JP2014016262A - 回転状態検出装置、およびこの検出装置を備える電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサーの検出信号の信頼性を向上できる回転状態検出装置、およびこの検出装置を備える電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】回転状態検出装置４０は、トルク検出装置４０Ａおよび基準位置検出装置４０Ｂを有する。トルク検出装置４０Ａは、トルク検出用磁石４３、磁気ヨーク５１，５２、ハウジング１９、およびハウジング１９の特定範囲に取り付けられてトルク検出信号を出力するトルクセンサー４４を有する。基準位置検出装置４０Ｂは、磁気ヨーク５１，５２と一体的に回転するヨーク部材５４、およびハウジング１９の特定範囲に取り付けられてハウジング１９に対する磁気ヨーク５１，５２の位相が基準位相にあるときに位置検出信号を出力するインデックスセンサー４５を有する。電子制御装置は、ハウジング１９に対する磁気ヨーク５１，５２の位相が基準位相にあるときのトルク検出信号を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転体にかかるトルクおよび回転体の位置を検出する回転状態検出装置、およびこの検出装置を備える電動パワーステアリング装置に関する。

特許文献１は、磁束を用いて回転位相を検出する２つのセンサーを一体化した回転状態検出装置を開示している。回転状態検出装置は、磁束を用いる２つのセンサーが近接されるため、一方のセンサーの漏れ磁束が他方のセンサーの検出信号に影響を与える。

特開２００１−１６５６０９号

上記の回転状態検出装置は、一方のセンサーの漏れ磁束の影響を低減するために２つのセンサーの間に磁気を遮断する磁気シールドを配置している。他方、磁気シールド以外のセンサーの検出信号の信頼性を向上する方法は、なんら開示されていないため、検討の余地がある。

本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、センサーの検出信号の信頼性を向上できる回転状態検出装置、およびこの検出装置を備える電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

（１）第１の手段は、請求項１に記載の回転状態検出装置すなわち、第１シャフトと一体的に回転する永久磁石であるトルク検出用磁石、前記第１シャフトとトーションバーを介して接続される第２シャフトと一体的に回転する磁気ヨーク、前記第２シャフトを内部に回転可能に支持するハウジング、および前記ハウジングの特定範囲に取り付けられて前記トルク検出用磁石から前記磁気ヨークへの磁束に応じたトルク検出信号を出力するトルクセンサーを有するトルク検出装置と、前記磁気ヨークと一体的に回転するターゲット、および前記ハウジングの前記特定範囲に取り付けられて前記ターゲットによる磁束の変化により前記ハウジングに対する前記磁気ヨークの位相が基準位相にあるときに基準位置検出信号を出力するインデックスセンサーを有する基準位置検出装置と、前記ハウジングに対する前記磁気ヨークの位相が所定位相にあるときのトルク検出信号を補正するトルク補正部とを備える回転状態検出装置であることを要旨とする。

上記回転状態検出装置は、トルクセンサーおよびインデックスセンサーはハウジングの特定範囲内に取り付けられるため、すなわち、トルクセンサーおよびインデックスセンサーが近接した位置に取り付けられるため、基準位置検出装置の磁束がトルクセンサーのトルク検出信号に影響を及ぼす。また、インデックスセンサーは、磁気ヨークのハウジングに対する位相が基準位相にあるときに位置検出信号を出力する。すなわち、磁気ヨークのハウジングに対する位相に応じて基準位置検出装置の磁束がトルクセンサーのトルク検出信号への影響が変化する。回転状態検出装置は、ハウジングに対する磁気ヨークの位相が所定位相にあるときのトルク検出信号を補正する。これにより、トルクセンサーの検出信号は、磁気ヨークのハウジングに対する位相が所定位相にあるときと、磁気ヨークのハウジングに対する位相が所定位相以外の位相にあるときとのインデックスセンサーの影響による差分が小さくなる。このため、トルクセンサーの検出信号の信頼性が向上する。

（２）第２の手段は、請求項２に記載の回転状態検出装置すなわち、前記所定位相は、前記基準位相である請求項１に記載の回転状態検出装置であることを要旨とする。
上記回転状態検出装置は、ハウジングに対する磁気ヨークの位相が基準位相にあるときのトルク検出信号を補正する。このため、例えばハウジングに対する磁気ヨークの位相が基準位相以外の全ての位相のときにトルク検出信号を補正する構成と比較して、トルク検出信号の補正を行う頻度を減らすことができる。

（３）第３の手段は、請求項３に記載の回転状態検出装置すなわち、前記トルク補正部は、前記ハウジングに対する前記磁気ヨークの位相が前記基準位相にあるときの前記基準位置検出装置に起因する前記トルク検出信号の変化量に基づいて前記トルク検出信号を補正する請求項２に記載の回転状態検出装置であることを要旨とする。

