出力波形を取得して入力し、Ｓ２において、これらの二つの出力波形に基づいて、特許文献１に示す方法において、検出角θを演算して検出する。

つづいて、Ｓ３において、マイクロコンピュータ９の補正手段９ｂは、検出角θが最大値θｍａｘまで増加したか否かを判定し、肯定であればＳ４にすすみ、否定であればＳ８にすすむ。Ｓ４において、補正手段９ｂは、Ｓ４から所定時間ΔＴ経過までに検出角θが最小値θｍｉｎまで減少したか否かを判定し、肯定であればＳ５にすすみ、否定であればＳ１に戻る。

さらに、Ｓ５において、補正手段９ｂは検出角θに、最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値θａｌｌを加算する加算処理を行い、通知手段９ｄはＥＰＳＥＣＵに対して誤組付けが発生した旨の通知を行う。Ｓ６において、補正手段９ｂは、検出角θが最小値θｍｉｎまで減少したか否かを判定し、肯定である場合には、Ｓ７にすすみ、否定である場合には、Ｓ５に戻る。Ｓ７において、補正手段９ｂは、Ｓ６から所定時間ΔＴ経過までに検出角θが最大値θｍａｘまで増加したか否かを判定し、肯定であればＥＮＤにすすみ、否定であればＳ５に戻る。

つづいて、Ｓ８において、マイクロコンピュータ９の補正手段９ｂは、検出角θが最小値θｍｉｎまで減少したか否かを判定し、肯定であればＳ９にすすみ、否定であればＳ１に戻る。Ｓ９において、補正手段９ｂは、Ｓ４から所定時間ΔＴ経過までに検出角θが最大値θｍａｘまで増加したか否かを判定し、肯定であればＳ１０にすすみ、否定であればＳ１に戻る。

さらに、Ｓ１０において、補正手段９ｂは検出角θから、最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値θａｌｌを減算する減算処理を行い、通知手段９ｄはＥＰＳＥＣＵに対して誤組付けが発生した旨の通知を行う。Ｓ１１において、補正手段９ｂは、検出角θが最大値θｍａｘまで増加したか否かを判定し、肯定である場合には、Ｓ１２にすすみ、否定である場合には、Ｓ１０に戻る。Ｓ１２において、補正手段９ｂは、Ｓ１１から所定時間ΔＴ経過までに検出角θが最小値θｍｉｎまで減少したか否かを判定し、肯定であればＥＮＤにすすみ、否定であればＳ１０に戻る。

なお、Ｓ５が実行される場合には、マイクロコンピュータ９の出力手段９ｃは加算処理がされた後すなわち補正後の検出角θａをＥＰＳＥＣＵに出力し、Ｓ１０が実行される場合には、減算処理がされた後すなわち補正後の検出角θａをＥＰＳＥＣＵに出力し、それ以外の場合には、補正がされない検出角θをＥＰＳＥＣＵに出力する。

また、Ｓ１〜Ｓ１２までのそれぞれの処理は、上記の手順にて上述した所定の演算周期毎にマイクロコンピュータ９の検出手段９ａ、補正手段９ｂ、出力手段９ｃ、通知手段９ｄのいずれかにおいて、実行される。

上述した本実施例の回転角検出装置１によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、コラムメインシャフトの回転範囲を単位範囲以内に設定したにも係わらず、検出角θが最大値θｍａｘまで増加した直後に最小値θｍｉｎに減少した場合においては、コラムメインシャフトの回転範囲が単位範囲に対して増加側にオフセットされてずれている、誤組付けが発生しているとみなせる。以下これについて図を用いて説明する。図４は、本発明に係る回転角検出装置１の検出角と回転角の関係を示す模式図である。図５は、本発明に係る回転角検出装置１の回転範囲が単位範囲に対して増加側にずれた場合の態様を示す模式図である。

つまり誤組付けが発生していない場合においては、図４に示すように、回転範囲Ｂは単位範囲Ａ内に収まっており、回転角θｒと検出角θの零点は一致しているが、図５に示すように、コラムメインシャフトの回転範囲Ｂが単位範囲Ａに対して増加側にオフセットされてずれている場合には、運転者がステアリングホイールを右操舵した場合に、コラムメインシャフトの回転角θｒが右方向に一杯に回転した場合には、最大値θｍａｘを超えて急激に最小値θｍｉｎに変化することとなる。

