JP2013082440A - Steering device - Google Patents

Steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2013082440A
JP2013082440A JP2012223064A JP2012223064A JP2013082440A JP 2013082440 A JP2013082440 A JP 2013082440A JP 2012223064 A JP2012223064 A JP 2012223064A JP 2012223064 A JP2012223064 A JP 2012223064A JP 2013082440 A JP2013082440 A JP 2013082440A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
magnet
angle sensor
steering device
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012223064A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Matthias Moerbe
マティアス・メルベ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JP2013082440A publication Critical patent/JP2013082440A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K19/00Cycle frames
    • B62K19/30Frame parts shaped to receive other cycle parts or accessories
    • B62K19/32Steering heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • B62D15/0215Determination of steering angle by measuring on the steering column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40Sensor arrangements; Mounting thereof
    • B62J45/41Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
    • B62J45/413Rotation sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K19/00Cycle frames
    • B62K19/30Frame parts shaped to receive other cycle parts or accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K21/00Steering devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering device including a steering angle sensor which can be assembled into a bicycle by minimizing an abrasion phenomenon and saving the space.SOLUTION: The steering device for a bicycle includes a frame 6 which guides a steering shaft 5, wherein an opening part is formed on the frame 6, an angle sensor 4 is arranged in a region of the opening part, a movable member corresponding to the angle sensor 3 is arranged on the steering shaft 5 in the region of the opening part of the frame 6, and the angle sensor 3 and the movable member are arranged in non-contact with each other.

Description

本発明は、二輪車のためのステアリング装置およびステアリング装置によって操舵角を検出するための方法に関する。   The present invention relates to a steering device for a motorcycle and a method for detecting a steering angle by the steering device.

操舵角を検出するために働く操舵角センサを備えるステアリング装置が、最近では、自動車で広く使用されている。操舵角の検出は、とりわけ走行動特性安定化システム、例えばエレクトロニック・スタビリティプログラム(ESP)などにおいて重要な役割を果たす。ESPの他に、電動式パワーステアリング、アクティブステアリング、電動液圧式パワーステアリング、コーナリング・ライトシステム、車間距離・速度制御装置(ACC)などのシステムが操舵角に関する情報を利用する。   Recently, a steering device including a steering angle sensor that works to detect a steering angle has been widely used in automobiles. The detection of the steering angle plays an important role in a running dynamic characteristic stabilization system, for example, an electronic stability program (ESP). In addition to ESP, systems such as electric power steering, active steering, electric hydraulic power steering, cornering / light system, inter-vehicle distance / speed controller (ACC), etc. use information related to the steering angle.

従来技術により、コードディスクを有するロータを備え、コードディスクのコードを読取ユニットによって読み取り可能な操舵角センサが既知である。一般に、コードディスクのコードは、幅の異なる歯と、歯間に配置された歯間空隙とによって構成されている。   According to the prior art, a steering angle sensor having a rotor having a code disk and capable of reading a code on the code disk by a reading unit is known. In general, the cord of the cord disk is constituted by teeth having different widths and interdental spaces arranged between the teeth.

ドイツ国特許出願公開第102004004023号明細書に記載の操舵角センサは、ステアリングコラムまたはステアリングホイールと同期回転式に結合可能であり、ステアリングコラムの回転軸線を中心として回転可能な主要ロータを備える。この操舵角センサは、さらに主要ロータの回転角度位置を読み取るための第1読取ユニットと、付加ロータの回転角度位置を読み取るための第2読取ユニットとを備え、付加ロータは、ステアリングコラムの回転軸線を中心として回転可能であり、付加ロータを駆動するために、主要ロータによって駆動されるギア部材が設けられている。   The steering angle sensor described in German Patent Application Publication No. 102004004023 includes a main rotor that can be coupled to a steering column or a steering wheel synchronously and can rotate about a rotation axis of the steering column. The steering angle sensor further includes a first reading unit for reading the rotation angle position of the main rotor and a second reading unit for reading the rotation angle position of the additional rotor, and the additional rotor is a rotation axis of the steering column. And a gear member driven by the main rotor is provided for driving the additional rotor.

