JP2951336B2

JP2951336B2 - 舵角検出装置

Info

Publication number: JP2951336B2
Application number: JP1166071A
Authority: JP
Inventors: 賢阿部; 善通川本; 満也芹沢; 修鶴宮
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1999-09-20
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JPH0331066A; US5119302A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は車両等に施用される舵角検出装置に関す
る。

（従来の技術）近年、前輪とともに後輪を転舵する車両また、操向ハ
ンドルと操向車輪との間に機械的な操作系を有さない車
両等が提案され、このような車両では、舵角の帰還制御
が不可欠であり、操向ハンドル、前輪あるいは後輪の舵
角を検出する舵角検出装置が設けられる。そして、この
ような舵角検出装置は、一般に、差動トランス等のアナ
ログ式センサあるいは実開昭60−43473号公報に記載さ
れたようなインクリメント型ロータリーエンコーダ等の
デジタル式センサが用いられている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述したアナログ式センサにあって
は、出力特性が電源電圧の変動および温度変化等の影響
を受けて変動しやすく、検出精度が低いという問題があ
った。また、このようなアナログ式センサ、特に小型の
アナログセンサにあっては、第７図に示すように出力特
性（実線）が大舵角域で理想線型特性（破線）からずれ
て線型特性を維持することが困難で、大舵角域の検出精
度が低いという問題もあった。

一方、デジタル式センサにあっては、電圧変動等の外
乱の影響を受けにくく高い検出精度を得られるという利
点を有するが、舵角変化に応じて発生するパルス信号を
カウンタで計数するため、イグニッションキーのOFF操
作時あるいはメンテナンスのためのバッテリの取り外し
時等の電源遮断時においてカウンタの計数値を保存する
記憶装置が不可欠で、製造コストが大きいという欠点が
ある。このような欠点を解決するため、設定位置（角
度）で位置の基準信号を発生する手段を設けたデジタル
式センサも提案されているが、設定位置に到達するまで
は角度を検出できず、全範囲にわたって高い精度の制御
を求められる車両の舵角の帰還制御に用いることが不可
能である。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、電源
電圧の変動等の外乱の影響を受けにくく、かつ、電源OF
F等にデータを保持する必要がない舵角検出装置を提供
し、高い検出精度を得、さらに、製造コストの低減を図
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）請求項１に係る発明の舵角検出装置は、所定位置を基
準として舵角を検出する舵角検出装置において、舵角に
応じた電位のアナログ信号を出力するアナログセンサ
と、舵角の変化に応じ単位舵角変化角度に対して所定数
のパルス信号を出力するデジタルセンサと、アナログセ
ンサが出力するアナログ信号に基づいて初期値として基
準値を決定し、基準値にデジタルセンサが出力するパル
ス信号の数を加減算して舵角と対応する計数値を得る計
数手段と、舵角が設定舵角か否かを判定して舵角が設定
舵角の時に、その設定舵角に基づいて決定された補正値
に計数手段により計数した計数値を一致させる補正をす
る補正手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明の舵角検出装置は、請求項１記載
の舵角検出装置において、補正手段は、舵角の中立位置
をアナログセンサの出力信号または計数値で判別し、舵
角の中立位置が判別された時に計数値をアナログセンサ
が出力するアナログ信号を基準として補正することを特
徴とする。

請求項３に係る発明の舵角検出装置は、請求項１又は
請求項２記載の舵角検出装置において、アナログセンサ
の出力信号に基づき定められた計数値を基準とし、デジ
タルセンサの出力信号を取り込み、取り込んだ出力信号
のパルス数を計数手段で計数し、計数したパルス数がア
ナログセンサの出力である中立位置を表わす計数値であ
るか否かを判断し、前記デジタルセンサの出力信号に基
づき定められた計数値と中立位置を表わす計数値の偏差
にしたがって補正手段を補正することを特徴とする。

（作用）請求項１に係る発明の舵角検出装置では、アナログセ
ンサが出力するアナログ信号に基づいて初期値として基
準値を決定し、基準値にデジタルセンサが出力するパル
ス信号の数を加減算して舵角と対応する計数値が設定舵
角であるか否かを判定する。補正手段では、舵角が設定
舵角の時に設定舵角に基づいて決定された補正値に、計
数手段により計数した計数値を一致させる補正をする。
このように補正することにより、外乱の影響をなくして
高精度の舵角検出が行えるようにする。また電源OFF時
に舵角のデータを保存する必要がなく、記憶装置を不要
にする。

