JPH01320429A - 操舵角検出装置 - Google Patents

操舵角検出装置

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JPH01320429A
JPH01320429A JP63154309A JP15430988A JPH01320429A JP H01320429 A JPH01320429 A JP H01320429A JP 63154309 A JP63154309 A JP 63154309A JP 15430988 A JP15430988 A JP 15430988A JP H01320429 A JPH01320429 A JP H01320429A
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JP
Japan
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steering angle
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output value
rotational position
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JP63154309A
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English (en)
Inventor
Hideaki Nemoto
英明 根本
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両のステアリングホイールの操舵角を検
出する操舵角検出装置に関し、特に、1回転型の回転位
置センサによって複数回転可能なステアリングホイール
の操舵角を検出する操舵角検出装置の改良に関する。
〔従来の技術〕
従来のステアリングホイールの操舵角を検出する装置と
しては、例えば、本出願人が先に提案した、特開昭63
−47611号公報や特願昭62−17627号に記載
されたものがある。
これらは、いずれも1回転型のポテンショメータを用い
た操舵角検出装置であって、ステアリングホイールの回
転位置に応じた値を繰り返し出力する第1の回転位置セ
ンサと、この第1の回転位置センサの出力とは位相差を
有した値を繰り返し出力する第2の回転位置センサとを
備えていて、これら二つの回転位置センサの出力に基づ
いてステアリングホイールの操舵角を検出するものであ
る。
なお、上記回転位置センサは、周方向に連続した電気抵
抗器及びこの電気抵抗器に摺接する集電部材を有する所
謂ポテンショメータで構成されているため、ステアリン
グホイールの回転数が異なっても、その回転位置即ちポ
テンショメータと集電部材とが接触する位置が同じであ
れば同じ値を出力するから、その回転数が判っていなけ
れば正確な操舵角を求めることができなかった。
そこで、従来は、出力値の変化が所定幅以上のとき、又
は、第1及び第2の回転位置センサの変化量の極性が異
なるときに、ステアリングホイールの回転数が変化した
と判断してセンサの回転数を表すオフセット値をインク
リメント又はデクリメントするようにしておき、実際の
操舵角は、そのオフセット値に基づく操舵角と第1又は
第2の回転位置センサの出力値に基づく操舵角とを加算
して算出するようにしていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、回転位置センサを構成するポテンショメ
ータは、例えば集電部材の接触不良が起こったとき等に
誤ってその出力値が零となってしまったり、ポテンショ
メータを構成する回路にノイズが発生して出力値の変化
量が実際の変化量と異なってしまった場合等に、回転数
の変更ではないのにオフセント値が加減算されてしまう
恐れがあり、オフセット値が誤って加減算されてしまう
と、正確な操舵角から大きく離れた操舵角が算出されて
しまうという未解決の課題があった。
そこで、この発明は、上記従来技術の未解決の課題に着
目してなされたものであり、ステアリングホイールの回