上記明細書に提案されている装置では、センサが、主要ロータ、付加ロータ、および、2つのロータを結合するギア部材を使用することによって、比較的大きいスペースを必要とし、したがって、二輪車で使用することが困難となることが欠点である。同様に、長時間の作動時には、汚染作用または疲労によって、ロータに摩耗現象が生じる場合があることも欠点である。   In the device proposed in the above specification, the sensor requires a relatively large space by using a main rotor, an additional rotor, and a gear member that joins the two rotors and is therefore used in a two-wheeled vehicle. It is a disadvantage that it becomes difficult. Similarly, it is a disadvantage that during long periods of operation, the rotor may become worn due to contamination or fatigue.

ドイツ国特許出願公開第102004004023号明細書German Patent Application Publication No. 102004004023

本発明の課題は、摩耗現象を最小限にし、スペースを節約して二輪車に組み込むことのできる、操舵角センサを備えるステアリング装置を提案することである。   An object of the present invention is to propose a steering device including a steering angle sensor that can be incorporated in a two-wheeled vehicle while minimizing wear phenomenon and saving space.

この課題は、出願時の独立請求項1に記載のステアリング装置、および、出願時の独立請求項7に記載の操舵角を検出するための方法により解決される。有利な実施形態が、従属請求項および発明の実施の形態に明らかである。   This problem is solved by the steering device according to the independent claim 1 at the time of filing and the method for detecting the steering angle according to the independent claim 7 at the time of filing. Advantageous embodiments are evident in the dependent claims and the embodiments of the invention.

ステアリングシャフトを案内するフレームと、センサユニットと、を備える、二輪車のためのステアリング装置を提供することが提案される。センサユニットは、角度センサと、角度センサに対応した可動部材とを備える。センサユニットの正確な機能性を確保するために、角度センサは、ステアリング装置に不動に固定されており、可動部材は、操舵時に、すなわち、二輪車のステアリングハンドルの回転運動時に、それと同様に回転するように固定されている。   It is proposed to provide a steering device for a motorcycle including a frame for guiding a steering shaft and a sensor unit. The sensor unit includes an angle sensor and a movable member corresponding to the angle sensor. In order to ensure the correct functionality of the sensor unit, the angle sensor is fixedly fixed to the steering device, and the movable member rotates in the same way during steering, i.e. during the rotational movement of the steering wheel of a motorcycle. So that it is fixed.

一実施形態では、角度センサは、フレームに固定されており、対応する可動部材は、ステアリングハンドルに固定されており、角度センサと可動部材とは、相互に分離されている、すなわち、非接触に配置されている。   In one embodiment, the angle sensor is fixed to the frame, the corresponding movable member is fixed to the steering handle, and the angle sensor and the movable member are separated from each other, i.e. non-contact. Has been placed.

角度センサと可動部材とがこのように非接触に配置されていることにより、摩耗現象が防止される。長時間の使用時に摩耗するロータまたはギアを備える通常の操舵角センサとは反対に、本明細書に示した操舵角センサは、このようなロータまたはギアを廃止し、これにより、スペースを節約した構成を可能にする。   Since the angle sensor and the movable member are arranged in a non-contact manner in this way, the wear phenomenon is prevented. Contrary to conventional steering angle sensors with rotors or gears that wear out during prolonged use, the steering angle sensors shown here have eliminated such rotors or gears, thereby saving space. Allows configuration.

さらに、可動部材としての磁石および対応する角度センサによって操舵角を検出することができる。ステアリングシャフトへの固定が容易になるように、ステアリングシャフトの湾曲に対応した湾曲部を備える曲線状(例えば、弓状)のN/S極磁石が使用される。一実施形態では、曲線状の磁石は、棒磁石に相当する。すなわち、一方の半分にはN極が位置し、他方の半分にはS極が位置し、N極とS極との間の仮想分離線は、ステアリングシャフトに対して平行に延在している(しかしながら、磁石の他の構成も可能である)。   Furthermore, the steering angle can be detected by a magnet as a movable member and a corresponding angle sensor. In order to facilitate the fixing to the steering shaft, a curved (for example, arcuate) N / S pole magnet having a curved portion corresponding to the curved shape of the steering shaft is used. In one embodiment, the curved magnet corresponds to a bar magnet. That is, the N pole is located in one half, the S pole is located in the other half, and the virtual separation line between the N pole and the S pole extends parallel to the steering shaft. (However, other magnet configurations are possible).