上記トルク補正部は、ハウジングに対する磁気ヨークの位相が基準位相にあるときの基準位置検出装置に起因するトルク検出信号の変化量に基づいてトルク検出信号を補正する。このため、ハウジングに対する磁気ヨークの位相が基準位相にあるときのトルク検出信号から基準位置検出装置の影響を適切に低減できる。

（４）第４の手段は、請求項４に記載の回転状態検出装置すなわち、前記基準位置検出装置は、前記ターゲットとしてのヨーク部材および永久磁石である位置検出用磁石を有し、前記位置検出用磁石は、前記インデックスセンサーとともに前記ハウジングに取り付けられる請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転状態検出装置であることを要旨とする。

（５）第５の手段は、請求項５に記載の電動パワーステアリング装置すなわち、第１シャフトおよび第２シャフトを有するステアリングシャフトと、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転状態検出装置とを備える電動パワーステアリング装置であることを要旨とする。

本発明は、センサーの検出信号の信頼性を向上できる回転状態検出装置、およびこの検出装置を備える電動パワーステアリング装置を提供する。

実施形態の電動パワーステアリング装置に関する構成図であり、電動パワーステアリング装置の構成を示す構成図。 実施形態の電動パワーステアリング装置に関する断面図であり、回転状態検出装置およびの回転状態検出装置付近の構造を示す断面図。 実施形態の回転状態検出装置に関する正面図であり、回転状態検出装置の構成部品を分解した状態の構造を示す正面図。 実施形態の回転状態検出装置に関する断面図であり、ヨークユニットが基準位相以外の位相にあるときの図２のＺ４−Ｚ４線に沿う回転状態検出装置の一部の断面構造を示す断面図。 実施形態の回転状態検出装置に関する断面図であり、ヨークユニットが基準位相にあるときの図２のＺ４−Ｚ４線に沿う回転状態検出装置の一部の断面構造を示す断面図。 実施形態の電動パワーステアリング装置に関するフローチャートであり、電子制御装置により実行される「操舵トルク算出処理」の手順を示すフローチャート。 実施形態の電動パワーステアリング装置に関するグラフであり、ヨークユニットの位相とトルク検出信号および位置検出信号との関係を示すグラフ。

図１を参照して、電動パワーステアリング装置１の構成について説明する。
電動パワーステアリング装置１は、ステアリング装置本体１０、アシスト装置１８、電子制御装置３０、および回転状態検出装置４０を有する。電動パワーステアリング装置１は、アシスト装置１８からステアリング装置本体１０にトルクを入力することにより、ステアリングホイール２の操舵をアシストする。

ステアリング装置本体１０は、ステアリングシャフト１１、ラックシャフト１６、およびタイロッド１７を有する。ステアリング装置本体１０は、ステアリングホイール２の回転を転舵輪３に伝達する。

ステアリングシャフト１１は、コラムシャフト１２、インターミディエイトシャフト１３、およびピニオンシャフト１４を有する。ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール２の回転によりラックシャフト１６を軸方向に移動させる。

コラムシャフト１２は、第１シャフト１２Ａ、第２シャフト１２Ｂ、トーションバー２１、およびハウジング１９を有する。コラムシャフト１２は、トーションバー２１を介して第１シャフト１２Ａおよび第２シャフト１２Ｂが相対的に回転可能な構成を有する。コラムシャフト１２は、転舵輪３が直進方向と対応するコラムシャフト１２の状態を中立状態としたとき、中立状態から周方向の一方に２回転、および中立状態から周方向の他方に２回転することができる。

ハウジング１９は、ハウジング１９の内部において第２シャフト１２Ｂを回転可能に支持する。
アシスト装置１８は、モーター１８Ａとしてのブラシ付き直流モーター、および減速機構１８Ｂを有する。アシスト装置１８は、ステアリングホイール２の操作を補助する力をコラムシャフト１２に付与する。

回転状態検出装置４０は、トルクセンサー４４を有するトルク検出装置４０Ａおよびインデックスセンサー４５を有する基準位置検出装置４０Ｂを有する。
電子制御装置３０は、回転状態検出装置４０のトルクセンサー４４の出力信号に基づいて、コラムシャフト１２に作用する操舵トルクτの大きさに相当する演算値を算出する。電子制御装置３０は、操舵トルクτの演算値に基づいてモーター１８Ａを制御する。電子制御装置３０は、回転状態検出装置４０のインデックスセンサー４５の出力信号に基づいて、コラムシャフト１２の回転数を算出する。