転位置を検出する回転位置センサを二つ設けると共に、
回転位置センサの出力値に有効出力範囲を設定し、その
有効出力範囲内にある回転位置センサの出力値に基づい
て操舵角を算出することにより、正確な操舵角を検出で
きる操舵角検出装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、この発明の操舵角検出装置
は、第1図の基本構成図に示すように、ステアリングホ
イールの回転位置に応じて最大出力値及び最小出力値間
で連続した値を繰り返し出力する第1の回転位置センサ
と、ステアリングホイールの回転位置に応じて最大出力
値及び最小出力値間で連続し且つ前記第1の回転位置セ
ンサの出力とは位相差を有した値を繰り返し出力する第
2の回転位置センサと、前記第1の回転位置センサの出
力値を記憶する第1の出力値記憶手段と、前記第2の回
転位置センサの出力値を記憶する第2の出力値記憶手段
と、前記第1及び第2の回転位置センサの出力値が最大
出力値及び最小出力値間に設定された有効出力範囲内に
あるか否かを判定する有効範囲判定手段と、この有効範
囲判定手段によって有効出力範囲内にあると判定された
前記第1又は第2の回転位置センサの現在の出力値。
過去の出力値及び同過去の操舵角算出値に基づいて現在
の操舵角を算出する操舵角算出手段と、この操舵角算出
手段で算出された操舵角算出値を記憶する操舵角算出値
記憶手段とを備えた。
〔作用] ステアリングホイールを操舵すると、その回転位置に応
じて最大出力値及び最小出力値間で連続して変化する値
が、第1の回転位置センサから繰り返し出力されると共
に、その第1の回転位置センサの出力値とは位相差を有
した値が第2の回転位置センサから出力される。
これら第1及び第2の回転位置センサの各出力値は、そ
れぞれが第1及び第2の出力値記憶手段に記憶されると
共に、最大出力値及び最小出力値間に設定された有効出
力範囲内にあるか否かが有効範囲判定手段で判定される
そして、操舵角算出手段で、この判定手段で有効出力範
囲内にあると判定された第1又は第2の回転位置センサ
の現在の出力値、過去の出力値及び同過去の操舵角算出
値に基づいて、現在の操舵角が算出される。なお、算出
された操舵角は、操舵角算出値記憶手段に記憶され、次
回以降の処理で操舵角を算出する際に使用される。
〔実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図乃至第12図は、この発明の一実施例を示したも
のであり、これは、操舵トルクに応じた操舵補助トルク
を操舵系に発生させて、操舵操作を軽く行えるようにし
た電動パワーステアリング装置に、本発明の操舵角検出
装置を設けたものである。
まず、構成を説明すると、第2図に示す、■がステアリ
ングシャフトであり、その上端にはステアリングホイー
ル2が取付けられていると共に、その下端には、第3図
に拡大して断面して示すように、ステアリングシャフト
1の一部を構成する人力軸であるスタブシャフト1aが
スプライン結合されていて、このスタブシャフト1aの
下部がラックアンドピニオン式ステアリングギヤ3のギ
ヤボックス4内に挿入されている。
上記スタブシャフト1aは、ギヤボックス4のステアリ
ングホイール2例の開口4aを閉じるリング状をなす軸
受ホルダ5の穴を貫通しており、その穴に嵌合された軸
受6を介して当該軸受ホルダ5に回転自在に支持されて
いる。軸受ホルダ5はスナップリング7によってギヤボ
ックス4に位置決めされていると共に、スタブシャフト
1aとの間をオイルシール8によりシールしている。
また、ギヤボックス4内には、ピニオンギヤ9aを一体
に設けた出力軸であるピニオンシャフト9がスタブシャ
フト1aの下方で同軸上に配置されていて、そのピニオ
ンギヤ9aの軸方向両側に外嵌された2個の軸受10,
11を介して、当該ピニオンシャフト9がギヤボックス
4に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ9aは、
ギヤボックス4内でラック軸12のラック12aと噛合
していると共に、ラック軸12の両端にはタイロッド1
3.13が夫々揺動可能に連結されていて、各タイロッ