この磁石は、クランプ、例えばクランプリングによって簡単に、ステアリングシャフトに摩擦接続的に(kraftschluessig)結合されている。別の実施形態では、ステアリングシャフトには、磁石を挿入することのできる収容部またはポケットが設けられている。   The magnet is simply frictionally connected to the steering shaft by a clamp, for example a clamp ring. In another embodiment, the steering shaft is provided with a receptacle or pocket into which a magnet can be inserted.

角度センサによって操舵角を測定することができるように、操舵時に磁石のみが移動または回動され、角度センサが位置を変えないことは極めて重要である。これは、角度センサが、ステアリングシャフトにではなく、ステアリングシャフトのフレームに固定されていることによって確保される。一実施形態では、ステアリングシャフトのフレームには、角度センサを組み込む開口部が設けられている。この開口部は、フレームの内側と外側とを接続しており、これにより、例えばステアリングシャフトをフレーム内に挿入した後にフレームの外側から角度センサを組み付けることができる。さらに開口部は、フレームの外側にのみ切欠きとして成形されていてもよく、これにより、ステアリングシャフトの挿入前に角度センサがフレーム内に組み付けられる。さらに角度センサは、非対称的な開口部内に取り付けられていてもよい。すなわち、開口部は、開口部の寸法に基づいて一方側からのみ、すなわち、フレームの内側または外側からのみ、角度センサの組み付けを可能にする。   It is extremely important that only the magnet is moved or rotated during steering so that the angle sensor does not change position so that the steering angle can be measured by the angle sensor. This is ensured by the fact that the angle sensor is not fixed to the steering shaft but to the steering shaft frame. In one embodiment, the steering shaft frame is provided with an opening for incorporating the angle sensor. The opening connects the inside and the outside of the frame, so that, for example, the angle sensor can be assembled from the outside of the frame after the steering shaft is inserted into the frame. Further, the opening may be formed as a notch only on the outside of the frame, whereby the angle sensor is assembled in the frame before the steering shaft is inserted. Furthermore, the angle sensor may be mounted in an asymmetric opening. That is, the opening allows assembly of the angle sensor only from one side based on the dimensions of the opening, ie, only from the inside or outside of the frame.

高精度の測定を可能にするために、角度センサは、磁石に向かい合って配置されている。これは、角度センサと磁石との間の仮想接続線がステアリングシャフトの縦軸線に対して角度αをなしており、例えば、60°<α<120°であることを意味する。さらに磁石は、磁石のN極とS極との間の移行部、すなわち、最良の磁界均質性を有する領域が、角度センサの前に位置するように配向されている。   In order to enable high-precision measurements, the angle sensor is arranged facing the magnet. This means that the virtual connection line between the angle sensor and the magnet forms an angle α with respect to the longitudinal axis of the steering shaft, for example, 60 ° <α <120 °. Furthermore, the magnet is oriented so that the transition between the N and S poles of the magnet, ie the region with the best magnetic field homogeneity, is located in front of the angle sensor.

さらに、操舵角を測定するために、ホール効果が利用されるように構成してもよい。ホール効果は、電流が流れる、定常磁界に位置する導体における電圧の発生を示す。この場合、電圧は、導体における電流方向および磁界方向に対して直交する方向に降下する。このような電圧は、ホール電圧と呼ばれる。   Furthermore, the Hall effect may be used to measure the steering angle. The Hall effect indicates the generation of a voltage in a conductor located in a stationary magnetic field through which current flows. In this case, the voltage drops in a direction perpendicular to the current direction and the magnetic field direction in the conductor. Such a voltage is called a Hall voltage.

