JP2024024355A - 車両用操向システム、及びトルク値補正システム - Google Patents

Abstract

【課題】入力軸とトルクセンサの検出コイルとの間の軸心のズレに起因するトルク変動を抑制することができる車両用操向システム、及びトルク値補正システムを提供すること。【解決手段】車両用操向システムは、ステアリングホイールが連結される入力軸と電動モータで生じたトルクが減速装置を介して伝達される出力軸との相対回転によって生じる電気信号に基づき、入力軸と出力軸との間に生じた操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵トルクに基づき、操舵補助制御を実施するＥＣＵと、を有する。ＥＣＵは、入力軸と出力軸とを同方向に同一速度で回転させた際に取得したトルク補正値に基づき、操舵トルクを補正する。【選択図】図２０

Description

本発明は、車両用操向システム、及びトルク値補正システムに関する。

回転体に加わるトルクを検出するトルクセンサは、操舵装置が有する回転体に取り付けられ、回転体に対して回転トルクが作用した際における回転体の回転方向の角度の変位を検出することにより、トルクを検出することが可能になっている。例えば、特許文献１に記載されたトルク検出装置では、トーションバーを介して入力軸と出力軸とが連結されており、入力軸及び出力軸のうちの何れか一方には、軸方向に延びた複数の凸条が形成され、他方には、複数個の窓が形成されると共に内側に入力軸が入り込む円筒部材が固定されている。また、円筒部材の周囲には、ヨークによって保持される検出コイルが配置されており、検出コイルの出力電圧を検出することにより、入力軸と出力軸との回転方向における相対的な角度の変位を検出し、入力軸に伝達されたトルクの検出が可能になっている。

特許文献１に記載されたトルクセンサは、回転トルクが入力されてトーションバーが捩じれることにより入力軸と出力軸との間で相対的な角度が変化した際に、検出コイルで発生する磁界が変化することによって変化するインピーダンスの変化量を電気信号として読み取り、入力軸と出力軸との間で作用するトルクを検出している。

特開２０１４－１２２８６９号公報

上記従来技術において、トルクセンサの製造時、あるいは車両用操向システムにトルクセンサを組み込む際に、入力軸とトルクセンサの検出コイルとの間で軸心のズレが生じることが起こり得る。このような場合に、入力軸とトルクセンサの検出コイルとの間の軸心のズレに起因する信号が出力値に影響するため、改善の余地がある。

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、入力軸とトルクセンサの検出コイルとの間の軸心のズレに起因するトルク変動を抑制することができる車両用操向システム、及びトルク値補正システムを提供すること、を目的としている。

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る車両用操向システムは、ステアリングホイールが連結されるステアリングシャフトの入力軸と出力軸との相対回転によって生じる電気信号に基づき、前記入力軸と前記出力軸との間に生じた操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記操舵トルクに基づき、操舵補助制御を実施する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させた際に取得したトルク補正値に基づき、前記操舵トルクを補正する。

上記構成によれば、車両の実走行時において、ステアリングシャフトの入力軸とトルクセンサの検出コイルとの間の軸心のズレに起因するトルク変動が抑制された補正後の操舵トルクを用いて、操舵補助制御を実施することができる。

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記出力軸の絶対角度を検出する角度センサを有し、前記制御装置は、前記操舵トルクを補正する際に、前記角度センサによって検出された絶対角度に対応するトルク補正値を適用する態様であっても良い。

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記入力軸又は前記出力軸の回転位置の基準を検出する位置センサを有し、前記制御装置は、前記操舵トルクを補正する際に、前記電動モータの回転角及び前記位置センサによって検出された回転位置の基準に基づき算出された絶対角度に対応するトルク補正値を適用する態様であっても良い。

車両用操向システムの制御装置の望ましい態様として、前記ステアリングシャフトに減速装置を介してトルクを与える電動モータと、前記入力軸又は前記出力軸の回転位置の基準を検出する位置センサと、を有し、前記制御装置は、前記操舵トルクを補正する際に、外部から入力された舵角情報及び前記位置センサによって検出された回転位置の基準に基づき算出された絶対角度に対応するトルク補正値を適用する態様であっても良い。

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係るトルク値補正システムは、ステアリングホイールが連結されるステアリングシャフトの入力軸と出力軸との相対回転によって生じる電気信号に基づき、前記入力軸と前記出力軸との間に生じた操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記操舵トルクに基づき、操舵補助制御を実施する制御装置と、を有する車両用操向システムのトルク値補正システムであって、前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させ、前記操舵トルクを補正する際に適用するトルク補正値を取得する処理装置を有する。

上記構成によれば、車両の実走行時において、ステアリングシャフトの入力軸とトルクセンサの検出コイルとの間の軸心のズレに起因するトルク変動が抑制された補正後の操舵トルクを用いて、操舵補助制御を実施することができる。

トルク値補正システムの望ましい態様として、前記車両用操向システムは、前記出力軸の絶対角度を検出する角度センサを有し、前記処理装置は、前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させた際に、前記トルクセンサによって検出されたトルク補正値と、前記角度センサによって検出された絶対角度とを関連付けて、前記操舵トルクを補正するための補正データを生成する態様であっても良い。

トルク値補正システムの望ましい態様として、前記車両用操向システムは、前記ステアリングシャフトに減速装置を介してトルクを与える電動モータと、前記入力軸又は前記出力軸の回転位置の基準を検出する位置センサを有し、前記処理装置は、前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させた際に、前記トルクセンサによって検出されたトルク補正値と、前記電動モータの回転角及び前記位置センサによって検出された回転位置の基準に基づき算出された絶対角度とを関連付けて、前記操舵トルクを補正するための補正データを生成する態様であっても良い。

トルク値補正システムの望ましい態様として、前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させる外部駆動用モータを有し、前記車両用操向システムは、前記入力軸又は前記出力軸の回転位置の基準を検出する位置センサを有し、前記処理装置は、前記外部駆動用モータを駆動した際に、前記トルクセンサによって検出されたトルク補正値と、前記外部駆動用モータの回転角及び前記位置センサによって検出された回転位置の基準に基づき算出された絶対角度とを関連付けて、前記操舵トルクを補正するための補正データを生成する態様であっても良い。

トルク値補正システムの望ましい態様として、前記トルクセンサは、前記入力軸及び前記出力軸のうちの何れか一方に設けられたセンサシャフト部と、前記入力軸及び前記出力軸のうちの他方に連結され、前記センサシャフト部を覆って配置されるセンサスリーブと、を備え、センサシャフト部は、径方向外側に複数の凸部が周方向に沿って等間隔に配置され、前記センサスリーブは、当該センサスリーブの厚み方向に貫通する複数の窓孔が周方向に並んで配置されている態様であっても良い。

本開示に係る車両用操向システム、及びトルク値補正システムは、入力軸とトルクセンサの検出コイルとの間の軸心のズレに起因するトルク変動を抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る車両用操向システムの模式図である。 図２は、図１に示すトルクセンサ周りの要部縦断面図である。 図３は、図２に示すトルク検出部の構成部材を示す斜視図である。 図４は、トルク検出部の構成部材を示す斜視図である。 図５は、図４に示すヨークの斜視図である。 図６は、図５のＡ－Ａ断面図である。 図７は、ヨークの製造に用いるブランク材の平面図である。 図８は、図７のＢ－Ｂ断面図である。 図９は、センサスリーブに対してセンサシャフト部が相対回転をした状態を示す説明図である。 図１０は、センサスリーブに対してセンサシャフト部が相対回転をした状態を示す説明図である。 図１１は、トルク信号から得られるトルク値と、センサシャフト部とセンサスリーブとの相対角度差との関係の一例を示す線図である。 図１２Ａは、センサスリーブ及びセンサシャフト部の横断面図である。 図１２Ｂは、センサスリーブ及びセンサシャフト部の横断面図である。 図１３Ａは、センサスリーブ及びセンサシャフト部の横断面図である。 図１３Ｂは、センサスリーブ及びセンサシャフト部の横断面図である。 図１４Ａは、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す例において、センサシャフト部の各凸部と検出コイルとの距離の変化によって生じるトルク成分を示す概念図である。 図１４Ｂは、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す例において、トルクセンサから出力されるトルク信号によって算出されるトルク値の変動を示す概念図である。 図１５Ａは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す例において、センサシャフト部の各凸部と検出コイルとの距離の変化によって生じるトルク成分を示す概念図である。 図１５Ｂは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す例において、トルクセンサから出力されるトルク信号によって算出されるトルク値の変動を示す概念図である。 図１６は、入力軸の回転に伴ってセンサシャフト部とセンサスリーブとが相対回転した際のトルク値の変化を示す概念図である。 図１７は、実施形態１に係る車両用操向システム及びトルク値補正システムの具体的な構成例を示すブロック図である。 図１８は、実施形態１に係るトルク値補正システムの処理装置の制御ブロック構成の一例を示す図である。 図１９Ａは、補正データ取得時において取得されるトルク補正値を示す概念的な線図である。 図１９Ｂは、補正データ取得時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。 図１９Ｃは、補正データ取得時において生成される補正データを示す概念的な線図である。 図２０は、実施形態１に係る車両用操向システムのＥＣＵの制御ブロック構成の一例を示す図である。 図２１は、実施形態２に係る車両用操向システムの模式図である。 図２２は、実施形態２に係る車両用操向システム及びトルク値補正システムの具体的な構成例を示すブロック図である。 図２３は、実施形態２に係るトルク値補正システムの処理装置の制御ブロック構成の一例を示す図である。 図２４Ａは、補正データ取得時において取得されるトルク補正値を示す概念的な線図である。 図２４Ｂは、補正データ取得時において取得される電動モータ角度信号を示す概念的な線図である。 図２４Ｃは、補正データ取得時において取得される位置信号を示す概念的な線図である。 図２４Ｄは、補正データ取得時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。 図２４Ｅは、補正データ取得時において生成される補正データを示す概念的な線図である。 図２５は、実施形態２に係る車両用操向システムのＥＣＵの制御ブロック構成の一例を示す図である。 図２６Ａは、車両の実走行時において取得される電動モータ角度信号を示す概念的な線図である。 図２６Ｂは、車両の実走行時において取得される位置信号を示す概念的な線図である。 図２６Ｃは、車両の実走行時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。 図２７は、実施形態３に係る車両用操向システムの模式図である。 図２８は、実施形態３に係る車両用操向システム及びトルク値補正システムの具体的な構成例を示すブロック図である。 図２９は、実施形態３に係るトルク値補正システムの処理装置の制御ブロック構成の一例を示す図である。 図３０Ａは、補正データ取得時において取得されるトルク補正値を示す概念的な線図である。 図３０Ｂは、補正データ取得時において取得される外部駆動モータ角度信号を示す概念的な線図である。 図３０Ｃは、補正データ取得時において取得される位置信号を示す概念的な線図である。 図３０Ｄは、補正データ取得時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。 図３０Ｅは、補正データ取得時において生成される補正データを示す概念的な線図である。 図３１は、実施形態３に係る車両用操向システムのＥＣＵの制御ブロック構成の一例を示す図である。 図３２Ａは、車両の実走行時において取得される舵角情報を示す概念的な線図である。 図３２Ｂは、車両の実走行時において取得される位置信号を示す概念的な線図である。 図３２Ｃは、車両の実走行時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。