図２を参照して、電動パワーステアリング装置１の方向を以下のように定義する。
（Ａ）第１シャフト１２Ａの回転中心軸に沿う方向を「軸方向ＺＡ」とする。
（Ｂ）軸方向ＺＡにおいて、第２シャフト１２Ｂから第１シャフト１２Ａに向かう方向を「上方ＺＡ１」とし、第１シャフト１２Ａから第２シャフト１２Ｂに向かう方向を「下方ＺＡ２」とする。
（Ｃ）軸方向ＺＡに直交する方向を「径方向ＺＢ」とする。
（Ｄ）径方向ＺＢにおいて、第１シャフト１２Ａの回転中心軸に向かう方向を「内方ＺＢ１」とし、第１シャフト１２Ａの回転中心軸から離れる方向を「外方ＺＢ２」とする。
（Ｅ）第１シャフト１２Ａの回転中心軸回りの方向を「周方向ＺＣ」とする。

電動パワーステアリング装置１における回転状態検出装置４０の周辺の構成について説明する。
トーションバー２１は、第１シャフト１２Ａが回転することにより捩れる。そして第１シャフト１２Ａの回転を第２シャフト１２Ｂに伝達する。このため、第１シャフト１２Ａおよび第２シャフト１２Ｂは、相対回転する。第２シャフト１２Ｂおよびトーションバー２１は、第１シャフト１２Ａと同軸を有する。

回転状態検出装置４０の構成について説明する。
回転状態検出装置４０は、第１集磁リング４１、第２集磁リング４２、トルク検出用磁石４３、トルクセンサー４４、インデックスセンサー４５、位置検出用磁石４６、ヨークユニット５０、およびセンサー保持部１９Ａを有する。センサー保持部１９Ａは、ハウジング１９の一部として構成される。第１集磁リング４１、第２集磁リング４２、トルク検出用磁石４３、トルクセンサー４４、ヨークユニット５０の第１磁気ヨーク５１、ヨークユニット５０の第２磁気ヨーク５２、およびセンサー保持部１９Ａは、トルク検出装置４０Ａを構成する。インデックスセンサー４５、位置検出用磁石４６、およびヨークユニット５０のヨーク部材５４は、基準位置検出装置４０Ｂを構成する。

第１集磁リング４１、第２集磁リング４２、トルク検出用磁石４３、およびヨークユニット５０は、同軸を有する。第１集磁リング４１、第２集磁リング４２、トルク検出用磁石４３、およびヨークユニット５０は、軸方向ＺＡにおいて互いに重なる。

トルク検出用磁石４３は、円筒形状の永久磁石である。トルク検出用磁石４３は、第１シャフト１２Ａの周囲に磁界を形成する。トルク検出用磁石４３は、周方向ＺＣにおいてＮ極およびＳ極が隣り合うように着磁されている（図４参照）。トルク検出用磁石４３は、第１シャフト１２Ａに固定されている。

ヨークユニット５０は、トルク検出用磁石４３を外方ＺＢ２から覆う。ヨークユニット５０は、トルク検出用磁石４３が形成する磁界内に配置された第１磁気ヨーク５１および第２磁気ヨーク５２と、第１磁気ヨーク５１および第２磁気ヨーク５２を保持する円筒形状の樹脂部５５と、樹脂部５５および第２シャフト１２Ｂを互いに接続するカラー５３とを有する。

第１磁気ヨーク５１は、本体を構成する本体リング５１Ａと、本体リング５１Ａから下方ＺＡ２に向けて延びる複数の歯部５１Ｂとを有する。本体リング５１Ａの内周面および各歯部５１Ｂの内面は、トルク検出用磁石４３の外周面と対向する。

第２磁気ヨーク５２は、本体を構成する本体リング５２Ａと、本体リング５２Ａから上方ＺＡ１に向けて延びる複数の歯部５２Ｂとを有する。本体リング５１Ａの内周面および各歯部５２Ｂの内面は、トルク検出用磁石４３の外周面と対向する。各歯部５１Ｂ，５２Ｂは、周方向ＺＣにおいて交互に位置する。

カラー５３は、円柱形状のカラー本体５３Ａ、およびカラー本体５３Ａの外周から外方ＺＢ２に向かって突出するヨーク部材５４を有する。カラー５３のヨーク部材５４を除く外周部分は、樹脂部５５の下端部分の内周面に覆われている。カラー５３のヨーク部材５４を有する外周部分は、樹脂部５５から露出している。カラー５３の内周部分は、第２シャフト１２Ｂの上端部分の外周面に圧入されている。

ヨーク部材５４は、カラー本体５３Ａと一体的に形成される。ヨーク部材５４は、周方向ＺＣにおいてカラー５３の周方向ＺＣの大きさの１２分の１の大きさを有する。ヨーク部材５４は、ヨークユニット５０と一体的に回転する。なお、ヨーク部材５４は、「ターゲット」に相当する。