ド13.13の外側に、車輪14,14を回転自在に支
持するナックル15.15が揺動可能に連結されている
16はピニオンシャフト9に外嵌された2個の軸受10
,11に予圧を付与するためのナツト、17はナツト1
6を着脱するためギヤボックス4に設けたネジ穴に螺合
するキャップ、18はラックリテーナ、19はアジャス
トボルトである。
また、前記スタブシャフト1aはパイプ状をなしており
、その穴には弾性体としてのトーションバー20が挿通
されていて、そのステアリングホイール2側の端部とス
タブシャフトlaとはビン21により締結されて回転方
向へ一体をなしていると共に、その反対側の端部はピニ
オンシャフト9のスタブシャフトla側の端面に対向す
る軸方向孔9bに挿入され且つビン22により当該ピニ
オンシャフト9と締結されて回転方向へ一体をなしてい
る。さらに、ピニオンシャフト9のスタブシャフトla
側の端部には、当該スタブシャフトla側に突出するハ
ブ9Cと半径方向外側に突出するフランジ9dとが形成
されていて、ハブ9cの穴を貫通するスタブシャツ1−
1aの下端部と当該ハブ9cとの間には針状コロ軸受2
3を介在させている。
上記ピニオンシャフト9のハブ9cには切欠き9eを設
ける一方、この切欠き9e内に挿入される凸部1bをス
タブシャフト1aの下端部に設け、この凸部1bと切欠
き9eとでストッパを形成して、スタブシャフト1a及
びピニオンシャフト9間の所定以上の相対回転変位(例
えば5度程度)を防止している。さらに、ハブ9Cの外
側にはウオームホイール24が外嵌されていて、これを
貫通してフランジ9dに螺合するネジ25により、ウオ
ームホイール24とピニオンシャフト9とを回転方向へ
一体に構成している。そして、ウオームホイール24に
はギヤボックス4に回転自在に支持されたウオーム26
が噛合しており、このウオーム26の軸部に、電動機と
してのモータ27の回転軸が連結されている。モータ2
7には、後述する制御装置30が接続されていて、この
制御装置30から出力される制御信号により当該モータ
27が駆動制御される。
また、スタブシャフト1aには、フェノール樹脂等の絶
縁性の高い部材により形成された円盤状基板28が外嵌
されて、前記凸部1bと軸受6との間に配置されている
。この円盤状基板28の径方向内側には、凸部tb側に
突出するボス28aと軸受6側に突出するボス28bと
が形成されていて、両ボス28a、28bにはメタルブ
シュ29a、29bが夫々外嵌されていると共に、軸受
6側のメタルブシュ29bはスタブシャフトlaにカシ
メにより固定して、スタブシャフトlaと円盤状基板2
8とを回転方向及び軸方向へ一体に構成している。
かかる円盤状基板28のウオームホイール24例の面に
は、第4図に示すような形状に、コンダクティブプラス
チック素子(CP素子)等からなる2個の電気抵抗部材
31.32と、両電気抵抗部材31.32を接続する抵
抗値の低いスリップリング等からなる電気良導体33.
34と、各電気抵抗部材31.32の外側に同心に配置
された電気良導体35.36とが印刷されている。電気
抵抗部材31.32は、円盤状基板28の軸心線を中心
として同心上に互いに180度隔てて設けられており、
これらはトルク検出用抵抗部材をなしていて、後述する
ようにスタブシャフトlaとピニオンシャフト9との間
に生ずる操舵トルクに対応した捩れ量を電圧値として検
出する。
さらに、円盤状基板28の軸受6例の面には、第5図に
示すような形状に、CP素子等からなる周方向の一部が
切断されたリング状をなす電気抵抗部材40と、周方向
に完全に連続したリング状をなす4個の電気良導体41
,42,43.44とが、軸心線を中心として同心をな
すように印刷されている。電気抵抗部材40は、ギヤボ
ックス4に対するスタプシャフ)laの相対回転位置即
ち操舵角を検出する操舵角検出用抵抗部材であり、内側
から2番目に位置していて、その不連続部が後述する電
気的不感帯を形成している。
上記操舵角検出用抵抗部材40は、一端には最も内側に
位置する電源ライン用電気良導体41の端子41aが接
続されていると共に、他端には内側から3番目に位置す
るアースライン用電気良導体42の端子42aが接続さ