以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る車両用操向システムの模式図である。図１に示す実施形態１に係る車両用操向システム１において、ステアリング装置８０は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、中間シャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、を含みスタブシャフト８７に接合されている。実施形態に係るステアリング装置８０では、操舵力アシスト機構８３は、ステアリングホイール８１寄りの位置に設けられており、外部と隔てられた車室内に配置されている。

ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂと、トーションバー８２ｃ（図２参照）と、を含む。トーションバー８２ｃは、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの双方に連結されており、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとは、トーションバー８２ｃを介して連結されている。入力軸８２ａは、一端がステアリングホイール８１に連結されており、他端側からトーションバー８２ｃが延びている。出力軸８２ｂは、一端側からトーションバー８２ｃが延びており、他端がユニバーサルジョイント８４に連結されている。入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間では、双方に連結されるトーションバー８２ｃを介して回転トルクが伝達される。

図１に示すように、中間シャフト８５は、ユニバーサルジョイント８４とユニバーサルジョイント８６とを連結している。中間シャフト８５の一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。スタブシャフト８７の一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、スタブシャフト８７の他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。ユニバーサルジョイント８４及びユニバーサルジョイント８６は、例えばカルダンジョイントである。ステアリングシャフト８２の回転が中間シャフト８５を介してスタブシャフト８７に伝わる。すなわち、中間シャフト８５はステアリングシャフト８２に伴って回転する。

図１に示すように、ステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオンギヤ８８ａは、スタブシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオンギヤ８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。ラック８８ｂは、タイロッド８９に連結される。ラック８８ｂが移動することで車輪の角度が変化する。

図１に示すように、操舵力アシスト機構８３は、減速装置９１と、電動モータ９４とを含む。減速装置９１は、例えばウォーム減速装置である。減速装置９１は、電動モータ９４で生じたトルクを増加して出力軸８２ｂに伝える。これにより、減速装置９１は、出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。ステアリング装置８０はコラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置である。なお、コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置とは、ステアリングホイール８１に接続されたステアリングシャフト８２に、電動モータ９４で発生させたアシストトルクを付与する態様のパワーステアリング装置を指す。

図１に示す実施形態１に係る車両用操向システム１において、ステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０と、トルクセンサ１０と、角度センサ１１と、車速センサ９５と、を含む。電動モータ９４、トルクセンサ１０、角度センサ１１、及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。トルクセンサ１０は、入力軸８２ａに伝達された操舵トルクを検出し、ＥＣＵ９０に出力する。角度センサ１１は、出力軸８２ｂの角度を検出し、ＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、ステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に設けられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。

ＥＣＵ９０は、車両の操向制御用コンピュータである。具体的に、ＥＣＵ９０は、電動モータ９４の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ１０、角度センサ１１、及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９４へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９４の誘起電圧の情報又は電動モータ９４に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ＥＣＵ９０が電動モータ９４を制御することで、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。

図２は、図１に示すトルクセンサ１０周りの要部縦断面図である。トルクセンサ１０は、トルクセンサ１０を覆うハウジング２０内に配置されている。ハウジング２０は、トーションバー８２ｃを介して連結される入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの連結部分を覆い、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとを支持している。ハウジング２０は、ハウジング２０で支持する入力軸８２ａや出力軸８２ｂの軸心方向に２分割されており、入力軸８２ａ側に位置する部分である入力軸側ハウジング部２０ａと、出力軸８２ｂ側に位置する部分である出力軸側ハウジング部２０ｂとを有している。ハウジング２０は、分割された入力軸側ハウジング部２０ａと出力軸側ハウジング部２０ｂとが組み合わされることにより形成されている。

ハウジング２０が有する入力軸側ハウジング部２０ａの内部には軸受２１ａが配置されており、入力軸８２ａは、軸受２１ａによって回転自在に支持されている。入力軸側ハウジング部２０ａにより支持される入力軸８２ａは、入力軸側ハウジング部２０ａにおける出力軸側ハウジング部２０ｂが位置する側の反対側に向かって入力軸側ハウジング部２０ａから突出する状態で支持されている。また、出力軸側ハウジング部２０ｂの内部には軸受２１ｂが配置されており、出力軸８２ｂは、軸受２１ｂによって回転自在に支持されている。出力軸側ハウジング部２０ｂにより支持される出力軸８２ｂは、出力軸側ハウジング部２０ｂにおける入力軸側ハウジング部２０ａが位置する側の反対側に向かって出力軸側ハウジング部２０ｂから突出する状態で支持されている。

入力軸側ハウジング部２０ａと出力軸側ハウジング部２０ｂとにより支持される入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂは、入力軸８２ａの内部に配設されたトーションバー８２ｃを介して連結されている。入力軸８２ａ、トーションバー８２ｃ及び出力軸８２ｂは、同軸に配置されており、入力軸８２ａとトーションバー８２ｃとは、入力軸８２ａの内部に形成された孔にトーションバー８２ｃが入り込み、ピン結合によって連結されている。また、トーションバー８２ｃと出力軸８２ｂとは、出力軸８２ｂの内部に形成された孔にトーションバー８２ｃが入り込み、スプライン結合によって連結されている。ステアリングホイール８１（図１参照）は、入力軸８２ａにおける出力軸８２ｂが位置する側の反対側の端部、即ち、入力軸８２ａにおける入力軸側ハウジング部２０ａから露出している側の端部に取り付けられている。

減速装置９１は、電動モータ９４（図１参照）で発生した駆動力を、ハウジング２０内で出力軸８２ｂに対して伝達することが可能になっている。詳しくは、減速装置９１は、互いに噛み合うウォーム９３とウォームホイール９２とを有しており、ウォーム９３は、電動モータ９４の出力軸に取り付けられている。また、ウォームホイール９２は、出力軸８２ｂに対して同軸で出力軸８２ｂと一体で回転可能に取り付けられており、出力軸側ハウジング部２０ｂ内でウォーム９３と噛合している。ウォームホイール９２は、金属製のハブ９２ａに合成樹脂製の歯部９２ｂが一体的に固定されている。電動モータ９４の駆動力は、出力軸側ハウジング部２０ｂ内で噛合するウォーム９３及びウォームホイール９２を介して出力軸８２ｂに伝達され、電動モータ９４の回転方向を適宜切り換えることにより、出力軸８２ｂに対して任意の回転方向で操舵補助トルクが付与される。

次に、入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂ間のトルクを検出するトルクセンサ１０を構成するトルク検出部３０の構成について説明する。トルク検出部３０は、入力軸８２ａに設けられたセンサシャフト部３１と、入力軸側ハウジング部２０ａの内側に配置された検出コイル４０と、センサシャフト部３１と検出コイル４０との間に配置されたセンサスリーブ３２とを備える。センサシャフト部３１は、入力軸８２ａにおけるセンサスリーブ３２の内側に位置する部分になっており、換言すると、入力軸８２ａにおけるセンサスリーブ３２の内側に位置する部分が、トルク検出部３０が有するセンサシャフト部３１を構成している。

図３は、図２に示すトルク検出部３０の構成部材を示す斜視図である。センサシャフト部３１は磁性材料で構成されており、センサシャフト部３１の表面には、図３に示すように、センサシャフト部３１の径方向における外側に突出する複数の凸部３１ａが、センサシャフト部３１の周方向に並んで配置されている。複数の凸部３１ａは、センサシャフト部３１の軸心方向に延びて形成されており、周方向に沿って等間隔に配置されている。また、周方向に並ぶ凸部３１ａ同士の間の部分は、溝部３１ｂになっている。つまり、センサシャフト部３１の表面には、センサシャフト部３１の軸心方向に延びる複数の凸部３１ａがセンサシャフト部３１の周方向に沿って等間隔で配置されることにより、センサシャフト部３１の軸心方向に延びる複数の溝部３１ｂが、センサシャフト部３１の周方向に沿って等間隔で形成されている。本実施形態では、センサシャフト部３１には、８個の凸部３１ａが配置されており、これに伴い溝部３１ｂも８本が配置されている。なお、図３では、トルク検出部３０の動作について後述するために、センサシャフト部３１が有する複数の凸部３１ａのうち、１つの凸部３１ａ（凸部３１ａａ）にハッチングを施している。