請求項２に係る発明の舵角検出装置では、舵角の中立
位置が判別された時にアナログセンサの出力信号を初期
値として基準値を決定し、この基準値にデジタルセンサ
が出力するパルス信号を加減算して信号を補正する。こ
れにより、外乱の影響を受けることがなく、高精度の舵
角検出が行えるようにする。

請求項３に係る発明の舵角検出装置では、アナログセ
ンサの出力信号を基準計数値とし、デジタルセンサで検
出したパルス数が中立位置を表わす計数値であるか否か
を判断し、基準計数値と中立位置を表わす計数値の偏差
にしたがって補正手段を補正する。このような補正手段
により、外乱の影響を受けることがなく、高精度の舵角
検出が行えるようにする。また電源OFF時に舵角のデー
タを保存する必要がなく、記憶装置を不要にする。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図から第６図はこの発明の一実施例にかかる舵角
検出装置を示し、第１図が舵角検出装置を用いた車両の
前後輪操舵装置の概略平面図、第２図が前輪の舵角検出
装置の断面図、第３図が後輪の舵角検出装置の断面図、
第４図が舵角制御系のブロック図、第５図および第６図
が制御処理のフローチャートである。

第１図において、11は操向ハンドルであり、操向ハン
ドル11はステアリングシャフト12等を介してフロントギ
アハウジング13F内に収容されたラックアンドピニオン
式のステアリングギア機構に連結されている。後の第２
図に示すように、ステアリングシャフト12はコラム18内
に回転自在に挿通され、このコラム18にアナログセンサ
である第１の前輪舵角センサ14とデジタルセンサである
第２の前輪舵角センサ15とが設けられている。ステアリ
ングギア機構は、ステアリングシャフト12と一体に回転
するピニオンが車幅方向に延在するラックに噛合し、こ
のラックの両端がそれぞれタイロッド16FL,16FR等のス
テアリングリンケージを介して左右の前輪17FL,17FRに
連結されて該前輪17FL,17FRに操向ハンドル11のハンド
ル操作を伝達する。これら前輪17FL,17FRおよび後述す
る後輪17RL,17RRにはそれぞれ車速センサ19FL,19FR,19R
L,19RR（以下、添字の無い番号で代表する）が設けら
れ、これら車速センサ19が後述するコントローラ20に結
線されている。なお、第１図中、21はパワーユニットで
ある。

第１の前輪舵角センサ14は、第２図に示すように、略
筒状の可動鉄芯22と差動トランス23とを備えている。差
動トランス23は、コラム18に略円筒状の２つの部材27a,
27bを接合して成るブラケット27を介してホルダ24が取
り付けられ、このホルダ24内に励磁用の一次コイル、検
知用の２つの二次コイルおよび補償用の三次コイル（以
下、各コイルを符号25で総称する）が収容されている。
可動鉄芯22は、内周がステアリングシャフト12に嵌着さ
れたカラー26の外周に軸方向移動可能に螺合し、また、
外周がホルダ24の内周に軸方向移動可能かつ回転を禁止
されてスプライン嵌合し、ステアリングシャフト12の回
転にともない軸方向に変位する。この第１の前輪舵角セ
ンサ14は、差動トランス23の各コイル25がコントローラ
20に結線され、操向ハンドル11の操舵角度を表す可動鉄
芯22の位置に応じた電位の検知信号を出力する。すなわ
ち、差動トランス23は、一次コイルに交流信号が印加さ
れて一次コイルが励磁され、各二次コイルがそれぞれ可
動鉄芯22の位置に対応して検知信号をコントローラ20に
差動的に出力する。