れている。そして、電源ライン用電気良導体41の端子
41aは、リベット45を介して反対面に形成された前
記接続用電気良導体34に接続されていると共に、アー
スライン用電気良導体42の端子42aは、リベット4
6を介して反対面に形成された前記接続用電気良導体3
3に接続されている。さらに、内側から4番目に位置す
る電気良導体43は、リベット47を介して反対面に形
成された前記トルク検出用電気良導体36に接続されて
いると共に、最も外側に位置する電気良導体44は、リ
ベット48を介して反対面に形成された前記トルク検出
用電気良導体35に接続されている。
また、前記メタルブシュ29a及び29bには、絶縁性
の高い樹脂製の回転部材50及びリング部材51が夫々
回転可能に外嵌されていると共に、円盤状基板28と回
転部材50及びリング部材51との間には、第6図に示
すような形状のリング状をなす波形バネ52及び53が
夫々介在されていて、波形バネ52の付勢力による回転
部材5゜のウオームホイール24側への軸方向移動を平
ワツシヤを介してスナップリング54により制限してい
ると共に、波形バネ53の付勢力によるリング部材51
の軸受6側への軸方向移動を平ワツシヤを介してスナッ
プリング55により制限している。
上記回転部材50は、ウオームホイール24側に突出す
る突部50aと、円盤状基板28及びリング部材51の
外側を覆うように延在する周縁部50bとを有し、突部
50aには、ウオームホイール24に設けた穴に挿入さ
れて先端が軸受6側に突出する結合ピン56が圧入され
ていて、これによりウオームホイール24と回転部材5
oとを回転方向へ一体としている。そして、回転部材5
0の周縁部50bには、ギヤボックス4の開口4aの内
周面に接触するシールリング57が取付けられており、
これによりウオームホイール24側に収容された潤滑剤
が円盤状基板28側に浸入するのを防止している。
さらに、回転部材50の2カ所には、第7図に示すよう
な二股形状をなす櫛歯状の集電部材58゜59が取付け
られており、各集電部材58.59の一方の集電片58
a、59aは前記トルク検出用電気抵抗部材31.32
に個別に接触していると共に、他方の集電片58b、5
9bは前記電気良導体35.36に個別に接触している
また、前記リング部材51には前記軸受ホルダ5に設け
た突起5aを係合しており、これにより当該リング部材
51の回転を防止している。かかるリング部材51の6
カ所には、第8図に示すような形状をなす櫛歯状の集電
部材6Qa、60b。
61.62,63.64が取付けられている。2枚の集
電部材60a、60bは、互いに180度回転変位した
位置で前記操舵角検出用電気抵抗部材40と摺接するよ
うに配置されていると共に、車両直進時には一方の集電
部材60が電気抵抗部材40の中央部に位置するように
設定している。
その他の4枚の集電部材61,62,63.64は、4
個の前記電気良導体41,42,43.44と個別に摺
接するように配置されている。
かかる6枚の集電部材60a、60b、61゜62.6
3.64は、6本のハーネス65を介して制御装置30
及びバッテリー等の電源66に接続されており、その電
気回路構成を第9図に示す。
電源66の前後には、操舵トルク検出用電気抵抗部材3
1.32及び操舵角検出用電気抵抗部材40と夫々直列
をなすように2個の固定抵抗器67゜68を設けており
、再固定抵抗器67.68で各電気抵抗部材31,32
.40に電位差を与えることにより、電気回路が正常な
状態にある時には、操舵力に応じた出力電圧は第10図
に示すように、最大出力値T、lから最小出力値T、ま
での間で変化し、その出力電圧は、操舵トルク検出値と
して制御装置30に供給される。
而して、ステアリングホイール2を回して操舵操作を行
うと、その操舵力の大きさは、トーションバー20を介
して連結されたスタブシャフト1aとビニオンシャフト
9との間の相対的な回転変化量として現れる。そのため
、スタブシャフト1aと一体に回転する円盤状基板28
ととニオンシャフト9と一体に回転する回転部材50と
の間に生じる相対回転変化量を電気抵抗部材31又は3
2の抵抗値変化に基づく出力電圧の変化量として見るこ