センサスリーブ３２は、円筒状の形状で形成されており、検出コイル４０の内側の位置で入力軸８２ａのセンサシャフト部３１を覆って配置されている。センサスリーブ３２は、導電性で且つ非磁性の材料、例えばアルミニウムより構成されており、センサシャフト部３１に接近してセンサシャフト部３１と同軸に配置されている。センサシャフト部３１を覆って配置されるセンサスリーブ３２は、図２に示すように、円筒状の形状で形成されるセンサスリーブ３２の軸心方向における出力軸８２ｂ側の部分は出力軸８２ｂが位置する側まで延びて、出力軸８２ｂに連結される連結部３２ａとして設けられている。センサスリーブ３２の連結部３２ａは、出力軸８２ｂにおける入力軸８２ａ側の端部付近を出力軸８２ｂの径方向における外側から覆って出力軸８２ｂに連結されている。これにより、センサスリーブ３２は、出力軸８２ｂと一体となって回転可能に出力軸８２ｂに取り付けられている。

検出コイル４０は、円環状のコイルボビン４１に巻かれることにより、円環状の形態で形成されている。コイルボビン４１は、内径がセンサスリーブ３２の外径に近く、且つ、センサスリーブ３２の外径よりも大きい円環状の形状で形成されている。検出コイル４０は、同一規格の第１検出コイル４０ａと第２検出コイル４０ｂとの一対が設けられており、それぞれが個別にコイルボビン４１に巻かれている。即ち、第１検出コイル４０ａは第１コイルボビン４１ａに巻き回され、第２検出コイル４０ｂは第２コイルボビン４１ｂに巻き回されている。これにより、一対の第１検出コイル４０ａと第２検出コイル４０ｂとは、いずれも円環状の形態で形成されている。

第１コイルボビン４１ａと第２コイルボビン４１ｂとに巻き回される第１検出コイル４０ａと第２検出コイル４０ｂは、センサスリーブ３２の軸心方向に離隔して軸心方向に並んでセンサスリーブ３２の径方向における外側に、センサスリーブ３２と同軸に配置されている。

コイルボビン４１に巻き回された検出コイル４０は、検出コイル４０を覆うヨーク４２によって保持されている。ヨーク４２は、磁性材料で構成されており、第１検出コイル４０ａに対応する第１ヨーク４２ａと、第２検出コイル４０ｂに対応する第２ヨーク４２ｂとを有している。第１ヨーク４２ａは、第１コイルボビン４１ａに巻き回された第１検出コイル４０ａを覆って第１コイルボビン４１ａと共に第１検出コイル４０ａを保持している。第２ヨーク４２ｂは、第２コイルボビン４１ｂに巻き回された第２検出コイル４０ｂを覆って第２コイルボビン４１ｂと共に第２検出コイル４０ｂを保持している。

第１ヨーク４２ａと第２ヨーク４２ｂとは、図２に示すように、入力軸側ハウジング部２０ａの内側に配置され、入力軸側ハウジング部２０ａに固定されている。第１検出コイル４０ａ及び第２検出コイル４０ｂの出力線は、入力軸側ハウジング部２０ａの内部に配置された回路基板４６の基板側コネクタ４７に、コイル側コネクタ４５を介して接続されている。また、別の方法として、図示しないが、コイルボビン４１に圧入されたコイル側端子にコイル先端部分を絡げて半田固定した状態で、基板スルーホールに挿入し、半田付けで接続されていてもよい。ここで、基板側コネクタ４７をはじめとして、回路基板４６の電気回路を担う電子部品は、リフロー半田付けによる表面実装、若しくはリード半田付け等によって実装されている。

第１コイルボビン４１ａと第２コイルボビン４１ｂとの間には、カバーヨーク４３が配置されている。カバーヨーク４３は、磁性材料で構成されている。これにより、第１コイルボビン４１ａに巻かれる第１検出コイル４０ａと、第２コイルボビン４１ｂに巻かれる第２検出コイル４０ｂとは、それぞれ軸心方向における両側と径方向における外側が、磁性材料からなる第１ヨーク４２ａ及び第２ヨーク４２ｂとカバーヨーク４３とにより囲まれている。さらに、第１検出コイル４０ａと第２検出コイル４０ｂとの径方向における内側には、非磁性の材料からなるセンサスリーブ３２を挟んで、磁性材料からなるセンサシャフト部３１が配置されている。

検出コイル４０の内側の配置されるセンサスリーブ３２は、センサスリーブ３２の周方向に並んでセンサスリーブ３２を形成する板の厚み方向に貫通する複数の窓孔３３を有しており、複数の窓孔３３は、センサスリーブ３２の周方向に並んで配置されている。各窓孔３３は、長方形の孔の形状で形成されている。窓孔３３は、センサスリーブ３２の径方向において、第１検出コイル４０ａの内側に配置される第１窓孔３３ａと、第１窓孔３３ａと同じ形状で第２検出コイル４０ｂの内側に配置される第２窓孔３３ｂとを有している。即ち、窓孔３３は、センサスリーブ３２の軸心方向において互いに異なる位置に配置される第１窓孔３３ａと第２窓孔３３ｂとを有している。

第１窓孔３３ａと第２窓孔３３ｂとは、センサシャフト部３１に配置される凸部３１ａの数と同じ数の第１窓孔３３ａと、凸部３１ａの数と同じ数の第２窓孔３３ｂとが、それぞれセンサスリーブ３２の周方向に等間隔で配置されている。また、第１窓孔３３ａと第２窓孔３３ｂとは、センサスリーブ３２の周方向における位置が互いに異なる位置に配置されている。つまり、第１窓孔３３ａと第２窓孔３３ｂとは、センサスリーブ３２の周方向における位相が互いに異なる位置に、それぞれ複数配置されている。窓孔３３は、これらのようにセンサスリーブ３２に配置されることにより、第１窓孔３３ａは第１検出コイル４０ａに包囲され、第２窓孔３３ｂは第２検出コイル４０ｂに包囲される。

図４は、トルク検出部３０の構成部材を示す斜視図である。コイルボビン４１は、プラスチック等の不導体からなるリール状の部材になっており、入力軸側ハウジング部２０ａに入力軸８２ａや出力軸８２ｂと同軸に固定される。コイルボビン４１は、一対のフランジ部４１ｃを有し、フランジ部４１ｃの間の溝部に、検出コイル４０が巻き回されている。

本実施形態のトルク検出部３０では、検出コイル４０がそれぞれ巻き回された同一形状の２つのコイルボビン４１を、互いに向かい合わせて用いる。詳しくは、コイルボビン４１としては、第１検出コイル４０ａに対応する第１コイルボビン４１ａと、第２検出コイル４０ｂに対応する第２コイルボビン４１ｂとが設けられており、第１検出コイル４０ａは第１コイルボビン４１ａに巻き回され、第２検出コイル４０ｂ第２コイルボビン４１ｂに巻き回されている。

２つのコイルボビン４１がそれぞれ有する一対のフランジ部４１ｃのうち、互いに他方のコイルボビン４１が位置する側に配置されるフランジ部４１ｃの側面端部には、基板側コネクタ４７と接続可能なコイル側コネクタ４５を構成する後述する端子取付部４１ｇが設けられている。また、コイルボビン４１における端子取付部４１ｇが設けられるフランジ部４１ｃの側面端部には、端子取付部４１ｇをコイルボビン４１の上端部に位置させた状態でのコイルボビン４１の中心を通る垂線を対称軸とする線対称の位置に、規制部４１ｆが形成されている。

規制部４１ｆは、２つのコイルボビン４１を、フランジ部４１ｃを対向させて同一軸上に配置してトルク検出部３０の組み立てを行った際に、双方のコイルボビン４１の規制部４１ｆ同士が接触して係合する。これにより、規制部４１ｆは、２つのコイルボビン４１の周方向における相対位置を決定し、且つ、コイルボビン４１の周方向における相対回転を規制することが可能になっている。なお、規制部４１ｆは、１つのコイルボビン４１に対して２つ以上であれば、その数は適宜選択可能である。

端子取付部４１ｇは、フランジ部４１ｃからコイルボビン４１の径方向における外側に突出する部材になっており、径方向における外側の端面には、基板側コネクタ４７と接続するための２本のコイル側端子４１ｈが圧入固定されている。基板側コネクタ４７に配置される２本のコイル側端子４１ｈは、互いに平行に配設され、端子取付部４１ｇからコイルボビン４１の径方向における外側に突出するように固定されている。このように、２つのコイルボビン４１にそれぞれ設けられる端子取付部４１ｇ及びコイル側端子４１ｈは、コイル側コネクタ４５を構成している。

第１ヨーク４２ａと第２ヨーク４２ｂとは、同一形状の部材になっており、第１ヨーク４２ａと第２ヨーク４２ｂとは、それぞれコイルボビン４１の径方向における外側からコイルボビン４１に嵌る壁部４２ｃと、コイルボビン４１を保持する際に、軸心方向における外側を向く端部に形成されたリング状の底部４２ｆとを有している。壁部４２ｃは、略円筒形の形状で形成され、内径がコイルボビン４１の外径と同程度の大きさになっており、これによりヨーク４２は、壁部４２ｃの内側にコイルボビン４１に嵌め込んだ状態でコイルボビン４１を保持することが可能になっている。即ち、略円筒形の形状で形成される壁部４２ｃは、コイルボビン４１をヨーク４２で保持することにより、コイルボビン４１に巻き回される検出コイル４０を、検出コイル４０の径方向における外側から覆うことができる。また、底部４２ｆは、内径がコイルボビン４１の内径と同程度の大きさになっており、コイルボビン４１をヨーク４２で保持する状態において、コイルボビン４１に巻き回される検出コイル４０の軸心方向における側方から検出コイル４０を覆うことができる。

図５は、図４に示すヨーク４２の斜視図である。第１ヨーク４２ａと第２ヨーク４２ｂとのそれぞれのヨーク４２は、壁部４２ｃにおける底部４２ｆが位置する側の反対側の端部に、凹部４２ｄが形成されている。凹部４２ｄは、壁部４２ｃにおける底部４２ｆが位置する側の反対側の端部が、底部４２ｆが位置する側に凹むことにより形成されている。壁部４２ｃには、このように形成される凹部４２ｄが３箇所に配置されており、３箇所の凹部４２ｄは、ヨーク４２の周方向において所定の角度ずつ互いに離隔している。壁部４２ｃに形成される３つの凹部４２ｄは、ヨーク４２の周方向において、コイルボビン４１が有する端子取付部４１ｇと２つの規制部４１ｆに対応する位置に配置されている。