樹脂部５５は、第１磁気ヨーク５１、第２磁気ヨーク５２、およびカラー５３と一体化されている。樹脂部５５は、金型（図示略）内に第１磁気ヨーク５１、第２磁気ヨーク５２、およびカラー５３を予め設定された位置に配置した後、樹脂部５５の成形材料である樹脂により各磁気ヨーク５１，５２およびカラー５３と一体に成形される。

第１集磁リング４１は、ヨークユニット５０の外面に配置される円環部４１Ａと、トルクセンサー４４を挟み込む２つの腕部４１Ｂとを有する。第１集磁リング４１は、ヨークユニット５０の外面のうちの樹脂部５５から突出した第１磁気ヨーク５１と径方向ＺＢにおいて隙間を介して対向する。

第２集磁リング４２は、ヨークユニット５０の外面に配置される円環部４２Ａと、トルクセンサー４４を挟み込む２つの腕部４２Ｂとを有する。第２集磁リング４２は、ヨークユニット５０の外面のうちの樹脂部５５から突出した第２磁気ヨーク５２と径方向ＺＢにおいて隙間を介して対向する。

第１集磁リング４１および第２集磁リング４２は、ヨークユニット５０を外方ＺＢ２から覆う。各集磁リング４１，４２は、センサー保持部１９Ａに固定されている。第１集磁リング４１および第２集磁リング４２は、各トルクセンサー４４にトルク検出用磁石４３の磁束を鎖交させる。

トルクセンサー４４の一方は、第１集磁リング４１の一方の腕部４１Ｂと、第２集磁リング４２の一方の腕部４２Ｂとの間に挟み込まれる。また、トルクセンサー４４の他方は、第１集磁リング４１の他方の腕部４１Ｂと、第２集磁リング４２の他方の腕部４２Ｂとの間に挟み込まれる。

トルクセンサー４４は、２個備えられる。各トルクセンサー４４は、トルク検出用磁石４３の磁束密度に応じた電圧を出力する。各トルクセンサー４４は、第１集磁リング４１および第２集磁リング４２を介してセンサー保持部１９Ａに固定されている。トルクセンサー４４は、各トルクセンサー４４を鎖交する磁束の大きさおよび方向に応じた電圧（以下、「トルク検出信号ＳＡ」）を図１の電子制御装置３０に出力する。電子制御装置３０はトルクセンサー４４のトルク検出信号ＳＡに基づいて、操舵トルクτを算出する。トルクセンサー４４としては、例えばホールＩＣが用いられる。

センサー保持部１９Ａは、センサー保持部１９Ａを成型する金型（図示略）に第１集磁リング４１および第２集磁リング４２を予め設定された位置に配置した後、第１集磁リング４１および第２集磁リング４２の外周にセンサー保持部１９Ａの成型材料である樹脂を流し込むことによりに第１集磁リング４１および第２集磁リング４２と一体に成形される。

インデックスセンサー４５は、ヨーク部材５４と対向可能な位置においてセンサー保持部１９Ａに取り付けられる。具体的には、インデックスセンサー４５は、周方向ＺＣにおいて２つのトルクセンサー４４の中央部分、かつ各トルクセンサー４４よりも下方ＺＡ２に位置する。インデックスセンサー４５は、径方向ＺＢのうち、ヨークユニット５０の外周において、ヨーク部材５４が配置される部分の接線の方向（以下、「接線方向ＺＤ」）と直交する方向（以下、「法線方向ＺＥ」）に電流が流れている。インデックスセンサー４５は、インデックスセンサー４５を鎖交する磁束の大きさに応じた電圧（以下、「位置検出信号ＲＸ」）を図１の電子制御装置３０に出力する。インデックスセンサー４５としては、例えばホールＩＣが用いられる。

２つの位置検出用磁石４６は、センサー保持部１９Ａに取り付けられる。Ｎ極４６ＡおよびＳ極４６Ｂが接線方向ＺＤにおいて隣り合うように接線方向ＺＤに並べられる。一方の位置検出用磁石４６のＮ極４６Ａおよび他方の位置検出用磁石４６のＳ極４６Ｂがインデックスセンサー４５を挟んで対向する。

図３を参照して、トルク検出装置４０Ａの動作について説明する。
トルク検出用磁石４３のＮ極４３ＡおよびＳ極４３Ｂの境界は、トーションバー２１に捩れが生じていないとき、歯部５１Ｂおよび歯部５２Ｂの頂部の中心と一致する。トルク検出用磁石４３のＮ極４３ＡおよびＳ極４３Ｂの境界は、ステアリングホイール２の操舵によりトーションバー２１に捩れが生じているとき、歯部５１Ｂおよび歯部５２Ｂの頂部の中心とずれる。