とにより、運転者から舵取り機構に付与された操舵力を
検出することができる。この場合、2個の集電部材58
.59は、車両が直進状態にある時には各電気抵抗部材
31.32の中央部に位置するように設定されており、
従って、操舵力に応じて第10図に示すような特性の出
力電圧が出力される。なお、この実施例では、電気抵抗
部材と集電部材との組み合わせを2組設けたが、これは
トルク検出の安全性を考慮したものであり、少なくとも
1組あれば操舵トルクを検出することができる。
また、操舵角の大きさは、スタブシャフト1aとギヤボ
ックス4との間の絶対的な回転変化量として現れる。そ
のため、スタブシャフト1aと一体に回転する円盤状基
板28とギヤボックス4に回転不能に支持されたリング
部材51との間に生じる絶対回転変化量を操舵角用電気
抵抗部材40の抵抗値変化に尽づく出力電圧の変化量と
して見ることにより、舵取り機構の操舵角を検出するこ
とができる。
この場合、本実施例では、互いに180度回転変位した
2カ所で舵角の検出を行っているから、集電部材60a
及び60bの出力電圧el+  eZは、第11図に示
すように、最大出力値EH及び最小出力値EL間で連続
すると共に、ステアリングホイール2が1回転する毎に
同じ出力が繰り返し発生する。また、出力電圧e、、e
gは、互いに180度の位相差を有していて、一方が中
間値を出力する際に他方が電気的不感帯に接触するよう
になっている。なお、電気的不惑帯に接触しているとき
には、集電部材60a、60bの出力電圧はOとなるか
ら、第11図に示すように出力値がOとなる不惑帯gが
存在する。
そして、本実施例では、最大出力値E)I及び最小出力
値EL間に、上限設定値EMAX及び下限設定値EMI
Nを設定しこれら設定値間を有効出力範囲としており、
後述する演算処理では、この有効出力範囲内の出力電圧
el+82に基づいてステアリングホイール2の操舵角
を算出する。なお、上限設定値EMAに及び下限設定値
EMINは、全操舵角(−540〜+540度)に対し
て必ず有効出力範囲の出力電圧e、又はe2が存在する
と共に、最大出力値E、と上限設定値E MAXとの間
及び最小出力値ELと下限設定値E s r Hとの間
に、所定の間隔があるように設定されている。
第9図に戻って、30は制御装置であり、この制御装置
30は、マイクロコンピュータ70と、集電部材60a
からのアナログ量の電圧信号をディジタル信号に変換す
るA/D変換器71と、集電部材60bからのアナログ
量の電圧信号をディジタル信号に変換するA/D変換器
72と、集電部材58及び64からのアナログ量の電圧
信号をディジタル信号に変換するA/D変換器73と、
集電部材59及び63からのアナログ量の電圧信号をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器74とを含んで構
成される。
マイクロコンピュータ70は、少なくともインタフェー
ス回路75と、演算処理装置76と、RAM、ROM等
の記憶装置77とを含んで構成され、インタフェース回
路75には、A/D変換器71〜74が接続される。
なお、マイクロコンピュータ70の記憶装置77は、少
なくとも集電部材60a、60bから供給される出力電
圧el+  02の前回の処理の値。
前回の処理において算出された操舵角算出値及び処理に
必要な変数の記憶領域を有すると共に、操舵角の算出に
必要な処理プログラムや所定数等を予め記憶している。
次に、上記実施例の動作を説明する。
イグニッションスイッチがオンになると、制御装置30
の電源が投入され、集電部材60a、60b、58及び
59の検出信号がマイクロコンピュータ70に供給され
る。
そして、演算処理装置76は、供給される検出信号に基
づき、第12図に示す処理手順に従って車両の操舵角を
算出するものであり、この処理は、所定時間(例えば、
10m5ec)毎の割込処理として実行されることが望
ましい。
以下、第12図の操舵角算出処理を詳細に説明する。先
ず、ステップ■において、集電部材60a、60bから
供給される出力電圧を読み込み、それぞれを現在の出力
電圧eIN+  eKNとして、記憶装置77の所定記
憶領域に記憶する。