簡単なホールセンサに電流が流れ、電流に対して垂直方向に延在する磁界内にホールセンサがもたらされた場合、ホールセンサは、磁界強度および電流の積に対して比例する出力電圧を供給する。信号は、さらに温度に関係しており、偏りを有している場合もある。アナログ式ホールセンサでは、電流が制御され、信号の温度依存性、偏りおよび起こり得る非線形性が補正される。   When current flows through a simple Hall sensor and the Hall sensor is brought into a magnetic field that extends perpendicular to the current, the Hall sensor provides an output voltage that is proportional to the product of the magnetic field strength and the current. To do. The signal is further related to temperature and may be biased. In an analog Hall sensor, the current is controlled to correct for signal temperature dependence, bias and possible non-linearities.

デジタル式ホールセンサでは、アナログ式ホールセンサの信号が比較器を介してデジタル信号に変換される。   In the digital Hall sensor, an analog Hall sensor signal is converted into a digital signal via a comparator.

本明細書に示したステアリング装置で使用されるホールセンサでは、磁界の変化が、磁石の回転に応じて測定される。この場合、センサユニットの制御ユニットによって、角度に応じた出力信号が生成される。安全性についての理由から、センサユニットは、冗長信号を供給する。   In the Hall sensor used in the steering apparatus shown in this specification, the change in the magnetic field is measured according to the rotation of the magnet. In this case, an output signal corresponding to the angle is generated by the control unit of the sensor unit. For safety reasons, the sensor unit provides a redundant signal.

このようにして検出された操舵角は、様々な領域で使用することができる。したがって、例えば、ウィンカーをスイッチオンまたはスイッチオフすることができるように、いつ車線変更が行われたのか、または、いつ終了したのかを検出することができる。   The steering angle detected in this way can be used in various areas. Thus, for example, it is possible to detect when a lane change has been made or when it has ended so that the winker can be switched on or off.

さらに、検出された操舵角を他の制御装置、例えばエレクトロニック・スタビリティプログラム(ESP)またはトラクション・コントロールシステムなどに供給してもよい。   Further, the detected steering angle may be supplied to another control device such as an electronic stability program (ESP) or a traction control system.

提案した操舵装置の一実施形態では、ステアリングシャフトまたはステアリングシャフトのフレームに設けられたセンサユニットは、2つのフォークブリッジの間に配置されている。2つのフォークブリッジの間のステアリングシャフトの領域は、センサユニットのために十分なスペースを提供し、二輪自動車にステアリングシャフトを組み付ける前にセンサユニットを結合することを可能にするので、特に有利である。   In one embodiment of the proposed steering device, the sensor unit provided on the steering shaft or the frame of the steering shaft is arranged between two fork bridges. The area of the steering shaft between the two fork bridges is particularly advantageous because it provides sufficient space for the sensor unit and allows the sensor unit to be coupled before assembling the steering shaft in a two-wheeled vehicle. .

本発明の利点および構成が、以下の詳細な説明および添付の図面から明らかである。   The advantages and configurations of the present invention are apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

上記の特徴および以下にさらに説明する特徴は、それぞれに示した組み合わせにおいてのみならず、本発明の範囲を逸脱することなしに、他の組み合わせにおいて、または、単独で用いることができることは自明である。   It will be appreciated that the features described above and further described below can be used not only in the combinations shown, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention. .

操舵角センサを備える本発明によるステアリング装置の一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of the steering device by this invention provided with a steering angle sensor. 操舵角センサの測定原理を示す概略図である。It is the schematic which shows the measurement principle of a steering angle sensor.

本発明を実施形態に基づいて図面に概略的に示し、以下に図面を参照して詳細に説明する。   The invention is schematically illustrated in the drawings on the basis of an embodiment and is described in detail below with reference to the drawings.