第２の前輪舵角センサ15は、可動鉄芯22の図中右方で
カラー26に嵌着された保持部材28と、この保持部材28の
外周部に付設された回転磁性体29と、ブラケット27の部
材27aに固設された本体30とを備えている。回転磁性体2
9は、多数の磁石（例えば60極）が回転方向に等間隔で
配列された多数磁極部29aと、少なくとも１つの磁極
（例えば２極）が回転方向に配列された少数磁極部29b
とを有し、これら磁極部29a,29bが軸方向にスペーサ部2
9cを介し同軸的に接合されている。少数磁極部29bは１
つの磁極が操向ハンドル11の中立位置（直進位置）に対
応して配置されている。本体30は３コの磁気感応素子30
a1,30a2,30bを有し、これら磁気感応素子30a1,30a2,30b
がコントローラ20に結線されている。なお、磁気感応素
子はコイルにかぎらずホール素子あるいはMR素子等から
構成することも可能である。２つの磁気感応素子30a1,3
0a2は、軸方向同一位置で回転方向に所定間隔離間して
多数磁極部29aに対向して配置され、また、磁気感応素
子30bは磁気感応素子30a1,30a2と軸方向に離隔した位置
で少数磁極部29bに対向して配置されている。磁気感応
素子30a1,30a2はそれぞれが回転磁性体29の回転にとも
ない多数磁極部29aによる磁界変化を検出して所定の位
相差のパルス信号af,bfをコントローラ20に出力し、同
様に、磁気感応素子30bは少数磁極部29bによる磁界変化
を検出してパルス信号Sfをコントローラ20に出力する。
パルス信号af,bfは舵角算出および方向判別の基礎とさ
れ、また、パルス信号Sfは中立位置判別の基礎とされ
る。

再び第１図において、13Rは車体後部に設けられたリ
アギアハウジングであり、このリアギアハウジング13R
内には後輪操舵機構33が収容されている。後輪操舵機構
33は、第３図に示すように、ハウジング13Rに車幅方向
摺動可能に支持され両端が左右の後輪17RL,17RRにタイ
ロッド16RL,16RR等のステアリングリンケージを介し連
結されたロッド34と、ハウジング13R内にロッド34と同
軸状に構成されたモータ35と、ロッド34の軸方向変位を
検出するアナログセンサの第１の後輪舵角センサ36と、
モータ35の出力軸38の回転角度を検出するデジタルセン
サの第２の後輪舵角センサ37と、を有する。

モータ35は、ハウジング13Rの内壁に界磁石39が固着
され、この界磁石39とロッド34との間にロータ40がロッ
ド34と同軸的に回転自在に配置されている。ロータ40は
ロッド34が挿通した円筒状の出力軸38の外周にスキュー
溝が形成された積層鉄芯41および多重巻きされた電機子
巻線42を同軸かつ一体的に固定して構成されている。出
力軸38は、図中右端の外周部がベアリング43を介してギ
アハウジング13R内周壁に支持され、図中左端の外周部
が後述するボールスクリュ機構44のボールナット45と結
合されている。電機子巻線42は出力軸38の図中右方の外
周に固設された整流子46およびホルダ47内に摺動可能に
支持されて整流子46に弾接するブラシ48を介してコント
ローラ20に結線されている。

ボールスクリュ機構44は、ハウジング13Rの内壁にモ
ータ35の出力軸38と結合した略円筒状のボールナット45
がボールベアリング49によって支持されている。このボ
ールナット45には内周壁にボール溝が形成され、また、
ロッド34にはその移動距離に対応した範囲にボール溝が
形成され、ボールナット45はそのボール溝とロッド34の
ボール溝との間に循環する多数のボールを転動可能に介
在させてロッド34に螺合している。このボールスクリュ
機構44は、ボールナット45がモータ35の出力軸38により
駆動されて一体に回転し、このボールナット45の回転運
動とロッド34の軸方向直線運動とを相互に変換して可逆
的に伝達する。なお、ロッド34は、ハウジング13Rに軸
方向運動のみを許容されて支持され、回転運動が禁止さ
れている。

第１の後輪舵角センサ36は、前述の第１の前輪舵角セ
ンサ14と同様に、ロッド34と一体に変位する可動鉄芯50
と、可動鉄芯50の位置に応じた電位の検知信号を出力す
る差動トランス51とを有している。可動鉄芯50は、ロッ
ド34の端部に直角に固設されたステー52に取付ロッド53
によって支持され、ロッド34と平行かつ一体に変位す
る。差動トランス51は、ハウジング13Rに一体に並設さ
れた中空のホルダ54内に一次コイルおよび２つの二次コ
イル等の略円筒状に巻線されたコイル55が配設され、こ
れらコイル55内に可動鉄芯50が遊挿されている。この差
動トランス51も、コイル55がコントローラ20に結線さ
れ、可動鉄芯50の位置に対応した電位の検知信号を差動
的にコントローラ20に出力する。