さらに、ヨーク４２の壁部４２ｃには、複数の嵌合部４２ｅが形成されている。嵌合部４２ｅは、壁部４２ｃにおける底部４２ｆが位置する側の反対側の端部が、底部４２ｆが位置する側に、凹部４２ｄよりも浅い深さで凹むことにより形成されている。嵌合部４２ｅは、凹部４２ｄと同様に壁部４２ｃの３箇所に配置されており、３箇所の嵌合部４２ｅは、ヨーク４２の周方向に隣り合う凹部４２ｄ同士の間に１つずつが配置されている。即ち、ヨーク４２の壁部４２ｃに配置される凹部４２ｄと嵌合部４２ｅとは、ヨーク４２の周方向において交互に配置されている。

ヨーク４２の壁部４２ｃは、これらのように凹部４２ｄと嵌合部４２ｅとがそれぞれ複数配置されているため、底部４２ｆからの高さが、ヨーク４２の周方向において周期的に変化して形成されている。

カバーヨーク４３は、略リング状の部材になっており、外周面に、互いに周方向に所定の角度ずつ離隔する３つの突起部４３ａが配置されている。カバーヨーク４３は、突起部４３ａを第１ヨーク４２ａの嵌合部４２ｅと第２ヨーク４２ｂの嵌合部４２ｅに嵌合させた状態で、第１ヨーク４２ａ及び第２ヨーク４２ｂの壁部４２ｃの径方向における内側の部分に圧入される。

即ち、カバーヨーク４３が第１ヨーク４２ａ及び第２ヨーク４２ｂに圧入されるときの圧入深さは、カバーヨーク４３の突起部４３ａと、第１ヨーク４２ａ及び第２ヨーク４２ｂの嵌合部４２ｅとによって規制される。具体的には、第１ヨーク４２ａ及び第２ヨーク４２ｂに形成される嵌合部４２ｅの軸心方向の深さは、製造公差も含めて、カバーヨーク４３の厚みの半分程度になっている。なお、本実施形態では、カバーヨーク４３の突起部４３ａ及びヨーク４２の嵌合部４２ｅは、それぞれ３つずつ設けているが、突起部４３ａ及び嵌合部４２ｅを設置する数や設置する角度は適宜設定可能である。

回路基板４６には、基板側コネクタ４７が実装されている。基板側コネクタ４７はメス端子を有するものであり、回路基板４６の基板側コネクタ４７にコイル側コネクタ４５を、回路基板４６の厚み方向に接続することにより、トルク検出部３０と回路基板４６との間の電気的接続が得られる。また、別の方法として、コイルボビン４１に圧入されたコイル側端子にコイル先端部分を絡げて半田固定した状態で、基板スルーホールに挿入し、半田付けで接続されていてもよい。

ここで、ヨーク４２についてより詳細に説明する。図６は、図５のＡ－Ａ断面図である。ヨーク４２における底部４２ｆと壁部４２ｃとの境界には、ヨーク４２を形成する板の厚み方向が深さ方向となる溝部４２ｇが配置されている。即ち、溝部４２ｇは、ヨーク４２を形成する板の厚み方向が深さ方向となり、ヨーク４２の周方向における位置が同じ位置で底部４２ｆや壁部４２ｃに沿った方向が幅方向となる溝状の形状で形成されている。

なお、ここでいう底部４２ｆと壁部４２ｃとの境界とは、底部４２ｆと壁部４２ｃとの間で曲げられている範囲をいう。つまり、底部４２ｆと壁部４２ｃとの境界とは、後述するブランク材４２ｈ（図７参照）に対して折り曲げ加工を行うことによって底部４２ｆと壁部４２ｃと形成する際に、折り曲げ加工により底部４２ｆと壁部４２ｃとの間で曲げられる部分をいう。

溝部４２ｇは、ヨーク４２の径方向における底部４２ｆの外周端と、ヨーク４２の軸心方向における壁部４２ｃの底部４２ｆが位置する側の端部とが接続されている部分に配置されている。具体的には、溝部４２ｇは、底部４２ｆの厚み方向における壁部４２ｃが位置する側の面と、壁部４２ｃの厚み方向における底部４２ｆが位置する側の面とが接続される部分に配置されており、即ち、底部４２ｆと壁部４２ｃとによって形成される角部における、劣角側の部分に配置されている。このようにヨーク４２の底部４２ｆと壁部４２ｃとの境界に配置される溝部４２ｇは、ヨーク４２の周方向における全周に亘って連続的に配置されている。

次に、ヨーク４２の製造方向について説明する。図７は、ヨーク４２の製造に用いるブランク材４２ｈの平面図である。ヨーク４２は、第１ヨーク４２ａと第２ヨーク４２ｂとのいずれも、平板からなる部材であるブランク材４２ｈを折り曲げ加工することにより製造する。ブランク材４２ｈは、ブランク材４２ｈの形状にする前の板材料より、壁部４２ｃになる部分と底部４２ｆになる部分とを有する状態で切り出す。

このため、ブランク材４２ｈでは、壁部４２ｃは、底部４２ｆと同一平面となって形成されており、ブランク材４２ｈは、底部４２ｆとなる部分の径方向における外側に、底部４２ｆの全周に亘って壁部４２ｃとなる部分が配置された、円板状、或いは円環状の部材になっている。壁部４２ｃに形成される凹部４２ｄと嵌合部４２ｅは、ブランク材４２ｈの時点で形成する。

図８は、図７のＢ－Ｂ断面図である。ブランク材４２ｈには、底部４２ｆとなる部分と壁部４２ｃとなる部分との境界に、溝部４２ｇが配置される。溝部４２ｇは、平板であるブランク材４２ｈの厚み方向が溝の深さ方向になり、ブランク材４２ｈの平面視においては円形に形成される溝になっている。溝部４２ｇは、例えば、図８に示すように、溝部４２ｇの延在方向に見た場合における形状が、溝部４２ｇの開口部側から溝の底側に向かうに従って溝の幅が狭くなる、半円状の形状で形成されている。

ヨーク４２は、このように形成されるブランク材４２ｈに対してプレス加工を行うことにより、ヨーク４２に形状に成形をする。即ち、平板からなるブランク材４２ｈに対して、底部４２ｆの部分と壁部４２ｃの部分とに対して、板の厚み方向において互いに反対方向の力を付与してプレス加工を行い、ブランク材４２ｈにおける溝部４２ｇの外側に位置する部分を、板の厚み方向に曲げる。つまり、ブランク材４２ｈは、溝部４２ｇの位置で折り曲げる。その際に、溝部４２ｇの部分は、周囲の部分と比較して板の厚みが薄いため、相対的に剛性が低くなっている。このため、ブランク材４２ｈは、溝部４２ｇの位置を支点として曲がり易くなっており、溝部４２ｇの位置で容易に曲げることが可能になっている。

溝部４２ｇの位置でブランク材４２ｈを曲げたら、曲げた部分、つまり、ブランク材４２ｈにおける溝部４２ｇの外側に位置する部分を、円筒形の形状にする。これにより、底部４２ｆの周囲に円筒形の壁部４２ｃが配置される形状にし、ヨーク４２を形成する。ヨーク４２は、第１ヨーク４２ａと第２ヨーク４２ｂとのいずれもこれらのように製造を行う。

次に、ヨーク４２を有するトルク検出部３０の組み立てについて説明する。トルク検出部３０を組み立てる際には、まず、検出コイル４０をそれぞれコイルボビン４１に巻き付ける。第１検出コイル４０ａを第１コイルボビン４１ａに巻き付ける場合、第１検出コイル４０ａの先端部分を一方のコイル側端子４１ｈに絡げて半田またはティグ溶接で固定し、第１検出コイル４０ａを第１コイルボビン４１ａのフランジ部４１ｃ同士の間の部分に巻き付けた後、その終端部分を他方のコイル側端子４１ｈに絡げて半田またはティグ溶接で固定する。第２検出コイル４０ｂについても同様である。

次に、検出コイル４０を巻き付けた２つのコイルボビン４１を、それぞれヨーク４２の内側に嵌着する。そして、これら２つのコイルボビン４１を、カバーヨーク４３を挟んでコイルボビン４１同士が互いに向かい合うように配置し、カバーヨーク４３に対して軸心方向における両側から第１ヨーク４２ａと第２ヨーク４２ｂとをそれぞれ圧入する。

２つのコイルボビン４１が向かい合う状態で第１ヨーク４２ａと第２ヨーク４２ｂとに圧入されることにより、第１コイルボビン４１ａの端子取付部４１ｇと第２コイルボビン４１ｂの端子取付部４１ｇとが合わさり、コイル側コネクタ４５が形成される。トルク検出部３０は、これらのように組み立てた状態で入力軸側ハウジング部２０ａの内側に装着し、コイル側コネクタ４５を、回路基板４６の基板側コネクタ４７に接続する。これにより、トルクセンサ１０はステアリング装置８０に設置される。

回路基板４６にはトルクセンサ１０を構成するトルク演算回路（図示省略）が搭載されており、トルク演算回路は、第１検出コイル４０ａと第２検出コイル４０ｂとの出力電圧を検出し、当該出力電圧の差分に基づいて、ステアリングホイール８１に付与されて入力軸８２ａに伝達された操舵トルクを検出する。このように、トルクセンサ１０は、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの相対的な変位（回転変位）を、２つの検出コイル４０のインピーダンスの変化に対応させて検出する。