図1には、操舵角センサ2を備える本発明によるステアリング装置1が概略的に示されている。ステアリング装置1は、ステアリングシャフト5と、ステアリングシャフト5を案内するフレーム6とを備える。フレーム6は、2つのフォークブリッジの間に配置されている。ステアリング装置1は、さらに操舵角を検出するためのセンサユニット2を備える。センサユニット2は、角度センサ3および可動部材として磁石4を備える。磁石4は、曲線状のN/S曲磁石として示されており、クランプリング7を介して2つのフォークブリッジの間でステアリングシャフトに摩擦接続的に結合されている。   FIG. 1 schematically shows a steering device 1 according to the invention with a steering angle sensor 2. The steering device 1 includes a steering shaft 5 and a frame 6 that guides the steering shaft 5. The frame 6 is disposed between the two fork bridges. The steering device 1 further includes a sensor unit 2 for detecting a steering angle. The sensor unit 2 includes an angle sensor 3 and a magnet 4 as a movable member. The magnet 4 is shown as a curved N / S curved magnet and is frictionally connected to the steering shaft between two fork bridges via a clamp ring 7.

これに対して角度センサ3は、磁石4に向かい合ってステアリングシャフト5のフレーム6に配置されている。角度センサ3は、図1では、走行方向における磁石4の前方に配置されているが、別の配置、すなわち、走行方向における磁石の後方に、または、磁石と並んで配置することも可能である。角度センサ3をフレーム6に固定するために、フレーム6には、角度センサ3を形状接続的に(formschluessig)組み付けられる開口部が設けられている。曲線状の永久磁石として形成された磁石4は、角度センサ3に対するN極およびS極の間隔がほぼ同一になるように、すなわち、N極とS極との間の移行部が角度センサ3に向かい合っているように、角度センサ3に対して配置されている。この移行部は、磁界の均質性が高く、したがって、角度センサ3は、磁石4の回動に起因する磁界の小さい変化を特に正確に検出することができる。   On the other hand, the angle sensor 3 is disposed on the frame 6 of the steering shaft 5 so as to face the magnet 4. In FIG. 1, the angle sensor 3 is arranged in front of the magnet 4 in the traveling direction, but may be arranged in another arrangement, that is, behind the magnet in the traveling direction or side by side with the magnet. . In order to fix the angle sensor 3 to the frame 6, the frame 6 is provided with an opening for assembling the angle sensor 3 in a form-connecting manner. The magnet 4 formed as a curved permanent magnet has the same distance between the N pole and the S pole with respect to the angle sensor 3, that is, the transition portion between the N pole and the S pole is in the angle sensor 3. It is arranged with respect to the angle sensor 3 so as to face each other. This transition portion has a high magnetic field homogeneity, and therefore the angle sensor 3 can detect a small change in the magnetic field due to the rotation of the magnet 4 particularly accurately.

磁石4は、この実施形態では、曲線状の棒磁石として形成されているが、しかしながら、他の適宜な実施形態も可能である。   In this embodiment, the magnet 4 is formed as a curved bar magnet; however, other suitable embodiments are possible.

操舵角は、ホール効果を利用して規定される。ホール効果は、電流が流れる、定常磁界に位置する導体における電圧の発生を示す。この場合、電圧は、導体における電流方向および磁界方向に対して垂直方向に降下する。すなわち、ホールセンサに電流が流れ、電流に対して垂直方向に延在する磁界内にホールセンサがもたされると、ホールセンサは、磁界強度および電流の積に対して比例する出力電圧を供給する。例えば、磁界の回転により磁界強度が変化すると、磁界強度の変化が記録され、ホールセンサは、適宜な電気信号を発信する。この場合、ホール電圧は、磁界強度に比例する。   The steering angle is defined using the Hall effect. The Hall effect indicates the generation of a voltage in a conductor located in a stationary magnetic field through which current flows. In this case, the voltage drops in a direction perpendicular to the current direction and the magnetic field direction in the conductor. That is, when a current flows through the Hall sensor and the Hall sensor is placed in a magnetic field extending in a direction perpendicular to the current, the Hall sensor supplies an output voltage proportional to the product of the magnetic field strength and the current. To do. For example, when the magnetic field strength changes due to the rotation of the magnetic field, the change in the magnetic field strength is recorded, and the Hall sensor transmits an appropriate electrical signal. In this case, the Hall voltage is proportional to the magnetic field strength.