第２の後輪舵角センサ37は、前述の第２の前輪舵角セ
ンサ15と同様に、ボールスクリュ機構44のボールナット
45の外周部にロックナット56により固定された保持部材
57と、保持部材57の外周部に固設されてボールナット45
と一体に回転する略筒状の回転磁性体58と、ハウジング
13Rに取り付けられてコントローラ20に結線された本体5
9と、を備えている。回転磁性体58は、多数の磁極（例
えば60極）が回転方向に等間隔で配列された多数磁極部
58aと、少なくとも１つの磁極（例えば２極）が回転方
向に配置された少数磁極部58bとを有し、これら磁極部5
8a,58bが軸方向にスペーサ部58cを介し軸方向に接合さ
れている。少数磁極部58bは１つの磁極が後輪17RL,17RR
の中立位置に対応して配置されている。本体59は３つの
磁気感応素子59a1,59a2,59bを有し、これら磁気感応素
子59a1,59a2,59bがコントローラ20に結線されている。
磁気感応素子は前述のようにホール素子あるいはMR素子
等から構成することも可能である。２つの磁気感応素子
59a1,59a2は回転方向に所定間隔離間して多数磁極部58a
に対向して配置され、同様に、磁気感応素子59bは少数
磁極部58bに対向して配置されている。磁気感応素子59a
1,59a2はそれぞれ回転磁性体58の回転にともない多数磁
極部58aによる磁界変化を検出して略90［deg］の位相差
を有するパルス信号ar,brをコントローラ20に出力し、
同様に、磁気感応素子59bは少数磁極部58bによる磁界変
化を検出してパルス信号Srをコントローラ20に出力す
る。上述の磁気感応素子59a1,59a2が出力するパルス信
号ar,brはコントローラ20に構成されるＤフリップフロ
ップに導かれ、Ｄフリップフロップは信号arが信号brよ
り先行する場合に高電位、また信号brが信号arより先行
する場合に低電位の信号drを出力し、これら信号ar,br
の位相差に応じて回転磁性体58の回転方向が判別され
る。また、磁気感応素子59bが出力するパルス信号Srは
中立位置の判別の基礎とされる。

コントローラ20は、第４図に示すように制御回路62お
よび駆動回路63を有し、制御回路62に前述の各センサ1
4,15,19,36,37とともに駆動回路63内の後述する電流セ
ンサ64が接続され、また、駆動回路63には前述のモータ
35が接続されている。

制御回路62は、定電圧回路65、マイクロコンピュータ
回路66および入力インターフェース回路67,68,69,70,71
を備えている。定電圧回路65は、図外のバッテリにフュ
ーズ等を介し接続され、各回路に一定電圧の電力を供給
する。入力インターフェース回路67,68,69,70,71は、そ
れぞれが対応する前述の各センサ14,15,36,37,19に接続
され、また、データバスを介してマイクロコンピュータ
回路66に接続されている。第１の前輪舵角センサ14が接
続した入力インターフェース回路67は、発振回路、増幅
回路、整流回路およびA/Dコンバータ等から成り、その
一次コイルに交流信号を出力するとともに二次コイルに
誘起される信号を整形し、舵角値を表すデジタル信号に
変換してマイクロコンピュータ回路66に出力する。第２
の前輪舵角センサ15が接続した入力インターフェース回
路68は、一時蓄積用のカウンタ等を備え、マイクロコン
ピュータ回路66から入力する信号に基づいて各磁気感応
素子30a1,30a2の出力信号af,bfをマイクロコンピュータ
回路66に出力する。同様に、第１の後輪舵角センサ36が
接続した入力インターフェース回路69は第１の後輪舵角
センサ36の一次コイルに交流信号を出力して励起し、ま
た、二次コイルに誘起される信号を整形かつデジタル信
号に交換してマイクロコンピュータ回路66に出力する。
また、第２の後輪舵角センサ37が接続した入力インター
フェース回路70はマイクロコンピュータ回路66から入力
する信号に基づいて各磁気感応素子59a1,59a2,59bの出
力信号ar,br,Srをマイクロコンピュータ回路66に出力す
る。