次いで、ステップ■に移行して、フラグFSが「1」で
あるか否かを判定する。このフラグFSは、以下のステ
ップ■乃至ステップ■に示す初期設定処理を制御開始直
後の第1回目の処理の時にだけ実行するためのフラグで
あり、制御開始直後即ちイグニッションスイッチがオン
になった直後には「0」に設定されている。
このフラグFSが「0」即ち制御開始時の第1回目の処
理と判断された場合には、ステップ■に移行し、フラグ
FSを「1」に設定してこの初期設定処理を実行したこ
とを表し、ステップ■に移行する。
ステップ■では、下記の(11弐に基づいて、現在の操
舵角θ8を算出する。
θs = K X (e IN  EX )     
””(1)なお、Kは電圧値を操舵角に変換するための
比例定数であり、また、E、4は検出値の中間値即ち車
両直進時に集電部材60aが検出する電圧値である。
次いで、ステップ■に移行し、前記ステップ■で算出さ
れた操舵角θ8を基準操舵角θ□として記憶装置77に
記憶すると共に、集電部材60aの現在の出力電圧el
Nを基準出力電圧el)lとして記憶装置77に記憶し
、さらに基準出力電圧e2□を0クリアする。
次いで、ステップ■に移行し、前記ステップ■で算出し
た現在の操舵角θ9と前記ステップ■で読み込んだ現在
の出力電圧eIN+  ”2Nとを、それぞれ第2回目
以降の操舵角算出処理で使用する可能性のある、過去の
操舵角θ。、過去の出力電圧elo及びe!。として記
憶装置77に記憶し、第1回目の操舵角算出処理を終了
する。
ここで、第2回目以降の操舵角算出処理について簡単に
説明すると、前記ステップ■で設定した基準出力電圧e
1Mと第2回目以降の処理で検出された出力電圧e+H
との差から求められる操舵角変化量と、ステップ■で設
定した基準操舵角θ8とを加算して操舵角θ8を算出す
るようにする。そして、第2回目以降の処理で検出され
た出力電圧eINが有効出力範囲外の値となった場合に
は、現在実行中の処理の前回の処理で記憶した集電部材
60bの出力電圧ezoを基準出力電圧e2□とすると
共に、その前回の処理で算出された操舵角θ。
を基準操舵角θ□とし、それ以降の処理では、これら基
準値に基づいて操舵角を算出するようにする。さらに、
それ以降の処理で出力電圧eZNが有効出力範囲外の値
となった場合には、前記と同様に、その時実行中の処理
の前回の処理で記憶した集電部材60aの出力電圧e1
゜を新たな基準出力電圧’318とすると共に、同じ前
回の処理で記憶した操舵角θ。を基準操舵角θ、とじて
操舵角を算出する。以下、その時使用している基準出力
電圧を出力した集電部材の出力電圧が有効出力範囲外の
値となる度に、上記の処理手順を繰り返し行うようにす
る。
即ち、第2回目以降の処理では、第1回目と同様に、ス
テップ■で集電部材60a、60bから供給される出力
電圧を読み込み、それぞれを現在の出力電圧eIN+ 
 82Nとして記憶装置77の所定記憶領域に記憶し、
ステップ■に移行するが、このステップ■の判定は、前
記ステップ■でフラグFSが「1」に設定されているか
ら、第2回目以降の処理では必ずrYEsJとなり、ス
テップ■に移行する。
そして、ステップ■では、′基準出力電圧etHが0で
あるか否かを判定し、この判定がrYEsjの場合(第
2回目の処理では、必ずrYESJとなる。)にはステ
ップ■に移行する。
ステップ■では、前記ステップ■で読み込んだ集電部材
60aの現在の出力電圧elNが、有効出力範囲(EN
IN −EMAX )内に存在するか否かを判定し、r
YESJ即ちE141N < 6 +H< EMAXの
場合には、ステップ■に移行して、下記の(2)式に基
づいて現在の操舵角θ8を算出する。
θ8=θH+ KX (e+s  ego)  ・・・
−(2)この(2)式の第1項が前回又はそれ以前に算
出された操舵角であり、同第2項が出力電圧の増減から
求められる操舵角変化量である。
次いで、ステップ■に移行し、前記ステップ■で算出し
た現在の操舵角θ8と前記ステップ■で読み込んだ現在
の出力電圧elN+  62Hとを、それぞれ過去の操
舵角θ。及び過去の出力電圧elo+egoとして記憶
装置77に記憶し、この操舵角算出処理を終了する。
