JPH05107015A - 回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２つのポテンショメータからのセンサ信号電
圧を用いて１回転以上回転可能な回転軸の回転角絶対値
を検出する回転角検出装置において、第１の目的は、回
転角絶対値を簡単なロジックにて算出すること。第２の
目的は、上記目的に加え、センサ信号の読み飛ばしによ
る回転方向の誤判断を防止すること。 【構成】 第１の目的達成のために、センサ信号特性図
においてゾーンやエリアを細分化したり両センサ信号電
圧に主従関係を設定することなく、基本的に第１センサ
信号電圧と第２センサ信号電圧のうち高電圧側のセンサ
信号電圧ｇを用いて回転角絶対値ｋを算出する手段とし
た。第２の目的達成のために、１制御周期でのセンサ入
力電圧差があり得ない電圧差の時に読み飛ばしと判断ｍ
し、この時には直ちに右回転方向のセンサ切換処理ｊを
行なう手段とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、後輪転舵用電動モータ
のモータ軸等の回転軸の回転角を検出する回転角検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２つのポテンショメータを用いて
１回転以上回転可能な回転軸の回転角絶対値を検出する
回転角検出装置としては、例えば、特開昭６３−１８６
１０２号公報に記載のものが知られている。

【０００３】この従来出典には、ブラシとリング状の抵
抗体を有するメインポテンショメータとサブポテンショ
メータの２つのポテンショメータからのセンサ信号電圧
e(k)，f(k)を用い、このセンサ信号電圧特性図上で、図
７に示すように、ゾーン(-2),(-1),(0),(+1),(+2) やエ
リアAL,AH,B,C によって細分化し、センサ信号電圧e
(k)，f(k)からいずれのゾーン及びエリアに属するかを
判断し、各ゾーン及びエリア毎に絶対舵角を算出するよ
うにしていて、基本的には、メインポテンショメータか
らのセンサ信号電圧e(k)を主体とし、ポテンショメータ
で必然的に生じる不感帯（センサ信号電圧e(k)がe(k)＝
０）でのみサブポテンショメータからのセンサ信号電圧
f(k)を用いるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな回転角検出装置にあっては、下記に列挙するような
問題がある。

【０００５】（１）ゾーンやエリアを細分化し過ぎてい
るものである為、公報の第１３図に示すように、絶対舵
角を複雑なロジックにより算出しなければないらない。

【０００６】（２）前回サンプリングしたセンサ信号電
圧e(k)がエリアAH（4.5V以下）のａ点にある時で、現在
のセンサ信号電圧e(k)がエリアＢを飛び超えてエリアＣ
（0V）のｂ点となった時、操舵方向が右方向であるにも
かかわらず、同様に、エリアAHのａ点からエリアＣの
ｂ’点に飛ぶ左操舵方向であると誤判断をしてしまうこ
とがある。

【０００７】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、２つのポテンショメータからのセンサ信
号電圧を用いて１回転以上回転可能な回転軸の回転角絶
対値を検出する回転角検出装置において、回転角絶対値
を簡単なロジックにて算出することを第１の課題とす
る。

【０００８】また、上記第１の課題に加え、センサ信号
の読み飛ばしによる回転方向の誤判断を防止することを
第２の課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題を解決す
るため本発明の回転角検出装置では、センサ信号特性図
においてゾーンやエリアを細分化したり両センサ信号電
圧に主従関係を設定することなく、基本的に第１センサ
信号電圧と第２センサ信号電圧のうち高電圧側のセンサ
信号電圧を用いて回転角絶対値を算出する手段とした。

【００１０】即ち、図１のクレーム対応図に示すよう
に、１回転以上回転可能な回転軸ａと、前記回転軸ａと
ケースｂとの間に設けられ、不感帯を持つ第１センサ信
号電圧を出力する第１ポテンショメータｃと、前記回転
軸ａとケースｃとの間に設けられ、前記第１センサ信号
電圧とは１８０°の位相差を有する第２センサ信号電圧
を出力する第２ポテンショメータｄと、中立位置が設定
された直後、第１センサ信号電圧と第２センサ信号電圧
のうち高いセンサ信号電圧を選択して中立位置電圧とす
る中立位置電圧設定手段ｅと、前回サンプリングしたセ
ンサ入力電圧を前回センサ入力電圧として設定する前回
センサ入力電圧設定手段ｆと、センサ信号電圧の選択フ
ラグであるセンサフラグに応じて今回読み込んだ第１セ
ンサ信号電圧あるいは第２センサ信号電圧を現在センサ
入力電圧として設定する現在センサ入力電圧設定手段ｇ
と、現在センサ入力電圧と前回センサ入力電圧との差の
正負により回転方向を判断する回転方向判断手段ｈと、
判断された回転方向毎にそれぞれセンサ切換条件を満足
しているかどうかを判断するセンサ切換判断手段ｉと、
センサ切換条件を満足している場合、回転方向毎にセン
サフラグと現在センサ入力電圧とセンサ切換回数の変更
を行なうセンサ切換処理手段ｊと、前記現在センサ入力
電圧と中立位置電圧とセンサ切換回数とに基づいて回転
角絶対値を算出する回転角絶対値算出手段ｋとを備えて
いることを特徴とする。