次に、実施形態に係るステアリング装置８０の作用について説明する。ステアリング装置８０が搭載される車両の運転時に、ステアリングホイール８１が操作をされた場合は、ステアリングホイール８１に付与された操舵力は、ステアリングホイール８１からステアリングシャフト８２に伝えられる。

ステアリングシャフト８２に伝えられた操舵力は、操舵トルクとしてステアリングシャフト８２から中間シャフト８５に伝達され、中間シャフト８５からスタブシャフト８７を経てピニオンギヤ８８ａに伝達される。これにより、ピニオンギヤ８８ａを有するステアリングギヤ８８は、ピニオンギヤ８８ａから伝達された回転運動を、ラック８８ｂの直線運動に変換し、タイロッド８９を動作させる。

また、本実施形態に係るステアリング装置８０は、運転者の操舵をアシストする補助操舵トルクを発生させる電動モータ９４を有している。電動モータ９４は、ステアリングシャフト８２に亘って配置されるトルクセンサ１０により検出した操舵トルクに基づいて補助操舵トルクを発生する。

トルクセンサ１０は、ステアリングシャフト８２に付与された操舵トルクを、ステアリングシャフト８２が有する入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが相対回転した際における相対回転の角度に基づいて検出する。即ち、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとは、トーションバー８２ｃを介して連結されているため、ステアリングシャフト８２に操舵トルクが付与された際には、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間では、トーションバー８２ｃを介して操舵トルクが伝達される。その際に、トーションバー８２ｃが僅かに捩じれることにより、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとは、相対回転をする。

入力軸８２ａはトルクセンサ１０を構成するセンサシャフト部３１を有しており、出力軸８２ｂにはトルクセンサ１０を構成するセンサスリーブ３２が連結されているため、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが相対回転をした場合、センサシャフト部３１とセンサスリーブ３２も相対回転をする。トルクセンサ１０は、センサシャフト部３１とセンサスリーブ３２と相対回転した際における相対回転の角度を検出することにより、操舵トルクを検出する。

詳しくは、トルクセンサ１０で操舵トルクを検出する際には、検出コイル４０で磁界を発生し、センサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とが相対回転をした際に、検出コイル４０で発生した磁界が変化することにより変化する検出コイル４０のインピーダンスの変化量を電気信号として読み取ることにより、操舵トルクを検出する。

入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが相対回転をすることに伴ってセンサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とが相対回転をした場合における変化を、図９、図１０を用いて説明する。図９、図１０は、センサスリーブ３２に対してセンサシャフト部３１が相対回転をした状態を示す説明図である。図９、図１０は、図３に対してセンサシャフト部３１が矢印の方向にセンサスリーブ３２に対して相対回転をした状態の説明図になっている。センサシャフト部３１には、凸部３１ａが複数配置されており、センサスリーブ３２には窓孔３３が複数配置されており、センサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とが相対回転をした場合、センサシャフト部３１の凸部３１ａと、センサスリーブ３２の窓孔３３との相対的な位置が変化する。

ここで、磁界を発生する検出コイル４０の周囲に配置されるヨーク４２とカバーヨーク４３、及びセンサシャフト部３１は、磁性材料からなるため、磁束が通すことができる。一方で、センサスリーブ３２は、非磁性の材料からなるため、磁束は通り難くなっているものの、窓孔３３の位置には非磁性の材料が存在しないので、磁束が通り易くなっている。

このため、センサシャフト部３１の周方向において窓孔３３が配置されている位置では、検出コイル４０で発生した磁界の磁束は窓孔３３を通過することができるため、ヨーク４２とカバーヨーク４３とセンサシャフト部３１の凸部３１ａとを通る磁路の磁束量が大きくなる。これに対し、センサシャフト部３１の周方向において窓孔３３が配置されていない位置では、検出コイル４０で発生した磁界の磁束はセンサスリーブ３２によって遮られ易くなるため、ヨーク４２とカバーヨーク４３とセンサシャフト部３１の凸部３１ａとを通る磁路の磁束量は小さくなる。

従って、センサシャフト部３１の凸部３１ａと、センサスリーブ３２の窓孔３３との相対的な位置が変化した場合、検出コイル４０で発生した磁界の磁束の通り易さが変化するため、センサシャフト部３１の凸部３１ａとセンサスリーブ３２の窓孔３３との相対的な位置によって、検出コイル４０のインピーダンスが変化する。

例えば、図３に示すセンサシャフト部３１に配置される複数の凸部３１ａのうち、１つの凸部３１ａａに着目すると、図３の状態では、凸部３１ａａは、センサスリーブ３２の窓孔３３とは周方向における位置が異なる位置になっている。このため、検出コイル４０で発生した磁界の磁束は、凸部３１ａａを通り難くなっている。

これに対し、ステアリングシャフト８２に操舵トルクが入力されることによりトーションバー８２ｃがねじれて入力軸８２ａが出力軸８２ｂに対して相対回転した場合は、センサシャフト部３１もセンサスリーブ３２に対して相対回転をするため、センサシャフト部３１の凸部３１ａと、センサスリーブ３２の窓孔３３との相対的な位置が変化する。この場合、検出コイル４０で発生した磁界の磁束は、センサシャフト部３１の凸部３１ａと、センサスリーブ３２の窓孔３３との相対的な位置に応じて、磁束の通り易さが変化する。

例えば、図３に示すセンサシャフト部３１が、センサスリーブ３２に対して図９の矢印で示す方向に相対回転をすることにより、センサシャフト部３１の凸部３１ａａの周方向における位置が、図９に示すように１つの第２窓孔３３ｂと同じ位置になったとする。この場合、第２検出コイル４０ｂで発生する磁界の磁束は、第２窓孔３３ｂを通ってセンサシャフト部３１の凸部３１ａａを通り易くなるため、凸部３１ａａを通る磁路の磁束量が大きくなり易くなる。

一方で、凸部３１ａａは、周方向における位置が第１窓孔３３ａとは周方向における位置が同じ位置になっていないため、第１検出コイル４０ａで発生する磁界の磁束はセンサシャフト部３１の凸部３１ａａを通り難くなり、凸部３１ａａを通る磁路の磁束量は小さくなり易くなる。

また、図３に示すセンサシャフト部３１が、センサスリーブ３２に対して図１０の矢印で示す方向に相対回転をすることにより、センサシャフト部３１の凸部３１ａａの周方向における位置が、図１０に示すように１つの第１窓孔３３ａと同じ位置になったとする。この場合、第１検出コイル４０ａで発生する磁界の磁束は、第１窓孔３３ａを通ってセンサシャフト部３１の凸部３１ａａを通り易くなるため、凸部３１ａａを通る磁路の磁束量が大きくなり易くなる。

一方で、凸部３１ａａは、周方向における位置が第２窓孔３３ｂとは周方向における位置が同じ位置になっていないため、第２検出コイル４０ｂで発生する磁界の磁束はセンサシャフト部３１の凸部３１ａａを通り難くなり、凸部３１ａａを通る磁路の磁束量は小さくなり易くなる。

第１検出コイル４０ａや第２検出コイル４０ｂで発生する磁界の磁束は、これらのようにセンサシャフト部３１とセンサスリーブ３２との相対的な回転角度に応じてそれぞれ磁界の磁束量が変化するため、これに伴いそれぞれの検出コイル４０のインピーダンスが変化する。トルクセンサ１０は、検出コイル４０のインピーダンスの変化量を示す電気信号を、回路基板４６からトルク信号としてＥＣＵ９０に対して出力する。

ＥＣＵ９０は、トルクセンサ１０から伝達されたトルク信号に基づいて電動モータ９４を作動させ、電動モータ９４に補助操舵トルクを発生させる。つまり、トルクセンサ１０からＥＣＵ９０に伝達されたトルク信号は、センサシャフト部３１とセンサスリーブ３２との相対回転の角度に応じて変化し、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａと出力軸８２ｂとの間で作用する操舵トルクに基づいて変化する。このため、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ１０から伝達されたトルク信号を、ステアリングシャフト８２に作用する操舵トルクによって変化する情報として使用し、トルクセンサ１０から伝達されるトルク信号に基づいて電動モータ９４へ供給する電力値を調節し、電動モータ９４に補助操舵トルクを発生させる。

図１１は、トルク信号から得られるトルク値と、センサシャフト部とセンサスリーブとの相対角度差との関係の一例を示す線図である。図１１では、センサシャフト部３１とセンサスリーブ３２との相対角度差が大きくなるに伴って、トルク信号から算出されるトルク値が大きくなる例を示している。

ＥＣＵ９０は、トルクセンサ１０から操舵トルクの信号を取得し、車速センサ９５から車両の車速信号を取得し、さらに、電動モータ９４に設けられた回転検出装置から電動モータ９４の動作情報を取得し、これらの動作情報と操舵トルクと車速信号とに基づいて電動モータ９４に補助操舵トルクを発生させる。電動モータ９４で発生した補助操舵トルクは、ステアリングシャフト８２の出力軸８２ｂに対して減速装置９１を介して伝達される。これにより、運転者がステアリングホイール８１に付与した操舵力は、電動モータ９４で発生した補助操舵トルクによりアシストされ、操舵補助制御が実施される。

なお、ステアリングホイール８１からステアリングシャフト８２に操舵トルクが入力された場合において、操舵トルクに対して抵抗するトルクをステアリングシャフト８２が中間シャフト８５側から受けない場合は、ステアリングシャフト８２は、トーションバー８２ｃがほとんど捩じれることなく、入力軸８２ａと出力軸８２ｂとが一体に回転をする。この場合、トルクセンサ１０は、操舵トルクが０であることを示す信号を出力する必要がある。以下、操舵トルクに対して抵抗するトルクをステアリングシャフト８２が中間シャフト８５側から受けない状態を、「無負荷状態」、「無負荷時」とも称する。