回転磁界検出では、磁界は、垂直方向(B)、すなわちY方向、および、水平方向(B)、すなわちX方向の成分に分解される。X方向およびY方向の磁界強度の方向は、この場合、90°だけずらされている。図2に示すように、X方向の磁界強度は、回転角度に関係して余弦曲線を描いており、Y方向の磁界強度は、正弦曲線を描いている。二重矢印10は、回転を示す。このように2つの磁界成分が90°だけずれていることによって、ICまたは集積回路とも呼ばれるホールセンサにおいて、制御ユニットにより逆正接関数(B/B)を形成することによって、線形信号12の生成が可能となる。操舵角が磁界強度のX成分およびY成分から計算されることにより、測定誤差が最小限となり、これにより、小さい操舵角であっても高精度で検出することができる。さらに直進走行時の較正は不要である。このような操舵角センサでは、磁界強度の絶対変化ではなく、相対変化が測定されるので、ゼロ点を規定する必要もほぼない。 In rotating magnetic field detection, the magnetic field is decomposed into components in the vertical direction (B y ), ie, the Y direction, and in the horizontal direction (B x ), ie, the X direction. In this case, the directions of the magnetic field strength in the X direction and the Y direction are shifted by 90 °. As shown in FIG. 2, the magnetic field strength in the X direction draws a cosine curve in relation to the rotation angle, and the magnetic field strength in the Y direction draws a sine curve. Double arrow 10 indicates rotation. In this way, the two magnetic field components are shifted by 90 °, so that in the Hall sensor, which is also called an IC or an integrated circuit, an inverse tangent function (B x / B y ) is formed by the control unit. Generation is possible. Since the steering angle is calculated from the X component and the Y component of the magnetic field strength, the measurement error is minimized, so that even a small steering angle can be detected with high accuracy. Furthermore, calibration during straight running is unnecessary. In such a steering angle sensor, not the absolute change of the magnetic field intensity but the relative change is measured, so it is almost unnecessary to define the zero point.

1…ステアリング装置
2…操舵角センサ(センサユニット)
3…角度センサ
4…磁石
5…ステアリングシャフト
6…フレーム
7…クランプリング
10…二重矢印
12…線形信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device 2 ... Steering angle sensor (sensor unit)
3 ... Angle sensor 4 ... Magnet 5 ... Steering shaft 6 ... Frame 7 ... Clamp ring 10 ... Double arrow 12 ... Linear signal

Claims (10)