トーションバー２１に捩れが生じていないとき、各歯部５１Ｂ，５２Ｂと対向するＮ極４３Ａの面積およびＳ極４３Ｂの面積は、最小となる。このとき、各歯部５１Ｂ，５２Ｂに到達するＮ極４３Ａの磁束およびＳ極４３Ｂの磁束は、等しい。これにより、トルク検出用磁石４３の磁束により、トルクセンサー４４のトルク検出信号ＳＡは、基準信号ＳＡＸ（例えば、２．５Ｖ）を示す。

一方、トーションバー２１に捩れが生じているとき、トルク検出用磁石４３のＮ極４３ＡおよびＳ極４３Ｂの境界は、各歯部５１Ｂ，５２Ｂの頂部の中心からずれる。このとき、歯部５１Ｂ，５２Ｂの一方に対向するＮ極４３Ａの面積と、歯部５１Ｂ，５２Ｂの一方に対向するＳ極４３Ｂの面積とが異なる。このため、各歯部５１Ｂ，５２Ｂの一方に到達するＮ極４３Ａの磁束およびＳ極４３Ｂの磁束は、Ｎ極４３Ａの磁束がＳ極４３Ｂの磁束よりも大きくなる。また、各歯部５１Ｂ，５２Ｂの他方に到達するＮ極４３Ａの磁束およびＳ極４３Ｂの磁束は、Ｓ極４３Ｂの磁束がＮ極４３Ａの磁束よりも大きくなる。これにより、トルク検出信号ＳＡは、トーションバー２１の捩れの量、すなわちステアリングホイール２（図１参照）の回転量に応じて、基準信号ＳＡＸから離れる。また、ステアリングホイール２（図１参照）が一方に回転するとき、回転量が大きくなるほど基準信号ＳＡＸよりも大きくなり、ステアリングホイール２（図１参照）が他方に回転するとき、回転量が大きくなるほど基準信号ＳＡＸよりも小さくなる。

図４を参照して、基準位置検出装置４０Ｂの動作について説明する。
ヨークユニット５０の周方向ＺＣの位置（以下、「ヨークユニット５０の位相」）が基準位置以外の位置にあるとき、ヨーク部材５４とインデックスセンサー４５との距離は、大きい。また、ヨーク部材５４と位置検出用磁石４６との距離も大きくなる。このため、２つの位置検出用磁石４６の間の磁束は、接線方向ＺＤに沿う。このとき、インデックスセンサー４５は、接線方向ＺＤと直交する方向に電流が流れているため、起電力が最大となる。すなわち、インデックスセンサー４５の位置検出信号ＲＸは、最大検出信号ＲＸＡを示す。

図５に示されるように、ヨークユニット５０の位相が基準位相にあるとき、ヨーク部材５４とインデックスセンサー４５は対向する。ヨーク部材５４とインデックスセンサー４５との距離は、最小となる。また、ヨーク部材５４と位置検出用磁石４６との距離も最小となる。このため、位置検出用磁石４６から出る磁束は、ヨーク部材５４に引き寄せられる。このため、２つの位置検出用磁石４６の間の磁束は、接線方向ＺＤと直交する。このとき、インデックスセンサー４５は、接線方向ＺＤと直交する方向に電流が流れているため、起電力が低下する。すなわち、インデックスセンサー４５の位置検出信号ＲＸは、最大検出信号ＲＸＡよりも小さい基準位置検出信号ＲＸＢを示す。

また、ヨークユニット５０の位相が基準位相の近傍である近傍位相にあるとき、位置検出用磁石４６から出る磁束は、ヨークユニット５０の位相が基準位相にあるときよりも弱くヨーク部材５４に引き寄せられる。このため、インデックスセンサー４５の位置検出信号ＲＸは、最大検出信号ＲＸＡよりも小さく基準位置検出信号ＲＸＢよりも大きくなる。

図６を参照して、電子制御装置３０により実行される「操舵トルク算出処理」の手順について説明する。なお、この処理は、電子制御装置３０により所定周期毎に繰り返し行われる。

電子制御装置３０は、ステップＳ１１においてヨークユニット５０の位相が基準位相および基準位相の近傍である近傍位相を含む基準範囲にあるか否かを判定する。具体的には、インデックスセンサー４５の検出値が、最大検出信号ＲＸＡであるか否かを判定する。電子制御装置３０は、ヨークユニット５０が基準範囲以外の位置にある旨判定したとき、ステップＳ１３において、トルク検出信号ＳＡを用いて操舵トルクτを算出する。なお、近傍位相は、基準位置検出装置４０Ｂがトルク検出信号ＳＡに影響を与える位相として設定される。