【００１１】上記第２の課題を解決するため本発明の回
転角検出装置では、１制御周期でのセンサ入力電圧差が
あり得ない電圧差の時に読み飛ばしと判断し、この時に
は直ちに右回転方向のセンサ切換処理を行なう手段とし
た。

【００１２】即ち、図１のクレーム対応図に示すよう
に、請求項１記載の回転角検出装置において、前回セン
サ入力電圧と現在センサ入力電圧との差が１制御周期で
はあり得ない電圧差かどうか判断する読み飛ばし判断手
段ｍを設け、読み飛ばし時であると判断された時には、
回転方向及びセンサ切換判断を行なうことなく右回転方
向のセンサ切換処理手段ｊに進むようにしたことを特徴
とする。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明の作用を説明する。

【００１４】回転角絶対値の算出時には、まず、中立位
置電圧設定手段ｅにおいて、中立位置が設定された直
後、第１センサ信号電圧と第２センサ信号電圧のうち高
いセンサ信号電圧を選択して中立位置電圧とされる。そ
して、前回センサ入力電圧設定手段ｆでは、現在センサ
入力電圧設定手段ｇやセンサ切換処理手段ｊにおいて前
回サンプリングされたセンサ入力電圧が前回センサ入力
電圧として設定される。また、現在センサ入力電圧設定
手段ｇでは、センサ信号電圧の選択フラグであるセンサ
フラグに応じて今回読み込んだ第１センサ信号電圧ある
いは第２センサ信号電圧が現在センサ入力電圧として設
定される。

【００１５】そして、回転方向判断手段ｈにおいて、現
在センサ入力電圧と前回センサ入力電圧との差の正負に
より回転方向が判断され、センサ切換判断手段ｉにおい
て、判断された回転方向毎にそれぞれセンサ切換条件を
満足しているかどうかが判断される。このセンサ切換判
断手段ｉでセンサ切換条件を満足していると判断された
場合、センサ切換処理手段ｊにおいて、回転方向毎にセ
ンサフラグと現在センサ入力電圧とセンサ切換回数の変
更が行なわれる。

【００１６】そして、回転角絶対値算出手段ｋにおい
て、現在センサ入力電圧と中立位置電圧とセンサ切換回
数とに基づいて回転角絶対値が算出される。中立位置電
圧設定の処理を除く処理は繰り返し行なわれ、回転角の
変化に追従して回転角絶対値が算出される。

【００１７】従って、回転方向の判断とセンサ切換判断
とが行なわれるだけで、センサ信号特性図においてゾー
ンやエリアを細分化したり両センサ信号電圧に主従関係
を設定することなく、基本的に第１センサ信号電圧と第
２センサ信号電圧のうち高電圧側のセンサ信号電圧を用
いて回転角絶対値が算出される。

【００１８】請求項２記載の発明の作用を説明する。

【００１９】読み飛ばし判断手段ｍにおいて、前回セン
サ入力電圧と現在センサ入力電圧との差が１制御周期で
はあり得ない電圧差かどうか判断され、読み飛ばし時で
あると判断された時には、回転方向判断手段ｈ及びセン
サ切換判断手段ｉで回転方向及びセンサ切換判断が行な
われることなくセンサ切換処理手段ｊに進み、右回転方
向のセンサ切換処理が行なわれる。

【００２０】従って、回転軸ａを右回転させている時
で、センサ切換条件を満足することのないセンサ信号電
圧の状態から１回のサンプリングの間に一気に不感帯を
示す０Ｖとなってしまった場合、左回転であるという誤
判断を防止することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２２】構成を説明する。