上述したような構成のトルクセンサ１０において、トルクセンサ１０の製造時、あるいは車両用操向システムにトルクセンサを組み込む際に、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘと、検出コイル４０、ヨーク４２、カバーヨーク４３等で構成されるヨークユニット４の軸心Ｘとの間でズレが生じることが起こり得る。このような場合に、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因して、第１検出コイル４０ａの出力電圧と第２検出コイル４０ｂとの出力電圧との差分がトルク信号として出力され、無負荷時においても操舵トルクが０にならない場合がある。

図１２Ａ、図１２Ｂ、１３Ａ、図１３Ｂは、センサスリーブ及びセンサシャフト部の横断面図である。図１２Ａ及び図１２Ｂでは、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとの間でのズレが略ゼロである場合の断面構造を示している。図１３Ａ及び図１３Ｂでは、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとの間でΔｘのズレが生じている場合の断面構造を示している。図１２Ｂ及び図１３Ｂでは、それぞれ、図１２Ａ及び図１３Ａに対して半回転（０～π）した状態を示している。

図１４Ａは、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す例において、センサシャフト部の各凸部と検出コイルとの距離の変化によって生じるトルク成分を示す概念図である。図１４Ｂは、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す例において、トルクセンサから出力されるトルク信号によって算出されるトルク値の変動を示す概念図である。図１４Ａに示す実線は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すセンサシャフト部３１の凸部３１ａａと検出コイル４０ａ，４０ｂとの距離の変化によって生じるトルク成分を示している。また、図１４Ａに示す破線は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す凸部３１ａａ以外のセンサシャフト部３１の凸部３１ａと検出コイル４０ａ，４０ｂとの距離の変化によって生じるトルク成分を示している。

図１５Ａは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す例において、センサシャフト部の各凸部と検出コイルとの距離の変化によって生じるトルク成分を示す概念図である。図１５Ｂは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す例において、トルクセンサから出力されるトルク信号によって算出されるトルク値の変動を示す概念図である。図１５Ａに示す実線は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すセンサシャフト部３１の凸部３１ａａと検出コイル４０ａ，４０ｂとの距離の変化によって生じるトルク成分を示している。また、図１５Ａに示す破線は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示す凸部３１ａａ以外のセンサシャフト部３１の凸部３１ａと検出コイル４０ａ，４０ｂとの距離の変化によって生じるトルク成分を示している。

図１６は、入力軸の回転に伴ってセンサシャフト部とセンサスリーブとが相対回転した際のトルク値の変化を示す概念図である。図１６に示す実線は、入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとの間でΔｘのズレが生じている場合（図１３Ａ、図１３Ｂ参照）のトルク値の変化を示し、図１６に示す破線は、入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとの間でのズレが略ゼロである場合（図１２Ａ、図１２Ｂ参照）のトルク値の変化を示している。

図１４Ａに示すように、入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとの間でのズレが略ゼロである場合（図１２Ａ、図１２Ｂ）、センサシャフト部３１の各凸部３１ａと検出コイル４０ａ，４０ｂとの距離の変化によって生じるトルク成分は略ゼロとなる。これにより、図１４Ｂに示すように、無負荷状態におけるトルク値の変動は略ゼロとなり、図１５Ｃに破線で示すように、入力軸８２ａの回転に伴ってセンサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とが相対回転した際の回転角の変化に伴うトルク値の変動成分は略ゼロとなり、図１６に破線で示すように、回転角の変化に伴うトルク値の変動は生じない。

一方、図１５Ａに示すように、入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとの間でΔｘのズレが生じている場合（図１３Ａ、図１３Ｂ）、センサシャフト部３１の各凸部３１ａと検出コイル４０ａ，４０ｂとの距離の変化によってトルク成分が生じる。これにより、図１５Ｂに示すように、無負荷状態におけるトルク値がセンサシャフト部３１の凸部３１ａの数に応じて変動する。本開示のトルクセンサ１０では、センサシャフト部３１に８つの凸部３１ａが設けられているため、１回転（０～２π）において８つのピークを持つ変動成分が生じることとなる。この変動成分が、入力軸８２ａの回転に伴ってセンサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とが相対回転した際に、図１６に破線で示したトルク値に対して重畳し、図１６に実線で示すように、回転角の変化に伴ってトルク値が変動することとなる。

以下、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａとヨークユニット４とのズレに起因するトルク変動を抑制する車両用操向システム、及びトルク値補正システムについて説明する。

図１７は、実施形態１に係る車両用操向システム及びトルク値補正システムの具体的な構成例を示すブロック図である。実施形態１に係るトルク値補正システム１００は、例えば、車両に実施形態１に係る車両用操向システム１を組み込む前に、車両の実走行時においてトルクセンサ１０によって検出されるトルク値を補正するための補正データを取得する。

トルク値補正システム１００は、処理装置１０１、及び外部駆動モータ１０２を備える。処理装置１０１は、車両用操向システム１のＥＣＵ９０を介して、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈ、及び、角度センサ１１から出力される角度信号θｈが入力される。

図１７に示す例において、外部駆動モータ１０２は、ステアリングシャフト８２の出力軸８２ｂに連結されている。また、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａを無負荷状態（例えば、ステアリングホイール８１を連結しない状態）とする。これにより、外部駆動モータ１０２を駆動した際に、センサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とが同方向に同一速度で回転する。これに限らず、外部駆動モータ１０２は、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａに連結される態様であっても良い。この場合、ステアリングシャフト８２の出力軸８２ｂを無負荷状態（例えば、ユニバーサルジョイント８４を連結しない状態）とする。これにより、外部駆動モータ１０２を駆動した際に、センサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とが同方向に同一速度で回転する。あるいは、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂの双方に外部駆動モータ１０２を連結し、２つの外部駆動モータ１０２を同方向に同一速度で駆動する態様であっても良い。

図１８は、実施形態１に係るトルク値補正システムの処理装置の制御ブロック構成の一例を示す図である。実施形態１に係るトルク値補正システム１００の処理装置１０１は、補正データ生成部１０３、トルク値算出部１０４、及び絶対角度算出部１０５を含む。図１８に示す各制御ブロックは、処理装置１０１において実行される補正データ取得プログラムによって実現される。

実施形態１に係るトルク値補正システム１００は、外部駆動モータ１０２を駆動してセンサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とを同方向に同一速度で１回転させ、補正データを取得する。図１９Ａは、補正データ取得時において取得されるトルク補正値を示す概念的な線図である。図１９Ｂは、補正データ取得時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。図１９Ｃは、補正データ取得時において生成される補正データを示す概念的な線図である。

具体的に、処理装置１０１のトルク値算出部１０４は、補正データ取得時において、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈに基づきトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌを算出する（図１９Ａ参照）。また、処理装置１０１の絶対角度算出部１０５は、補正データ取得時において、角度センサ１１から出力される角度信号θｈに基づき絶対角度θ＿ａｂｓを算出する（図１９Ｂ参照）。処理装置１０１のトルク値算出部１０４によって算出されるトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌは、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因した変動成分を含む。

そして、処理装置１０１の補正データ生成部１０３は、トルク値算出部１０４によって算出されたトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌと、絶対角度算出部１０５によって算出された絶対角度θ＿ａｂｓとを関連付けて、補正データＣｏｒ＿ｄａｔａ（図１９Ｃ参照）を生成する。

図２０は、実施形態１に係る車両用操向システムのＥＣＵの制御ブロック構成の一例を示す図である。実施形態１に係る車両用操向システム１のＥＣＵ９０は、トルク値補正部９０１、トルク値算出部９０２、記憶部９０３、及び絶対角度算出部９０４を含む。図２０に示す各制御ブロックは、ＥＣＵ９０において実行されるトルク値補正プログラムによって実現される。

補正データ取得時にトルク値補正システム１００によって取得された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａは、ＥＣＵ９０の記憶部９０３に格納される。トルク値補正システム１００は、車両に車両用操向システム１を組み込む際に取り外される。

実施形態１に係る車両用操向システムのＥＣＵ９０は、車両の実走行時において取得したトルク値に対し、トルク値補正システム１００によって取得された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａを適用する。

具体的に、ＥＣＵ９０のトルク値補正部９０１は、車両の実走行時において、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈに基づきトルク値Ｔｈ＿ａｃｔを算出する。また、ＥＣＵ９０の絶対角度算出部９０４は、車両の実走行時において、角度センサ１１から出力される角度信号θｈに基づき算出された絶対角度θ＿ａｂｓを算出する。

そして、ＥＣＵ９０のトルク値補正部９０１は、車両の実走行時において、絶対角度算出部９０４によって算出された絶対角度θ＿ａｂｓに対応するトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌを記憶部９０３に格納された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａから読み出し、トルク値算出部９０２によって算出されたトルク値Ｔｈ＿ａｃｔから差し引いて、補正後のトルク値Ｔｈ＿ｃｏｒを出力する（Ｔｈ＿ｃｏｒ＝Ｔｈ＿ａｃｔ－Ｔｈ＿ｎｌ）。これにより、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因した変動成分が除去される。

これにより、ＥＣＵ９０は、車両の実走行時において、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因するトルク変動が抑制された補正後のトルク値Ｔｈ＿ｃｏｒを操舵トルクとして、操舵補助制御を実施することができる。

（実施形態２）
実施形態２では、実施形態１とは異なる構成部及び動作について詳細に説明し、実施形態１と同じ説明を省略する場合がある。

図２１は、実施形態２に係る車両用操向システムの模式図である。実施形態２に係る車両用操向システム１ａにおいて、ステアリング装置８０ａは、実施形態１における角度センサ１１に代えて、位置センサ１２を含む。位置センサ１２は、出力軸８２ｂの回転位置の基準となる位置を検出し、ＥＣＵ９０に出力する。位置センサ１２としては、例えばインデックスセンサが例示される。これに限らず、位置センサ１２は、例えばホール素子であっても良い。なお、位置センサ１２は、入力軸８２ａの回転位置の基準となる位置を検出する態様であっても良い。位置センサ１２は、入力軸８２ａ又は出力軸８２ｂの回転位置の基準となる位置を検出する。位置センサ１２の検出軸（入力軸８２ａ又は出力軸８２ｂ）には、電動モータ９４によりトルクが加えられる。すなわち、例えば、電動モータ９４が出力軸８２ｂにトルクを加える構成では、位置センサ１２は、出力軸８２ｂの回転位置（角度）を検出する。電動モータ９４によってトルクが加えられる軸の回転位置（角度）を検出することで、検出精度を向上することができる。