電子制御装置３０は、ヨークユニット５０が基準範囲にある旨判定したとき、ステップＳ１２において、トルク検出信号ＳＡを基準位置検出装置４０Ｂによるトルク検出信号ＳＡの変化量に基づいてトルク検出信号ＳＡを補正する。そして、ステップＳ１３において、補正したトルク検出信号ＳＡを用いて操舵トルクτを算出する。

図７を参照して、操舵トルク算出処理のステップＳ１２のトルク検出信号ＳＡの補正方法について詳述する。図７（ａ）の実線は、トーションバー２１に捩れが生じていない状態かつヨークユニット５０が静止しているときのトルク検出信号ＳＡ（以下、「中立トルク検出信号ＳＡＣ」）を示している。図７（ａ）の一点鎖線は、中立トルク検出信号ＳＡＣを補正した補正トルク検出信号ＳＡＢを示している。図７（ｂ）は、位置検出信号ＲＸを示している。

中立トルク検出信号ＳＡＣに示されるように、ヨークユニット５０が基準位相以外かつ近傍位相以外にあるとき、トルク検出信号ＳＡは基準信号ＳＡＸまたは基準信号ＳＡＸ付近を示す。ヨークユニット５０が基準位相にあるとき、トルク検出信号ＳＡは、ヨークユニット５０が基準位相以外にあるときよりも大きい。ヨークユニット５０が近傍位相にあるとき、トルク検出信号ＳＡは、ヨークユニット５０が基準位相以外かつ近傍位相以外にあるときよりも大きく、ヨークユニット５０が基準位相以外にあるときよりも小さい。

電子制御装置３０は、ヨークユニット５０が基準位相にあるときは、ヨークユニット５０が基準位相以外かつ近傍位相以外にあるときのトルク検出信号ＳＡであるときと、ヨークユニット５０が基準位相にあるときとの差分ＤＡをトルク検出信号ＳＡから減算し、補正トルク検出信号ＳＡＢとする。また、電子制御装置３０は、ヨークユニット５０が近傍位相にあるときは、ヨークユニット５０が基準位相以外かつ近傍位相以外にあるときと、ヨークユニット５０が基準位相にあるときとの差分ＤＡをトルク検出信号ＳＡから減算し、補正トルク検出信号ＳＡＢとする。

差分ＤＡは、回転状態検出装置４０毎に設定される。差分ＤＡは、回転状態検出装置４０の製造後、ヨークユニット５０が基準位相にあるときのトルク検出信号ＳＡを測定し、基準信号ＳＡＸとの差分として算出される。

本実施形態のパワーステアリング装置１は、以下の効果を奏する。
（１）回転状態検出装置４０は、トルクセンサー４４およびインデックスセンサー４５がセンサー保持部１９Ａの特定範囲内に取り付けられるため、すなわち、トルクセンサー４４およびインデックスセンサー４５が近接した位置に取り付けられるため、基準位置検出装置４０Ｂの磁束がトルクセンサー４４のトルク検出信号ＳＡに影響を及ぼす。また、インデックスセンサー４５は、磁気ヨーク５１，５２のセンサー保持部１９Ａに対する位相が基準位相にあるときに位置検出信号ＲＸを出力する。すなわち、磁気ヨーク５１，５２のセンサー保持部１９Ａに対する位相に応じて基準位置検出装置４０Ｂの磁束がトルク検出信号ＳＡへの影響が変化する。電子制御装置３０は、センサー保持部１９Ａに対する磁気ヨーク５１．５２の位相が基準位相にあるときのトルク検出信号ＳＡを補正する。これによりトルク検出信号ＳＡは、磁気ヨーク５１，５２のセンサー保持部１９Ａに対する位相が基準位相にあるときと、磁気ヨーク５１，５２のセンサー保持部１９Ａに対する位相が基準位相以外の位相にあるときとのインデックスセンサーの影響による差分が小さくなる。このため、トルクセンサーの検出信号の信頼性が向上する。また、回転状態検出装置４０は、トルクセンサー４４およびインデックスセンサー４５の間にシールドを有さないため、部品点数の削減に貢献できる。

（２）電子制御装置３０は、ハウジング１９に対するヨークユニット５０、すなわち磁気ヨーク５１，５２の位相が基準位相にあるときのトルク検出信号ＳＡを補正する。このため、例えばハウジング１９に対するヨークユニット５０の位相が基準位相以外の全ての位相のときにトルク検出信号ＳＡを補正する構成と比較して、トルク検出信号ＳＡの補正を行う頻度を減らすことができる。