このままの状態においては、図５に示す回転範囲Ｂにおいて単位範囲Ａから増加側にはみ出た部分の検出角θｓの値は、回転範囲Ｂの最も減少側の検出角θｓｄと同じ値となり、回転範囲Ｂ内に同一の検出角θｓ、θｓｄが出現して、回転角θｒに一義的に対応する検出角θを検出することができなくなる。

このような場合においては、上述したように、最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎに減少した後の検出角θについては、最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値θａｌｌを加算する処理を補正手段９ｂにより行って、加算処理がされた後の検出角θａを出力手段９ｃがＥＰＳＥＣＵに対して出力することにより、回転範囲Ｂの単位範囲Ａから増加側にずれてはみ出た部分における検出角θｓを、θｓ＋θａｌｌ＝θｓａと補正して、図５に示すように単位範囲Ａから増加側にはみ出ていない部分すなわち直線部分Ｃ１の線形の特性上に一致させることができる。

このことにより、回転範囲Ｂの全体にわたって、回転角θｒに一義的に対応する検出角θを検出することを可能とすることができる。以上のことにより、誤組付けが発生している場合でも、再度の組付け作業を行うことなく回転角検出装置１を使用することができるので、製造工程を簡易なものとして製造コストのコストダウンを図ることができる。

また、加算処理を行った場合には、ＥＰＳＥＣＵに対してマイクロコンピュータ９の通知手段９ｄが、誤組付け発生の通知を行うので、ＥＰＳＥＣＵはイグニッションキーのオフオンのタイミングを待たずに、誤組付けの発生を検知して、適宜補正を行うことができる。

同様に、コラムメインシャフトの回転範囲を単位範囲以内に設定したにも係わらず、検出角θが最小値θｍｉｎまで減少した直後に最大値θｍａｘに増加した場合においては、コラムメインシャフトの回転範囲が単位範囲に対して減少側にオフセットされてずれている、誤組付けが発生しているとみなせる。以下これについても図を用いて説明する。図６は、本発明に係る回転角検出装置１の回転範囲が単位範囲に対して減少側にずれた場合の態様を示す模式図である。

つまり誤組付けが発生していない場合においては、図４に示すように、回転範囲Ｂは単位範囲Ａ内に収まっており、回転角θｒと検出角θの零点は一致しているが、図６に示すように、コラムメインシャフトの回転範囲Ｂが単位範囲Ａに対して減少側にオフセットされてずれている場合には、運転者がステアリングホイールを左操舵した場合に、コラムメインシャフトの回転角θｒが左方向に一杯に回転した場合には、最小値θｍｉｎを超えて急激に最大値θｍａｘに変化することとなる。

このままの状態においては、図５に示す回転範囲Ｂにおいて単位範囲Ａから減少側にはみ出た部分の検出角θｓの値は、回転範囲Ｂの最も増加側の検出角θｓｄと同じ値となり、回転範囲Ｂ内に同一の検出角θｓ、θｓｄが出現して、回転角θｒに一義的に対応する検出角θを検出することができなくなる。

このような場合においても、上述したように、最小値θｍｉｎから最大値θｍａｘに増加した後の検出角θについては、最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値θａｌｌを減算する処理を補正手段９ｂにより行って、減算処理がされた後の検出角θａを出力手段９ｃがＥＰＳＥＣＵに対して出力することにより、回転範囲Ｂの単位範囲Ａから減少側にずれてはみ出た部分における検出角θｓを、θｓ−θａｌｌ＝θｓａと補正して、図６に示すように単位範囲Ａから減少側にはみ出ていない部分すなわち直線部分Ｃ１の線形の特性上に一致させることができる。

このことにより、回転範囲Ｂの全体にわたって、回転角θｒに一義的に対応する検出角θを検出することを可能とすることができる。これにより、誤組付けが発生している場合でも、再度の組付け作業を行うことなく回転角検出装置１を使用することができるので、製造工程を簡易なものとして製造コストのコストダウンを図ることができる。

また、減算処理を行った場合には、ＥＰＳＥＣＵに対してマイクロコンピュータ９の通知手段９ｄが、誤組付け発生の通知を行うので、ＥＰＳＥＣＵはイグニッションキーのオフオンにタイミングを待たずに、誤組付けの発生を検知して、適宜補正を行うことができる。