二輪車のためのステアリング装置であって、
ステアリングシャフト(5)を案内するフレーム(6)を備え、
前記フレーム(6)に開口部が形成され、
前記開口部の領域に角度センサ(3)が配置されており、
前記フレーム(6)の前記開口部の領域において、前記角度センサ(3)に対応した可動部材が前記ステアリングシャフト(5)に配置されており、
前記角度センサ(3)と前記可動部材とは、相互に非接触に配置されている
二輪車のためのステアリング装置。
A steering device for a motorcycle,
A frame (6) for guiding the steering shaft (5);
An opening is formed in the frame (6);
An angle sensor (3) is arranged in the region of the opening,
In the area of the opening of the frame (6), a movable member corresponding to the angle sensor (3) is disposed on the steering shaft (5),
The angle sensor (3) and the movable member are arranged in a non-contact manner with each other.
可動部材は、磁石(4)である、請求項1に記載の二輪車のためのステアリング装置。   The steering device for a motorcycle according to claim 1, wherein the movable member is a magnet (4). 前記磁石(4)は、曲線状のN/S極の磁石である、請求項2に記載の二輪車のためのステアリング装置。   The steering device for a motorcycle according to claim 2, wherein the magnet (4) is a curved N / S pole magnet. 前記磁石(4)は、クランプリング(7)を介してステアリングシャフト(5)に摩擦力によって固定されている、請求項2または3に記載の二輪車のためのステアリング装置   The steering device for a motorcycle according to claim 2 or 3, wherein the magnet (4) is fixed to the steering shaft (5) by a frictional force via a clamp ring (7). 前記磁石(4)は、該磁石のために設けられた収容部に挿入される、請求項2または3に記載のステアリング装置。   The steering device according to claim 2 or 3, wherein the magnet (4) is inserted into a receiving portion provided for the magnet. 前記磁石(4)は、曲線状の棒磁石として形成されている、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のステアリング装置。   The steering device according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnet (4) is formed as a curved bar magnet. 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載のステアリング装置を備える、二輪車で操舵角を検出するための方法。   A method for detecting a steering angle in a two-wheeled vehicle, comprising the steering device according to any one of claims 1 to 6. ホール効果を使用する、請求項7に記載の操舵角を検出するための方法。   The method for detecting a steering angle according to claim 7, wherein the Hall effect is used. 磁石(4)の回転に応じた磁石(4)の磁界の変化によって操舵角を測定する、請求項8に記載の操舵角を検出するための方法。   The method for detecting a steering angle according to claim 8, wherein the steering angle is measured by a change in the magnetic field of the magnet (4) in response to the rotation of the magnet (4). 前記磁石(4)の磁界を垂直方向(B)の成分と水平方向(B)の成分とに分解し、逆正接関数(B/B)を形成することによって線形信号を生成する、請求項9に記載の操舵角を検出するための方法。 The magnetic field of the magnet (4) is decomposed into a component in the vertical direction (B y ) and a component in the horizontal direction (B x ), and a linear signal is generated by forming an arctangent function (B x / B y ). A method for detecting a steering angle according to claim 9.
JP2012223064A 2011-10-10 2012-10-05 Steering device Pending JP2013082440A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011084191A DE102011084191A1 (en) 2011-10-10 2011-10-10 The steering assembly
DE102011084191.1 2011-10-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013082440A true JP2013082440A (en) 2013-05-09

Family

ID=47294494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012223064A Pending JP2013082440A (en) 2011-10-10 2012-10-05 Steering device

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2013082440A (en)
DE (1) DE102011084191A1 (en)
GB (1) GB2495617B (en)
IT (1) ITMI20121632A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017109716A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 ブリヂストンサイクル株式会社 Steering angle detection mechanism of handlebar and electrically assisted bicycle
JP2020077260A (en) * 2018-11-08 2020-05-21 朝日電装株式会社 Control system for vehicles

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105667693B (en) 2014-12-05 2018-08-10 株式会社岛野 Bicycle control
US11274940B2 (en) 2018-06-08 2022-03-15 Koepke InnoTek Ltd. T/A Motoklik Suspension position monitoring system

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5741271A (en) * 1980-08-20 1982-03-08 Honda Motor Co Ltd Steering detection sensor apparatus of vehicle
JPH0187049U (en) * 1987-12-01 1989-06-08
JPH02125579U (en) * 1989-03-28 1990-10-16
JPH0643863U (en) * 1992-11-24 1994-06-10 松下電器産業株式会社 Spindle motor
JP2001066202A (en) * 1999-08-27 2001-03-16 Koyo Seiko Co Ltd Torque sensor and motor-driven steering apparatus using it
JP2002156204A (en) * 2000-11-21 2002-05-31 Asahi Kasei Corp Magnetic sensor and angle sensor
JP2006141197A (en) * 2004-11-10 2006-06-01 Minebea Co Ltd Rotor structure of electrical machine, and method of manufacturing the rotor structure
JP2007010449A (en) * 2005-06-30 2007-01-18 Denso Corp Rotation angle detection device
JP2008298531A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Nsk Ltd Angle sensor and electric power steering apparatus
US20090188743A1 (en) * 2004-01-20 2009-07-30 Christian Ruetz Steering angle sensor
CA2782118A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Hirschmann Automotive Gmbh Hall-based angular-movement sensor assembly, in particular for a hand-operated throttle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001030637A1 (en) * 1999-10-27 2001-05-03 Siemens Automotive S.A. Electronic steering column module
US6448763B1 (en) * 2001-01-10 2002-09-10 Siemens Corporation System for magnetization to produce linear change in field angle
US8000860B2 (en) * 2007-04-04 2011-08-16 Chung Shan Institute Of Science And Technology, Armaments Bureau, M.N.D. Steering angle sensor
JP4968013B2 (en) * 2007-11-21 2012-07-04 本田技研工業株式会社 Shift control device for motorcycle