図２２は、実施形態２に係る車両用操向システム及びトルク値補正システムの具体的な構成例を示すブロック図である。実施形態２に係るトルク値補正システム１００ａは、例えば、車両に実施形態２に係る車両用操向システム１ａを組み込む前に、車両の実走行時においてトルクセンサ１０によって検出されるトルク値を補正するための補正データを取得する。

トルク値補正システム１００ａは、処理装置１０１ａ、及び外部駆動モータ１０２を備える。処理装置１０１ａは、車両用操向システム１ａのＥＣＵ９０ａを介して、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈ、電動モータ９４の回転角検出部９４ａから出力される電動モータ角度信号θｍ、及び、位置センサ１２から出力される基準位置信号Ｐ＿ｒｅｆが入力される。

図２３は、実施形態２に係るトルク値補正システムの処理装置の制御ブロック構成の一例を示す図である。実施形態２に係るトルク値補正システム１００ａの処理装置１０１ａは、補正データ生成部１０３、トルク値算出部１０４、及び絶対角度算出部１０５ａを含む。図２３に示す各制御ブロックは、処理装置１０１ａにおいて実行される補正データ取得プログラムによって実現される。

実施形態２に係るトルク値補正システム１００ａは、外部駆動モータ１０２を駆動してセンサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とを同方向に同一速度で１回転させ、補正データを取得する。本実施形態では、角度センサ１１から出力される角度信号θｈに代えて、電動モータ９４の回転角検出部９４ａから出力される電動モータ角度信号θｍと位置センサ１２から出力される基準位置信号Ｐ＿ｒｅｆとを用いて絶対角度θ＿ａｂｓを算出する構成としている。

図２４Ａは、補正データ取得時において取得されるトルク補正値を示す概念的な線図である。図２４Ｂは、補正データ取得時において取得される電動モータ角度信号を示す概念的な線図である。図２４Ｃは、補正データ取得時において取得される位置信号を示す概念的な線図である。図２４Ｄは、補正データ取得時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。図２４Ｅは、補正データ取得時において生成される補正データを示す概念的な線図である。

具体的に、処理装置１０１ａのトルク値算出部１０４は、補正データ取得時において、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈに基づきトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌを算出する（図２４Ａ参照）。また、処理装置１０１ａの絶対角度算出部１０５ａは、補正データ取得時において、電動モータ９４の回転角検出部９４ａから出力される電動モータ角度信号θｍ（図２４Ｂ参照）、及び、位置センサ１２から出力される基準位置信号Ｐ＿ｒｅｆ（図２４Ｃ参照）に基づき絶対角度θ＿ａｂｓを算出する（図２４Ｄ参照）。処理装置１０１ａのトルク値算出部１０４によって算出されるトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌは、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因した変動成分を含む。

そして、処理装置１０１ａの補正データ生成部１０３は、トルク値算出部１０４によって算出されたトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌと、絶対角度算出部１０５ａによって算出された絶対角度θ＿ａｂｓとを関連付けて、補正データＣｏｒ＿ｄａｔａ（図２４Ｅ参照）を生成する。

図２５は、実施形態２に係る車両用操向システムのＥＣＵの制御ブロック構成の一例を示す図である。実施形態２に係る車両用操向システム１ａのＥＣＵ９０ａは、トルク値補正部９０１、トルク値算出部９０２、記憶部９０３、及び絶対角度算出部９０４ａを含む。図２５に示す各制御ブロックは、ＥＣＵ９０ａにおいて実行されるトルク値補正プログラムによって実現される。

補正データ取得時にトルク値補正システム１００ａによって取得された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａは、ＥＣＵ９０ａの記憶部９０３に格納される。トルク値補正システム１００ａは、車両に車両用操向システム１ａを組み込む際に取り外される。

実施形態２に係る車両用操向システムのＥＣＵ９０ａは、車両の実走行時において取得したトルク値に対し、トルク値補正システム１００ａによって取得された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａを適用する。

具体的に、ＥＣＵ９０ａのトルク値補正部９０１は、車両の実走行時において、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈに基づきトルク値Ｔｈ＿ａｃｔを算出する。図２６Ａは、車両の実走行時において取得される電動モータ角度信号を示す概念的な線図である。図２６Ｂは、車両の実走行時において取得される位置信号を示す概念的な線図である。図２６Ｃは、車両の実走行時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。

ＥＣＵ９０ａの絶対角度算出部９０４ａは、車両の実走行時において、電動モータ９４の回転角検出部９４ａから出力される電動モータ角度信号θｍ（図２６Ａ参照）、及び、位置センサ１２から出力される基準位置信号Ｐ＿ｒｅｆ（図２６Ｂ参照）に基づき絶対角度θ＿ａｂｓを算出する（図２６Ｃ参照）。

そして、ＥＣＵ９０ａのトルク値補正部９０１は、車両の実走行時において、絶対角度算出部９０４ａによって算出された絶対角度θ＿ａｂｓに対応するトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌを記憶部９０３に格納された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａから読み出し、トルク値算出部９０２によって算出されたトルク値Ｔｈ＿ａｃｔから差し引いて、補正後のトルク値Ｔｈ＿ｃｏｒを出力する（Ｔｈ＿ｃｏｒ＝Ｔｈ＿ａｃｔ－Ｔｈ＿ｎｌ）。これにより、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因した変動成分が除去される。

これにより、ＥＣＵ９０ａは、車両の実走行時において、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因するトルク変動が抑制された補正後のトルク値Ｔｈ＿ｃｏｒを操舵トルクとして、操舵補助制御を実施することができる。

（実施形態３）
実施形態３では、実施形態１及び実施形態２とは異なる構成部及び動作について詳細に説明し、実施形態１及び実施形態２と同じ説明を省略する場合がある。

図２７は、実施形態３に係る車両用操向システムの模式図である。実施形態３に係る車両用操向システム１ｂにおいて、ステアリング装置８０ｂは、車両に実施形態３に係る車両用操向システム１ｂを組み込んだ際に、ＣＡＮ（Controller Area Network）９６を介して、外部ユニット（不図示、例えば舵角検出ユニット）からＥＣＵ９０ｂに舵角情報が入力される。なお、図２７では、位置センサ１２が出力軸８２ｂの回転位置を検出する構成を例示しているが、位置センサ１２は、実施形態２と同様に、入力軸８２ａの回転位置の基準となる位置を検出する態様であっても良い。位置センサ１２は、入力軸８２ａ又は出力軸８２ｂの回転位置の基準となる位置を検出する。位置センサ１２の検出軸（入力軸８２ａ又は出力軸８２ｂ）には、電動モータ９４によりトルクが加えられる。すなわち、例えば、電動モータ９４が出力軸８２ｂにトルクを加える構成では、位置センサ１２は、出力軸８２ｂの回転位置（角度）を検出する。電動モータ９４によってトルクが加えられる軸の回転位置（角度）を検出することで、検出精度を向上することができる。

図２８は、実施形態３に係る車両用操向システム及びトルク値補正システムの具体的な構成例を示すブロック図である。実施形態３に係るトルク値補正システム１００ｂは、例えば、車両に実施形態３に係る車両用操向システム１ｂを組み込む前に、車両の実走行時においてトルクセンサ１０によって検出されるトルク値を補正するための補正データを取得する。

トルク値補正システム１００ｂは、処理装置１０１ｂ、及び外部駆動モータ１０２を備える。処理装置１０１ｂは、車両用操向システム１ｂのＥＣＵ９０ｂを介して、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈ、及び、位置センサ１２から出力される基準位置信号Ｐ＿ｒｅｆが入力される。また、処理装置１０１ｂは、外部駆動モータ１０２の回転角検出部１０２ａから出力される外部駆動モータ角度信号θｍ＿ｅｘが入力される。

図２９は、実施形態３に係るトルク値補正システムの処理装置の制御ブロック構成の一例を示す図である。実施形態３に係るトルク値補正システム１００ｂの処理装置１０１ｂは、補正データ生成部１０３、トルク値算出部１０４、及び絶対角度算出部１０５ｂを含む。図２９に示す各制御ブロックは、処理装置１０１ｂにおいて実行される補正データ取得プログラムによって実現される。

実施形態３に係るトルク値補正システム１００ｂは、外部駆動モータ１０２を駆動してセンサシャフト部３１とセンサスリーブ３２とを同方向に同一速度で１回転させ、補正データを取得する。本実施形態において、補正データ取得時には外部ユニット（不図示）からの舵角情報が入力されない。このため、本実施形態では、補正データを取得する際、舵角情報に代えて、外部駆動モータ角度信号θｍ＿ｅｘを用いて絶対角度θ＿ａｂｓを算出する構成としている。

図３０Ａは、補正データ取得時において取得されるトルク補正値を示す概念的な線図である。図３０Ｂは、補正データ取得時において取得される外部駆動モータ角度信号を示す概念的な線図である。図３０Ｃは、補正データ取得時において取得される位置信号を示す概念的な線図である。図３０Ｄは、補正データ取得時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。図３０Ｅは、補正データ取得時において生成される補正データを示す概念的な線図である。

具体的に、処理装置１０１ｂのトルク値算出部１０４は、補正データ取得時において、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈに基づきトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌを算出する（図３０Ａ参照）。また、処理装置１０１ｂの絶対角度算出部１０５ｂは、補正データ取得時において、外部駆動モータ１０２の回転角検出部１０２ａから出力される外部駆動モータ角度信号θｍ＿ｅｘ（図３０Ｂ参照）、及び、位置センサ１２から出力される基準位置信号Ｐ＿ｒｅｆ（図３０Ｃ参照）に基づき絶対角度θ＿ａｂｓを算出する（図３０Ｄ参照）。処理装置１０１ｂのトルク値算出部１０４によって算出されるトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌは、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因した変動成分を含む。