さらに、上述したような誤組付けに対応する手法として、検知ギヤ３の歯数ｍと検知ギヤ４の歯数Ｌを大きく異ならせて、単位範囲Ａを回転範囲Ｂに対してより大きなマージンを持たせたより広い範囲とすることも考えられるが、この場合においては、二個の検知ギヤ３、４のいずれか一方の外径をより大きくすることが必要となる。そうすると、回転角検出装置１全体の重量増加、外形寸法の増加、コストアップを招いてしまう。

ところが、本発明の回転角検出装置１によれば、比較的広い回転角の単位範囲例えば１４４０度から２１６０度程度のステアリング角を検出できる装置において、ロジックの変更のみで上述したような補正が可能であり、この補正により誤組付けが発生した場合においても回転範囲Ｂ内において回転角θｒに一義的に対応する検出角θを検出することができるので、このような検知ギヤ３、４の歯数ｍ、Ｌの変更を行う必要性を廃することができるので、回転角検出装置１としての重量増加、外形寸法の増加、コストアップを招くことを防止することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

本発明は、車両に適用して好適な回転角検出装置に関するものであり、誤組付けが発生した場合でも、再度の組付け作業を行う必要性を廃して、コストダウンを十分に図ることができ、その上で回転角に対応する検出角を一義的に検出することができる。

このため、本発明は、乗用車、トラック、バス等の様々な車両のステアリング装置を始めとした回転体を有する各種装置に適用して有益なものである。各種装置は、ステアリング装置以外にも、パワーウィンドウ装置、サンルーフ装置、シート移動装置等を含むことができる。

本発明に係る回転角検出装置の一実施形態を示す模式図である。 本発明に係る回転角検出装置の検出角と回転角の関係を示す模式図である。 本発明に係る回転角検出装置の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る回転角検出装置の検出角と回転角の関係を示す模式図である。 本発明に係る回転角検出装置の回転範囲が単位範囲に対して増加側にずれた場合の態様を示す模式図である。 本発明に係る回転角検出装置の回転範囲が単位範囲に対して減少側にずれた場合の態様を示す模式図である。

符号の説明

１ 回転角検出装置
２ メインギヤ
３ 検知ギヤ
４ 検知ギヤ
５ マグネット
６ マグネット
７ 磁気抵抗素子
８ 磁気抵抗素子
９ マイクロコンピュータ
９ａ 検出手段
９ｂ 補正手段
９ｃ 出力手段
９ｄ 通知手段
θｍａｘ 最大値
θｍｉｎ 最小値
θａｌｌ 最大値θｍａｘから最小値θｍｉｎを減じた値
Ｃ１ 直線部分
Ｃ２ 垂線部分
Ａ 単位範囲
Ｂ 回転範囲
θ 検出値
θａ 補正後の検出値

Claims (6)

1. 回転体の回転角に単位範囲毎に一義的に対応する検出角を検出する検出手段を備え、前記検出角は、前記単位範囲内において前記回転角の増加に伴い最小値から最大値に線形に増加するとともに、前記回転角の増加に伴い前記単位範囲と当該単位範囲の増加側に隣接する単位範囲の境界において最大値から最小値に変化する特性を有し、前記回転体の回転範囲を前記単位範囲以内に設定し、前記検出角が前記最大値まで増加した直後に前記最小値に減少した場合に、前記検出角に前記最大値から前記最小値を減じた値を加算する加算処理を開始する補正手段を備えることを特徴とする回転角検出装置。
2. 前記補正手段が、前記検出角が前記最小値まで減少した直後に前記最大値に増加した場合に、前記加算処理を終了することを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
3. 前記補正手段が前記加算処理を開始した場合に、誤組付けが発生したことを通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の回転角検出装置。
4. 回転体の回転角に単位範囲毎に一義的に対応する検出角を検出する検出手段を備え、前記検出角は、前記単位範囲内において前記回転角の減少に伴い最大値から最小値に線形に減少するとともに、前記回転角の減少に伴い前記単位範囲と当該単位範囲の減少側に隣接する単位範囲の境界において最小値から最大値に変化する特性を有し、前記回転体の回転範囲を前記単位範囲以内に設定し、前記検出角が前記最小値まで減少した直後に前記最大値に増加した場合に、前記検出角に前記最大値から前記最小値を減じた値を減算する減算処理を開始する補正手段を備えることを特徴とする回転角検出装置。
5. 前記補正手段が、前記検出角が前記最大値まで増加した直後に前記最小値に減少した場合に、前記減算処理を終了することを特徴とする請求項４に記載の回転角検出装置。
6. 前記補正手段が前記減算処理を開始した場合に、誤組付けが発生したことを通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の回転角検出装置。

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