車速センサ19が結線された入力インターフェース回路
71は、波形成形回路およびカウンタ等から成り、各車速
センサ19の出力信号を基に車速を表す信号をマイクロコ
ンピュータ回路66に出力する。また、電流センサ64が接
続する入力インターフェース回路75は、増幅回路および
A/Dコンバータ等から成り、電流センサ64の出力信号を
デジタル信号に交換してマイクロコンピュータ回路66に
出力する。

マイクロコンピュータ回路66は、CPU、ROM、RAMおよ
びクロック等を備え、CPUにＤフリップフロップおよび
アンドゲート等の論理演算素子等および各種のカウンタ
が構成されている。このマイクロコンピュータ回路66
は、ROMに記憶されたプログラムに従い各インターフェ
ース回路67,68,69,70,71,75を経て各センサから入力す
る信号を処理してモータ35へ通電する電流のデューティ
ファクタを決定し、このデューティファクタを表すパル
ス幅変調信号（PWM信号）g,h,i,jを駆動回路63に出力す
る。

駆動回路63は、昇圧回路76、ゲートドライブ回路77、
電流センサ64、リレー回路78およびスイッチ回路79等を
備え、ゲートドライブ回路77がバッテリに接続され、ま
た、スイッチ回路79がリレー回路78を介しバッテリに接
続されている。スイッチ回路79は、４つの電界効果型ト
ランジスタ（FET）Q1,Q2,Q3,Q4をブッリジ状に結線して
成り、これらFETQ1,Q2,Q3,Q4のゲートがゲートドライブ
回路77に接続されている。FETQ1,Q2は、ドレインがバッ
テリに接線されてソースがFETQ3,Q4のドレインに接続さ
れ、また、FETQ3,Q4はソースが電流センサ64を介し接地
（バッテリの一端子）され、FETQ1,Q3のソース・ドレイ
ン接続部とFETQ2,Q4のソース・ドレイン接続部との間に
モータ35が接続されている。昇圧回路76はバッテリの電
圧を昇圧してゲートドライブ回路77に出力し、ゲートド
ライブ回路77はマイクロコンピュータ回路66から入力す
るPWM信号g,h,i,jに基づいてスイッチ回路79の各FETQ1,
Q2,Q3,Q4のゲートに駆動信号を出力する。電流センサ64
はモータ35に通電された電流を検出してこの電流の検知
信号を前述のインターフェース回路75に出力する。な
お、スイッチ回路79は、FETQ1のゲートにPWM信号ｇに対
応したデューティファクタの駆動信号が入力し、同様
に、FETQ2のゲートにPWM信号ｈ、FETQ3のゲートにPWM信
号ｉ、FETQ4のゲートにPWM信号ｊのデューティファクタ
の駆動信号がそれぞれ入力する。

次に、この実施例の作用を第５図および第６図を参照
して説明する。

この前後輪操舵装置の操舵制御装置は、マイクロコン
ピュータ回路66において第５図のフローチャートに示す
メインルーチンの一連の処理を実行してモータ35を制御
する。

まず、イグニッションキーが操作されてキースイッチ
がON位置に投入されると、マイクロコンピュータ回路66
等に電力が供給され、マイクロコンピュータ回路66が作
動する。そして、ステップP₁では、マイクロコンピュー
タ回路66の初期化（イニシャライズ）が行なわれ、内部
のレジスタ等の記憶データの消去およびアドレス指定等
を行う。続いて、ステップP₂においては、後述するよう
に、他に定義されているサブルーチンに従い前輪舵角θ
_Fの読込を行う。そして、ステップP₃で車速センサ19の
出力信号から車速Ｖを読み込み、次のステップP₄で第８
図に示す車速−舵角比データテーブルから車速Ｖをアド
レスとして舵角比ｋをマップ検索する。続くステップP₅
では、下式（１）に示すように前輪舵角θ_Fに舵角比ｋ
を乗じて後輪目標舵角θ_ROを決定する。