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5741271A (en) * 1980-08-20 1982-03-08 Honda Motor Co Ltd Steering detection sensor apparatus of vehicle
JPH0187049U (en) * 1987-12-01 1989-06-08
JPH02125579U (en) * 1989-03-28 1990-10-16
JPH0643863U (en) * 1992-11-24 1994-06-10 松下電器産業株式会社 Spindle motor
JP2001066202A (en) * 1999-08-27 2001-03-16 Koyo Seiko Co Ltd Torque sensor and motor-driven steering apparatus using it
JP2002156204A (en) * 2000-11-21 2002-05-31 Asahi Kasei Corp Magnetic sensor and angle sensor
US20090188743A1 (en) * 2004-01-20 2009-07-30 Christian Ruetz Steering angle sensor
JP2006141197A (en) * 2004-11-10 2006-06-01 Minebea Co Ltd Rotor structure of electrical machine, and method of manufacturing the rotor structure
JP2007010449A (en) * 2005-06-30 2007-01-18 Denso Corp Rotation angle detection device
JP2008298531A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Nsk Ltd Angle sensor and electric power steering apparatus
CA2782118A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Hirschmann Automotive Gmbh Hall-based angular-movement sensor assembly, in particular for a hand-operated throttle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017109716A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 ブリヂストンサイクル株式会社 Steering angle detection mechanism of handlebar and electrically assisted bicycle
JP2020077260A (en) * 2018-11-08 2020-05-21 朝日電装株式会社 Control system for vehicles
US11682247B2 (en) 2018-11-08 2023-06-20 Asahi Denso Co., Ltd. Vehicle control system

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI20121632A1 (en) 2013-04-11
GB2495617B (en) 2014-05-14
GB2495617A (en) 2013-04-17
GB201218062D0 (en) 2012-11-21
DE102011084191A1 (en) 2013-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102120313B1 (en) Torque index sensor
JP5580427B2 (en) Steering torque and steering angle measuring device and vehicle steering device provided with the same
EP3290886B1 (en) Relative angle detection apparatus, torque sensor, electric power steering apparatus, and vehicle
EP3422563B1 (en) Motor drive control device, electric power steering device, and vehicle
JP2013082440A (en) Steering device
CN205484398U (en) Sensing device , sensing system and a steering system
JP2018017595A (en) Torque detecting device and electric power steering device
JP2009192248A (en) Torque detector
KR101877998B1 (en) Apparatus for sensing wheel speed for in-wheel motor
JP2005062189A (en) Magnetic multipole encoder
JP2004271506A (en) Absolute angle sensor with measuring means relevant to encoder provided
JP5242122B2 (en) Drive shaft axial torque measuring device and measuring method
EP3708465B1 (en) Vehicle with steering angle sensor
JP2004205370A (en) Rotation angle detection device
KR20100001526A (en) Apparatus for detacting steering angle sensor of high precision
CN205539040U (en) Detect magnetic inductor of speed of a motor vehicle
JP2009198427A (en) Rotational speed detector
KR101411599B1 (en) Apparatus for detecting steering torque and steering angle of vehicle
JP2010014462A (en) Rotary torque detector
JP2017040545A (en) Bearing device with rotation sensor, electric motor including bearing device with rotation sensor, torque sensor, electric power steering device, and vehicle
JP2005134238A (en) Driving condition stabilizer for car
JP3016624B2 (en) Micro index accuracy measuring device
KR20130059224A (en) Defect inspection device of tonewheel and encoder-device using rotary encoder pulse
KR101096313B1 (en) Detection apparatus of steering angle in vehicle
KR20160029989A (en) Torque sensor unit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161104

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170203

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170622