一方、前記ステップ■の判定がrNOJ 、つまり、集
電部材60aの現在の出力電圧eINが有効出力範囲外
にあると判定された場合には、この集電部材60aの出
力によって操舵角を算出することをやめ、他の集電部材
60bの出力に基づいて操舵角を算出する。
従って、ステップ[相]に移行し、基準操舵角θ。
に前回の処理で算出し記憶装置77に記憶しである過去
の操舵角θ。を代入すると共に、基準出力電圧e0を0
クリアし、さらに基準出力電圧62Hに前回の処理で検
出し記憶装置77に記憶しである集電部材60bの過去
の出力電圧egoを代入する。
そして、ステップ0に移行し、下記の(3)式に基づい
て現在の操舵角θ8を算出する。
θ9−〇o 十KX (ezNetH)  =−(3)
次いで、ステップ■に移行し、前記ステップ0で算出し
た現在の操舵角θ8と前記ステップ■で読み込んだ現在
の出力電圧eILL+  82Nとを、それぞれこれ以
降の操舵角算出処理で使用する過去の操舵角θ。及び過
去の出力電圧eIO+  820として記憶装置77に
記憶しこの処理を終了する。
このステップ[相]及びステップ■の処理を実行した後
の操舵角算出処理では、基準出力電圧e2□に集電部材
60bの過去の出力電圧egoが代入されているから、
ステップ■の判定がrNOJとなりステップ@に移行す
る。
ステップ@では、ステップ■で読み込んだ集電部材60
bの現在の出力電圧eZNが、有効出力範囲(EMIN
 −EMAX )内に存在するか否かを判定し、rYE
sJ即ちEl、1+11 < 62N< EMAXの場
合には、ステップ■に移行して、上述したように上記(
3)式に基づいて操舵角θ8を算出し、次いでステップ
■の処理を実行して、今回の操舵角算出処理を終了する
また、ステップ0の判定がrNOJの場合には、集電部
材60bの現在の出力電圧etNが有効出力範囲外にあ
ると判断し、この集電部材60bの出力によって操舵角
を算出することをやめ、今回の操舵角算出処理からは他
の集電部材60aの出力に基づいて操舵角を算出する。
従って、ステップ0に移行し、基準操舵角θ、に前回の
処理で算出し記憶装置77に記憶しである過去の操舵角
θ。を代入すると共に、基準出力電圧81Hに前回の処
理で検出し記憶装置77に記憶しである集電部材60a
の過去の出力電圧el。
を代入し、さらに基準出力電圧eZHを0クリアする。
そして、ステップ■に移行し、上述したように上記(2
)式に基づいて現在の操舵角θ8を算出し、ステ・7プ
■の処理を実行して、この操舵角算出処理を終了する。
つまり、上記実施例の操舵角算出処理では、−方の集電
部材の出力電圧が有効出力範囲内に存在し続けている場
合には、その一方の集電部材の出力電圧に基づいて操舵
角を算出するが、その一方の集電部材の出力電圧が一度
でも有効出力範囲外の値となった場合には、それ以降の
処理は、その他方の出力電圧が有効出力範囲外の値とな
るまで、その他方の集電部材の出力電圧に基づいて操舵
角を算出する。
ここで、電気抵抗部材40と集電部材60aとが第1の
回転位置センサの具体例を、電気抵抗部材40と集電部
材60bとが第2の回転位置センサの具体例を、マイク
ロコンピュータ70内の記憶装置77が第1及び第2の
出力値記憶手段、操舵角算出値記憶手段の具体例を、前
記ステップ■及びステップ@の処理が有効範囲判定手段
の具体例を・前記ステップ■及びステ・ツブ0の処理が
操舵角算出手段の具体例をそれぞれ示している。
このように、上記実施例の操舵角検出装置では、その算
出処理において、最大出力値E□及び最小出力値EL間
に上限設定値E WA%及び下限設定値EHINを設定
して、これら設定値間を有効出力範囲とし、この有効出
力範囲外の出力電圧は使用せず、有効出力範囲内に存在
する何れか一方の集電部材の現在の出力電圧(e+s又
は82N)と、同じ集電部材の過去の出力電圧(elH
又はezn)と、その過去の出力電圧が検出された時の
操舵角算出値(θH)とに基づいてステアリングホイー
ル2の現在の操舵角θ8を算出するようにしているから
、集電部材60a、60bの接触不良やノイズ等の影響
を受けやすい両回転位置センサの回転数の変更点即ち最