θ_RO＝ｋ×θ_F …（１）次にステップP₆においては、前述したステップP₂と同
様に他に定義されているサブルーチンに従い後輪舵角
（後輪実舵角）θ_Rの読込を行う。続いて、ステップP₇
において、下式（２）に従い後輪目標舵角θ_ROと後輪舵
角θ_Rとの偏差Δθ_Rを求める。

Δθ_R＝θ_RO−θ_R …（２）そして、ステップP₈においては、偏差Δθ_Rの絶対値
の大きさに応じ電動機35に通電する電流のデューティフ
ァクタを決定し、また偏差Δθ_Rの正負に応じ電動機35
に通電する電流の方向を決定し、この決定されたデュー
ティファクタおよび方向の電流を電動機35の電機子巻線
42に通電する。なお、上述の後輪舵角制御については、
本出願人が先に提出した特願昭62−189705号明細書等に
詳細に記載されているため、説明を割愛している。

上述したステップP₂の前輪舵角θ_Fの読込およびステ
ップP₆の後輪舵角θ_Rの読込は、第６図のフローチャー
トのサブルーチンを実行して行う。なお、以下の説明で
は、第１の前輪舵角センサ14と第１の後輪舵角センサ36
とをアナログセンサ、第２の前輪舵角センサ15と第２の
後輪舵角センサ37とをデジタルセンサと称し、また、前
輪舵角θ_Fおよび後輪舵角θ_Rを添字の無い符号θで表
し、前輪舵角θ_Fの読込と後輪舵角θ_Rの読込とを共通し
て説明する。

同図に示すように、まずステップQ₁においては開始フ
ラグFl₁の値を判別し、この開始フラグFl₁が０であれば
ステップQ₂以下の処理を、開始フラグFl₂が１であれば
ステップQ₆以下の処理を行う。この開始フラグFl₁は、
前述したメインルーチンのステップP₁におけるイニシャ
ライズで０に初期設定され、後述するようにサブルーチ
ンの実行で１に設定され、処理の開始前か否、すなわち
動作１回目か否かを表す。ステップQ₂においては第１の
前輪舵角センサ14および第１の後輪舵角センサ36の差動
トランス23,51の出力信号V_Aを読み込む。このステップQ
₂では、所定時間内において、一定間隔で複数回（例え
ば、32回）の読み込みを行い、その読み込んだ値の平均
値を採用する。したがって、アナログセンサの出力信号
の読込に際してアナログセンサの出力信号の周期的な変
動の悪影響を排除でき、高い精度を得られる。なお、上
述の読込の回数はアナログセンサの出力信号の線型特性
の大舵角域で損なわれるため（第７図参照）後述する中
立位置での読込（ステップQ₉）の回数より多くしてより
正確な読込を期し、また、上述の複数回の読込を行う所
定時間は変動周期と同等または変動周期よりも長くす
る。

次のステップQ₃で出力信号V_Aをアドレスとして開始基
礎値CO_Aを第７図に実線で示される所定のデータテーブ
ルに従いマップ検索する。このステップQ₃で用いるデー
タテーブルは市場に流通する同一機種の差動トランス2
3,51の平均値としての特性を採用し、製造誤差等に起因
する個々の特性の相違による検索値のバラつきを防止す
る。すなわち、差動トランス23,51は平均的特性が第７
図の実線で表わされ、この第７図の実線の特性を上述の
ステップQ₃のデータテーブルとして使用する。そして、
ステップQ₄において開始基礎値CO_AをカウンタCOの初期
値として設定し、ステップQ₅においてフラグFl₁を１に
設定する。

また、ステップQ₆においては、デジタルセンサの出力
信号を読み込み、前述のカウンタCOでパルス数を計数し
て保持する。このデンジタルセンサの出力信号の読込に
際しては、本出願人が先に提出した特願平１−40017号
明細書に記載されているように、磁気感応素子30a1,30a
2の出力信号af,bfの位置と磁気感応素子59a1,59a2の出
力信号ar,brの位相で操舵方向を判別し、カウンタCOは
例えば保持する計数値に右方向操舵時にはパルス数を加
算、左方向操舵時にはパルス数を減算する。なお、前述
したステップQ₄から明らかなように、カウンタCOは検知
開始時において値CO_Aを取り込んで保持し、この値CO_Aを
初期値として該値CO_Aにデジタルセンサが出力するパル
ス数を加減算する。続くステップQ₈においては、カウン
タCOが保持する計数値（以下、カウンタCOと略記する）
が中立位置を表す値（CO_N）か否かを判断し、カウンタC
Oが値CO_NであればステップQ₉を、カウンタCOが値CO_Nで
なければ後述するステップQ₁₃の処理を行う。なお、こ
のステップQ₈における中立位置の判別は、前述した特願
平１−40017号明細書に記載されているように磁気感応
素子30b,59bの出力信号を基に判別することができ、ま
た、リミットスイッチ等の他の検出手段を設けて該検出
手段の出力に基づき判別することも可能である。