（３）電子制御装置３０は、ハウジング１９に対するヨークユニット５０、すなわち磁気ヨーク５１，５２の位相が基準位相にあるときの基準位置検出装置４０Ｂに起因するトルク検出信号ＳＡの変化量に基づいてトルク検出信号ＳＡを補正する。このため、ハウジング１９に対するヨークユニット５０の位相が基準位相にあるときのトルク検出信号ＳＡから基準位置検出装置４０Ｂの影響を適切に低減できる。

（４）回転状態検出装置４０は、トルクセンサー４４およびインデックスセンサー４５がセンサー保持部１９Ａの特定範囲に取り付けられる。すなわち、トルクセンサー４４およびインデックスセンサー４５が近接するため、回転状態検出装置４０をコンパクトにできる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。

・実施形態の基準位置検出装置４０Ｂは、カラー５３がヨーク部材５４を有し、センサー保持部１９Ａに位置検出用磁石４６が取り付けられる。一方、変形例の基準位置検出装置４０Ｂは、カラー５３が位置検出用磁石４６を有し、センサー保持部１９Ａにヨーク部材５４が取り付けられる。この場合、位置検出用磁石４６が「ターゲット」に相当する。

・実施形態の基準位置検出装置４０Ｂは、２つの位置検出用磁石４６を有する。一方、変形例の基準位置検出装置４０Ｂは、１つの位置検出用磁石４６を有する。この場合、位置検出用磁石４６は、インデックスセンサー４５を挟んでヨークユニット５０の外周と対向する位置に配置することができる。この構成においては、ヨークユニット５０の位相が基準位相にあるとき、位置検出用磁石４６の磁束はヨーク部材５４に引き寄せられて法線方向ＺＥに沿う。ヨークユニット５０の位相が基準位相以外の位相にあるとき、法線方向ＺＥに沿う磁束が減少する。

・実施形態のカラー５３は、ヨーク部材５４を有する。一方、変形例のカラー５３は、ヨーク部材５４を省略し、ヨーク部材５４の位置に切欠部を有する。この場合、インデックスセンサー４５の位置検出信号ＲＸは、ヨークユニット５０の位相が基準位相のとき、すなわちインデックスセンサー４５が切欠部と対向する位相にあるときに基準位置検出信号を出力し、ヨークユニット５０の位相が基準位相以外のとき、基準位置検出信号よりも大きい電圧値を出力する。

・実施形態のトルク検出装置４０Ａは、２つのトルクセンサー４４を有する。一方、変形例のトルク検出装置４０Ａは、１つのトルクセンサー４４を有する。この場合、１つのトルクセンサー４４は、周方向ＺＣにおいて、インデックスセンサー４５と同じ位置に配置することもできる。

・実施形態の２つのトルクセンサー４４は、周方向ＺＣにおいて、その中央がインデックスセンサー４５と同じ位置に配置される。一方、変形例の２つのトルクセンサー４４は、一方のトルクセンサー４４の周方向ＺＣの位置がインデックスセンサー４５と同じ位置に配置される。いずれにしても、少なくとも１つのトルクセンサー４４のトルク検出信号ＳＡがインデックスセンサー４５の磁束に影響を受ける範囲であれば、２つのトルクセンサー４４の配置は適宜変更できる。なお、１つのトルクセンサー４４のトルク検出信号ＳＡのみがインデックスセンサー４５の磁束に影響を受ける場合は、影響を受けるトルクセンサー４４のトルク検出信号ＳＡのみを補正することもできる。

・実施形態の回転状態検出装置４０は、トルクセンサー４４およびインデックスセンサー４５の間に磁気シールドを有さない。一方、変形例の回転状態検出装置４０は、トルクセンサー４４およびインデックスセンサー４５の間に磁気シールドを有する。

・実施形態の電子制御装置３０は、ヨークユニット５０の位相が基準位相にあるとき、トルク検出信号ＳＡを補正する。一方、変形例の電子制御装置３０は、ヨークユニット５０の位相が基準位相以外の位相にあるとき、トルク検出信号ＳＡを補正する。

・実施形態の電子制御装置３０は、ヨークユニット５０の位相が基準位相にあるとき、トルク検出信号ＳＡを差分ＤＡに基づいて補正する。一方、変形例の電子制御装置３０は、ヨークユニット５０の位相が基準位相にあるとき、トルク検出信号ＳＡを所定値に基づいて補正する。所定値としては、差分ＤＡよりも小さい値、または大きい値を設定することができる。

・実施形態の電子制御装置３０は、ヨークユニット５０の位相が近傍位相にあるとき、位置検出信号ＲＸの大きさに応じてトルク検出信号ＳＡを補正する。一方、変形例の電子制御装置３０は、ヨークユニット５０の位相が近傍位相にあるとき、トルク検出信号ＳＡの補正を行わない。