大出力値E、及び最小出力値EL(不感帯g)に近い出
力値を使用する必要がなくなり、操舵角検出装置が誤検
出をする恐れが低減される。従って、1回転型のポテン
ショメータを多回転型として正常に動作させることが可
能となる。
また、この操舵角検出装置は、出力電圧の変化量に基づ
いて操舵角を算出しているため、最大出力値El(及び
最小出力値ELの影響が操舵角には全く現れないから、
これら最大出力値Ell及び最小出力値ELに多少誤差
が生じても操舵角が不連続になることがないし、集電部
材60a、60bに組付誤差があってその周方向間隔が
正確に180度ではなくても、正確な操舵角を検出する
ことができる。
なお、上記実施例の操舵角算出処理では、基準操舵角及
び基準出力電圧を設定し、現在の出力電圧が有効出力範
囲内にある限りこれら各基準値に基づいて現在の操舵角
を算出するようにしているが、例えば、常に前回の処理
で算出された操舵角及び検出された出力電圧に基づいて
現在の操舵角を算出するようにしても、上記実施例と同
様の作用効果を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の操舵角検出装置にあって
は、各回転位置センサの最大出力値及び最小出力値間に
有効出力範囲を設定し、この有効出力範囲外の出力電圧
は使用せず、有効出力範囲内にある回転位置センサの現
在の出力電圧と、その回転位置センサの過去の出力電圧
と、その過去の出力電圧が検出された時の操舵角算出値
とに基づいてステアリングホイールの現在の操舵角を算
出するようにしているため、各回転位置センサの接触不
良やノイズ等の影響を受けやすい両回転位置センサの回
転数の変更点即ち最大出力値及び最小出力値に近い出力
値を使用する必要がなくなるから、操舵角検出装置が誤
検出をする危険性を低減できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構成図を示すブロック図、第2図
はこの発明の一実施例の全体構成を示す概略構成図、第
3図は第2図のm−m線断面図、第4図は円盤状基板の
一面を示す平面図、第5図は円盤状基板の他面を示す平
面図、第6図は波形バネを示す斜視図、第7図及び第8
図は集電部材を夫々示す斜視図、第9図は電気回路図、
第10図は操舵トルクと出力電圧との関係を示すグラフ
、第11図は操舵角と出力電圧との関係を示すグラフ、
第12図はマイクロコンピュータ内で実行される操舵角
算出処理の処理手順を示したフローチャートである。 1a・・・スタブシャフト、2・・・ステアリングホイ
ール、9・・・ピニオンシャフト、30・・・制御装置
、40・・・電気抵抗部材、50・・・回転部材、60
a。 60b・・・集電部材、70・・・マイクロコンピュー
タ、77・・・記憶装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ステアリングホィールの回転位置に応じて最大出
    力値及び最小出力値間で連続した値を繰り返し出力する
    第1の回転位置センサと、ステアリングホィールの回転
    位置に応じて最大出力値及び最小出力値間で連続し且つ
    前記第1の回転位置センサの出力とは位相差を有した値
    を繰り返し出力する第2の回転位置センサと、前記第1
    の回転位置センサの出力値を記憶する第1の出力値記憶
    手段と、前記第2の回転位置センサの出力値を記憶する
    第2の出力値記憶手段と、前記第1及び第2の回転位置
    センサの出力値が最大出力値及び最小出力値間に設定さ
    れた有効出力範囲内にあるか否かを判定する有効範囲判
    定手段と、この有効範囲判定手段によって有効出力範囲
    内にあると判定された前記第1又は第2の回転位置セン
    サの現在の出力値、過去の出力値及び同過去の操舵角算
    出値に基づいて現在の操舵角を算出する操舵角算出手段
    と、この操舵角算出手段で算出された操舵角算出値を記
    憶する操舵角算出値記憶手段と、を備えたことを特徴と
    する操舵角検出装置。
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