ステップQ₉においては、前述したステップQ₂と同様に
アナログセンサの出力信号V_Aを読み込む。このステップ
Q₉においても、所定時間内に複数回（例えば16回）の読
込を行って平均値を採用する。そして、ステップQ₁₀に
おいてもステップQ₃と同様に第７図に実線で示されるデ
ータテーブルから出力信号V_Aをアドレスとして補正用の
値CO_Cをマップ検索する。なお、このステップQ₁₀および
ステップQ₃におけるマップ検索は、インターフェース回
路等のA/D変換器により一律にデジタル変換する処理で
代替できる。続いて、ステップQ₁₁において値CO_Cと値CO
_Nとの偏差ΔCOを求め、次のステップQ₁₂でフラグFl₂を
１に設定する。このフラグFl₂は、中立位置において補
正用の値CO_Cを読み込んだか否かを表し、ステップP₁の
イニシャライズにより０に設定されるが、補正用の値CO
_Cを読み込んだ後は１に設定される。なお、ステップQ₉
〜Q₁₁の処理は前述した中立位置判別用のパルス信号
S_f，S_rを用いることも当然可能である。そして、パルス
信号S_f，S_rが全舵角域で中立位置においてのみ出力され
るものではパルス信号S_f，S_rが入力した時に偏差ΔCOと
して（CO−CO_N）を取り込むことで対応でき、また、パ
ルス信号S_f，S_rが全舵角域で所定の複数位置で出力され
るものではアナログセンサが中立位置であることを示
し、かつ当該パルス信号S_f，S_rが入力した時に偏差ΔCO
として（CO−CO_N）を取り込むことで対応できる。

次に、ステップQ₁₃においては、偏差ΔCOが０か否か
を判別し、偏差ΔCOが０であれば後述するステップQ₂₀
を、偏差ΔCOが０でなければステップQ₁₄の処理を行
う。ステップQ₁₄では、後述するステップQ₁₆またはステ
ップQ₁₈の前回の実行後に所定時間（例えば0.5秒）が経
過したか否かを判断し、所定時間が経過してなければス
テップQ₂₀を、所定時間が経過していればステップQ₁₅の
処理を行う。すなわち、このステップQ₁₄では、ステッ
プQ₁₆あるいはステップQ₁₈を実行する間隔を規定し、舵
角を徐々に変化させる。ステップQ₁₅においては、偏差
ΔCOの正負を判別し、偏差ΔCOが正であればステップQ
₁₆およびステップQ₁₇を、偏差ΔCOが負であればステッ
プQ₁₈およびステップQ₁₉の処理を行う。ステップQ₁₆で
はカウンタCOから１を減じてカウンタCOを補正し、ステ
ップQ₁₇では偏差ΔCOから１を減じて次の補正に備え
る。同様に、ステップQ₁₈ではカウンタCOに１を加えて
カウンタCOを補正し、ステップQ₁₉では偏差ΔCOに１を
加えて次の補正に備える。すなわち、これらステップQ
₁₆，Q₁₇，Q₁₈，Q₁₉においては、アナログセンサの出力
信号が高い精度を有する中立位置（付近）でカウンタCO
をアナログセンサの出力信号に基づき定められた値CO_C
を基準として補正する。次に、ステップQ₂₀において
は、カウンタCOをアドレスとして舵角θをデータテーブ
ルからマップ検索し、メインルーチンで舵角θを基に後
輪舵角に制御を行う。