・実施形態の電子制御装置３０は、位置検出信号ＲＸが最大検出信号ＲＸＡよりも大きいときにトルク検出信号ＳＡを補正する。一方、変形例の電子制御装置３０は、複数回の直近の位置検出信号ＲＸの平均値が最大検出信号ＲＸＡよりも大きいときにトルク検出信号ＳＡを補正する。

・実施形態の電子制御装置３０は、トルク検出信号ＳＡを補正する。一方、変形例の電子制御装置３０は、トルク検出信号ＳＡを用いてトルク演算値を算出し、このトルク演算値を補正する。

・実施形態の第１シャフト１２Ａはステアリングホイール２に取り付けられ、第２シャフト１２Ｂは、インターミディエイトシャフト１３に取り付けられる。一方、変形例の第１シャフト１２Ａはインターミディエイトシャフト１３に取り付けられ、第２シャフト１２Ｂは、ステアリングホイール２に取り付けられる。

・実施形態の回転状態検出装置４０は、電動パワーステアリング装置１に適用される。一方、変形例の回転状態検出装置４０は、電動パワーステアリング装置１以外の装置に適用される。また、実施形態の回転状態検出装置４０は、トルクセンサーおよびインデックスセンサーが互いに影響を与える特定範囲内に配置されるものであれば、いずれの回転状態検出装置に適用することもできる。

１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングホイール、３…転舵輪、１０…操舵角伝達機構、１１…ステアリングシャフト、１２…コラムシャフト、１２Ａ…第１シャフト、１２Ｂ…第２シャフト、１３…インターミディエイトシャフト、１４…ピニオンシャフト、１５…ラックアンドピニオン機構、１６…ラックシャフト、１７…タイロッド、１８…ＥＰＳアクチュエータ、１８Ａ…モーター、１８Ｂ…減速機構、１９…ハウジング、１９Ａ…センサー保持部、２１…トーションバー、２２…入力側端部、２３…出力側端部、２４…ピン、３０…電子制御装置（トルク補正部）、４０…回転状態検出装置、４０Ａ…トルク検出装置、４０Ｂ…基準位置検出装置、４１…第１集磁リング、４１Ａ…円環部、４１Ｂ…腕部、４２…第２集磁リング、４２Ａ…円環部、４２Ｂ…腕部、４３…トルク検出用磁石、４３Ａ…Ｎ極、４３Ｂ…Ｓ極、４４…トルクセンサー、４５…インデックスセンサー、４６…位置検出用磁石、４６Ａ…Ｎ極、４６Ｂ…Ｓ極、５０…ヨークユニット、５１…第１磁気ヨーク（磁気ヨーク）、５１Ａ…本体リング、５１Ｂ…歯部、５２…第２磁気ヨーク（磁気ヨーク）、５２Ａ…本体リング、５２Ｂ…歯部、５３…カラー、５３Ａ…カラー本体、５４…ヨーク部材（ターゲット）、５５…樹脂部。

Claims (5)

1. 第１シャフトと一体的に回転する永久磁石であるトルク検出用磁石、前記第１シャフトとトーションバーを介して接続される第２シャフトと一体的に回転する磁気ヨーク、前記第２シャフトを内部に回転可能に支持するハウジング、および前記ハウジングの特定範囲に取り付けられて前記トルク検出用磁石から前記磁気ヨークへの磁束に応じたトルク検出信号を出力するトルクセンサーを有するトルク検出装置と、
   前記磁気ヨークと一体的に回転するターゲット、および前記ハウジングの前記特定範囲に取り付けられて前記ターゲットによる磁束の変化により前記ハウジングに対する前記磁気ヨークの位相が基準位相にあるときに基準位置検出信号を出力するインデックスセンサーを有する基準位置検出装置と、
   前記ハウジングに対する前記磁気ヨークの位相が所定位相にあるときのトルク検出信号を補正するトルク補正部と
   を備える回転状態検出装置。
2. 前記所定位相は、前記基準位相である
   請求項１に記載の回転状態検出装置。
3. 前記トルク補正部は、前記ハウジングに対する前記磁気ヨークの位相が前記基準位相にあるときの前記基準位置検出装置に起因する前記トルク検出信号の変化量に基づいて前記トルク検出信号を補正する
   請求項２に記載の回転状態検出装置。
4. 前記基準位置検出装置は、前記ターゲットとしてのヨーク部材、および永久磁石である位置検出用磁石を有し、
   前記位置検出用磁石は、前記インデックスセンサーとともに前記ハウジングに取り付けられる
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転状態検出装置。
5. 第１シャフトおよび第２シャフトを有するステアリングシャフトと、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転状態検出装置と
   を備える電動パワーステアリング装置。