そして、処理装置１０１ｂの補正データ生成部１０３は、トルク値算出部１０４によって算出されたトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌと、絶対角度算出部１０５ｂによって算出された絶対角度θ＿ａｂｓとを関連付けて、補正データＣｏｒ＿ｄａｔａ（図３０Ｅ参照）を生成する。

図３１は、実施形態３に係る車両用操向システムのＥＣＵの制御ブロック構成の一例を示す図である。実施形態３に係る車両用操向システム１ｂのＥＣＵ９０ｂは、トルク値補正部９０１、トルク値算出部９０２、記憶部９０３、及び絶対角度算出部９０４ｂを含む。図３１に示す各制御ブロックは、ＥＣＵ９０ｂにおいて実行されるトルク値補正プログラムによって実現される。

補正データ取得時にトルク値補正システム１００ｂによって取得された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａは、ＥＣＵ９０ｂの記憶部９０３に格納される。トルク値補正システム１００ｂは、車両に車両用操向システム１ｂを組み込む際に取り外される。

実施形態３に係る車両用操向システムのＥＣＵ９０ｂは、車両の実走行時において取得したトルク値に対し、トルク値補正システム１００ｂによって取得された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａを適用する。

具体的に、ＥＣＵ９０ｂのトルク値補正部９０１は、車両の実走行時において、トルクセンサ１０から出力されるトルク信号Ｔｈに基づきトルク値Ｔｈ＿ａｃｔを算出する。図３２Ａは、車両の実走行時において取得される舵角情報を示す概念的な線図である。図３２Ｂは、車両の実走行時において取得される位置信号を示す概念的な線図である。図３２Ｃは、車両の実走行時において取得される絶対角度を示す概念的な線図である。

ＥＣＵ９０ａの絶対角度算出部９０４ｂは、車両の実走行時において、ＣＡＮ９６を介して外部ユニットからＥＣＵ９０ｂに入力される舵角情報θｈ１（図３２Ａ参照）、及び、位置センサ１２から出力される基準位置信号Ｐ＿ｒｅｆ（図３２Ｂ参照）に基づき絶対角度θ＿ａｂｓを算出する（図３２Ｃ参照）。

そして、ＥＣＵ９０ｂのトルク値補正部９０１は、車両の実走行時において、絶対角度算出部９０４ｂによって算出された絶対角度θ＿ａｂｓに対応するトルク補正値Ｔｈ＿ｎｌを記憶部９０３に格納された補正データＣｏｒ＿ｄａｔａから読み出し、トルク値算出部９０２によって算出されたトルク値Ｔｈ＿ａｃｔから差し引いて、補正後のトルク値Ｔｈ＿ｃｏｒを出力する（Ｔｈ＿ｃｏｒ＝Ｔｈ＿ａｃｔ－Ｔｈ＿ｎｌ）。これにより、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因した変動成分が除去される。

これにより、ＥＣＵ９０ｂは、車両の実走行時において、ステアリングシャフト８２の入力軸８２ａの軸心ｘとヨークユニット４の軸心Ｘとのズレに起因するトルク変動が抑制された補正後のトルク値Ｔｈ＿ｃｏｒを操舵トルクとして、操舵補助制御を実施することができる。

なお、上述した実施形態で使用した図は、本開示に関して定性的な説明を行うための概念図であり、これらに限定されるものではない。具体的に、例えば、上述した実施形態では、トルクセンサ３０について、センサシャフト部３１が入力軸８２ａに設けられ、センサスリーブ３２が出力軸８２ｂに連結される態様を例示したが、センサシャフト部３１が出力軸８２ｂに設けられ、センサスリーブ３２が入力軸８２ａに連結される態様であっても良い。また、上述の実施形態は本開示の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１，１ａ，１ｂ 車両用操向システム
４ ヨークユニット
１０ トルクセンサ
１１ 角度センサ
１２ 位置センサ
２０ ハウジング
２０ａ 入力軸側ハウジング部
２０ｂ 出力軸側ハウジング部
３０ トルク検出部
３１ センサシャフト部
３１ａ 凸部
３１ｂ 溝部
３２ センサスリーブ
３２ａ 連結部
３３ 窓孔
３３ａ 第１窓孔
３３ｂ 第２窓孔
４０ 検出コイル
４０ａ 第１検出コイル
４０ｂ 第２検出コイル
４１ コイルボビン
４２ ヨーク
４２ａ 第１ヨーク
４２ｂ 第２ヨーク
４２ｃ 壁部
４２ｆ 底部
４２ｇ 溝部
４２ｈ ブランク材
４３ カバーヨーク
４５ コイル側コネクタ
４６ 回路基板
４７ 基板側コネクタ
８０，８０ａ，８０ｂ ステアリング装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８２ａ 入力軸
８２ｂ 出力軸
８２ｃ トーションバー
８３ 操舵力アシスト機構
８４ ユニバーサルジョイント
８５ 中間シャフト
８６ ユニバーサルジョイント
８７ スタブシャフト
８８ ステアリングギヤ
８８ａ ピニオンギヤ
８８ｂ ラック
８９ タイロッド
９０，９０ａ，９０ｂ ＥＣＵ
９１ 減速装置
９２ ウォームホイール
９３ ウォーム
９４ 電動モータ
９４ａ 回転角検出部
９５ 車速センサ
９８ イグニッションスイッチ
９９ 電源装置
１００，１００ａ，１００ｂ トルク値補正システム
１０１，１０１ａ，１０１ｂ 処理装置
１０２ 外部駆動モータ
１０２ａ 回転角検出部
１０３ 補正データ生成部
１０４ トルク値算出部
１０５，１０５ａ，１０５ｂ 絶対角度算出部
９０１ トルク値補正部
９０２ トルク値算出部
９０３ 記憶部
９０４，９０４ａ，９０４ｂ 絶対角度算出部

Claims (9)

1. ステアリングホイールが連結されるステアリングシャフトの入力軸と出力軸との相対回転によって生じる電気信号に基づき、前記入力軸と前記出力軸との間に生じた操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   前記操舵トルクに基づき、操舵補助制御を実施する制御装置と、
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させた際に取得したトルク補正値に基づき、前記操舵トルクを補正する、
   車両用操向システム。
2. 前記出力軸の絶対角度を検出する角度センサを有し、
   前記制御装置は、
   前記操舵トルクを補正する際に、前記角度センサによって検出された絶対角度に対応するトルク補正値を適用する、
   請求項１に記載の車両用操向システム。
3. 前記ステアリングシャフトに減速装置を介してトルクを与える電動モータと、
   前記入力軸又は前記出力軸の回転位置の基準を検出する位置センサと、
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記操舵トルクを補正する際に、前記電動モータの回転角及び前記位置センサによって検出された回転位置の基準に基づき算出された絶対角度に対応するトルク補正値を適用する、
   請求項１に記載の車両用操向システム。
4. 前記入力軸又は前記出力軸の回転位置の基準を検出する位置センサを有し、
   前記制御装置は、
   前記操舵トルクを補正する際に、外部から入力された舵角情報及び前記位置センサによって検出された回転位置の基準に基づき算出された絶対角度に対応するトルク補正値を適用する、
   請求項１に記載の車両用操向システム。
5. ステアリングホイールが連結されるステアリングシャフトの入力軸と出力軸との相対回転によって生じる電気信号に基づき、前記入力軸と前記出力軸との間に生じた操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   前記操舵トルクに基づき、操舵補助制御を実施する制御装置と、
   を有する車両用操向システムのトルク値補正システムであって、
   前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させ、前記操舵トルクを補正する際に適用するトルク補正値を取得する処理装置を有する、
   トルク値補正システム。
6. 前記車両用操向システムは、
   前記出力軸の絶対角度を検出する角度センサを有し、
   前記処理装置は、
   前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させた際に、前記トルクセンサによって検出されたトルク補正値と、前記角度センサによって検出された絶対角度とを関連付けて、前記操舵トルクを補正するための補正データを生成する、
   請求項５に記載のトルク値補正システム。
7. 前記車両用操向システムは、
   前記ステアリングシャフトに減速装置を介してトルクを与える電動モータと、
   前記入力軸又は前記出力軸の回転位置の基準を検出する位置センサと、
   を有し、
   前記処理装置は、
   前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させた際に、前記トルクセンサによって検出されたトルク補正値と、前記電動モータの回転角及び前記位置センサによって検出された回転位置の基準に基づき算出された絶対角度とを関連付けて、前記操舵トルクを補正するための補正データを生成する、
   請求項５に記載のトルク値補正システム。
8. 前記入力軸と前記出力軸とを同方向に同一速度で回転させる外部駆動用モータを有し、
   前記車両用操向システムは、
   前記入力軸又は前記出力軸の回転位置の基準を検出する位置センサを有し、
   前記処理装置は、
   前記外部駆動用モータを駆動した際に、前記トルクセンサによって検出されたトルク補正値と、前記外部駆動用モータの回転角及び前記位置センサによって検出された回転位置の基準に基づき算出された絶対角度とを関連付けて、前記操舵トルクを補正するための補正データを生成する、
   請求項５に記載のトルク値補正システム。
9. 前記トルクセンサは、
   前記入力軸及び前記出力軸のうちの何れか一方に設けられたセンサシャフト部と、
   前記入力軸及び前記出力軸のうちの他方に連結され、前記センサシャフト部を覆って配置されるセンサスリーブと、
   を備え、
   センサシャフト部は、径方向外側に複数の凸部が周方向に沿って等間隔に配置され、
   前記センサスリーブは、当該センサスリーブの厚み方向に貫通する複数の窓孔が周方向に並んで配置されている、
   請求項５に記載のトルク値補正システム。

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