上述したように、この実施例にあっては、電源投入時
等の制御を開始する際にアナログセンサで舵角を検出
し、この舵角を初期値として用いて以降の舵角検出をデ
ジタルセンサで行い、また、アナログセンサの出力信号
が高い精度を有する中立位置でアナログセンサの出力信
号を基準としてデジタルセンサの検出を補正するため、
電圧変動等の外乱の影響を受けること無く高い検出精度
を得られ、また、電源OFF時等のデータ保存用の記憶装
置が不要で製造コストの低減が図れる。

なお、上述の実施例では、補正を最初に中立位置に到
達した時にのみ１回行うが、メインルーチンの実行の毎
に行うことも可能である。

（発明の効果）以上説明したように、請求項１に係る発明の舵角検出
装置によれば、アナログセンサが出力するアナログ信号
に基づいて初期値として基準値を決定し、基準値にデジ
タルセンサが出力するパルス信号の数を加減算して舵角
と対応する計数値が設定舵角であるか否かを判定する。
補正手段では、舵角が設定舵角の時に設定舵角に基づい
て決定された補正値に、計数手段により計数した計数値
を一致させる補正をすることができる。このように補正
することにより、外乱の影響をなくして高精度の舵角検
出が行える。また電源OFF時に舵角のデータを保存する
必要がなく、記憶装置を不要にすることができる。

請求項２に係る発明の舵角検出装置によれば、舵角の
中立位置が判別された時にアナログセンサの出力信号を
初期値として基準値を決定し、この基準値にデジタルセ
ンサが出力するパルス信号を加減算して信号を補正す
る。これにより、外乱の影響を受けることがなく、高精
度の舵角検出が行える。

請求項３に係る発明の舵角検出装置によれば、デジタ
ルセンサの出力信号に基づき定められた計数値とアナロ
グセンサの出力である中立位置を表わす計数値の偏差に
したがって補正手段を補正する。この補正により、外乱
の影響を受けることがなく、高精度の舵角検出が行え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図はこの発明の一実施例にかかる舵角検
出装置を示し、第１図が車両の前後輪操舵系の模式構成
図、第２図が前輪の舵角検出装置の断面図、第３図が後
輪の舵角検出装置の断面図、第４図が制御系のブロック
図、第５図および第６図が制御処理のフローチャートで
ある。第７図が差動トランスの出力特性図、第８図が制
御処理に用いるデータテーブルである。 11…操向ハンドル 14…第１の前輪舵角センサ（アナログセンサ） 15…第２の前輪舵角センサ（デジタルセンサ） 20…コントローラ（計数手段、補正手段） 23…差動トランス 36…第１の後輪舵角センサ（アナログセンサ） 37…第２の後輪舵角センサ（デジタルセンサ） 51…差動トランス 66…マイクロコンピュータ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鶴宮修埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特開平２−218909（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−152504（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定位置を基準として舵角を検出する舵角
検出装置において、前記舵角に応じた電位のアナログ信号を出力するアナロ
グセンサと、前記舵角の変化に応じ単位舵角変化角度に対して所定数
のパルス信号を出力するデジタルセンサと、前記アナログセンサが出力するアナログ信号に基づいて
初期値として基準値を決定し、その基準値に前記デジタ
ルセンサが出力するパルス信号の数を加減算して前記舵
角と対応する計数値を得る計数手段と、前記舵角が設定舵角か否かを判定して前記舵角が設定舵
角の時に、その設定舵角に基づいて決定された補正値に
前記計数手段により計数した計数値を一致させる補正を
する補正手段と、を備えたことを特徴とする舵角検出装置。
【請求項２】前記補正手段は、前記舵角の中立位置を前
記アナログセンサの出力信号または前記計数値で判別
し、前記舵角の中立位置が判別された時に前記計数値を
前記アナログセンサが出力するアナログ信号を基準とし
て補正することを特徴とする請求項１記載の舵角検出装
置。
【請求項３】前記アナログセンサの出力信号に基づき定
められた計数値を基準とし、前記デジタルセンサの出力
信号を取り込み、取り込んだ出力信号のパルス数を計数
手段で計数し、この計数したパルス数が前記アナログセ
ンサの出力である中立位置を表わす計数値であるか否か
を判断し、前記デジタルセンサの出力信号に基づき定め
られた計数値と前記中立位置を表わす計数値の偏差にし
たがって前記補正手段を補正することを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の舵角検出装置。