【００２３】図２は本発明実施例のモータ回転角検出装
置のメカ部を示す図、図３は実施例のモータ回転角検出
装置が適用された四輪操舵車両を示す全体システム図、
図４は電動式ステアリング装置の具体的構成を示す断面
図である。

【００２４】後輪側に請求項１及び請求項２に対応する
実施例のモータ回転角検出装置が適用された四輪操舵車
両は、図３に示すように、前輪１，２の操舵は、ステア
リングハンドル３と機械リンク式ステアリング機構４に
よって行なわれる。これは、例えば、ステアリングギ
ア、ピットマンアーム、リレーロッド、サイドロッド
５，６、ナックルアーム７，８等で構成される。

【００２５】そして、後輪９，１０の転舵は、電動式ス
テアリング装置１１によって行なわれる。この後輪９，
１０間は、ラックシャフト１２、サイドロッド１３，１
４、ナックルアーム１５，１６により連結され、ラック
１２が内挿されたラックチューブ１７には、減速機構１
８とモータ１９とフェイルセーフソレノイド２０が設け
られ、このモータ１９とフェイルセーフソレノイド２０
は、車速センサ２１，前輪舵角センサ２２，ストローク
センサ２３，第１ポテンショメータ２４，第２ポテンシ
ョメータ２５等からの信号を入力するコントローラ２６
により駆動制御される。

【００２６】前記電動式ステアリング装置１１は、図４
に示すように、ラック１２が内挿されたラックチューブ
１７はブラケットを介して車体に固定されている。そし
て、ラック１２の両端部には、ボールジョイント３０，
３１を介してサイドロッド１３，１４が連結されてい
る。減速機構１８は、モータ１９のモータ軸１９ａ（回
転軸に相当）に連結されたモータピニオン３２と、該モ
ータピニオン３２に噛合するリングギア３３と、該リン
グギア３３に固定されると共にラックギア１２ａに噛み
合うラックピニオン３５とによって構成されている。従
って、モータ１９のモータ軸１９ａが回転すると、モー
タピニオン３２→リングギア３３→ラックピニオン３５
へと回転が伝達され、回転するラックピニオン３５とラ
ックギア１２ａとの噛み合いによりラックシャフト１２
が軸方向へ移動して後輪９，１０の転舵が行なわれる。
この後輪９，１０の転舵量は、ラックシャフト１２の移
動量、即ち、モータ１９のモータ軸１９ａの回転量に比
例する。

【００２７】前記フェイルセーフソレノイド２０には、
ロックピン２０ａが進退可能に設けられていて、電子制
御系等のフェイル時には、ラックシャフト１２に形成さ
れたロック溝１２ｂにロックピン２０ａを嵌入させるこ
とでラックシャフト１２を、後輪９，１０が中立舵角位
置を保つ位置に固定するようにしている。

【００２８】前記ポテンショメータ２４，２５は、図２
及び図４に示すように、１回転以上回転可能なモータ軸
１９ａと、該モータ軸１９ａと共に回転可能に設けられ
たロータ３６と、該ロータ３６に固定された第１ブラシ
３７及び第２ブラシ３８と、モータケース３９（ケース
に相当）に固定されたベース４０と、該ベース４０にモ
ータ軸１９ａの軸心を中心として同心リング状に設けら
れた第１導電体４１，第２導電体４２，第１抵抗体４
３，第２抵抗体４４と、前記第１導電体４１に連結され
た第１出力端子４５と、第２導電体４２に連結された第
２出力端子４６と、前記第１抵抗体４３及び第２抵抗体
４４の両端部にそれぞれ設けられた不感帯導電部４７，
４８を介して連結された５Ｖ入力端子４９及びアース端
子５０とを備えている。

【００２９】そして、第１導電体４１と第１抵抗体４３
と両者４１，４３に接触摺動する第１ブラシ３７と第１
出力端子４５によって、広い回転角度領域（約１０５
°）にわたって信号電圧の変化が無い不感帯を設定する
ことで、回転角の変化に対して信号電圧が変化する検出
領域で高出力ゲインによる第１センサ信号電圧ＶSEN1を
出力する第１ポテンショメータ２４が構成されている。

【００３０】また、第２導電体４２と第２抵抗体４４と
両者４２，４４に接触摺動する第２ブラシ３８と第２出
力端子４６によって、第１センサ信号電圧ＶSEN1とは１
８０°の位相差を有すると共に同じ高出力ゲインによる
第２センサ信号電圧ＶSEN2を出力する第２ポテンショメ
ータ２５が構成されている。

【００３１】作用を説明する。

【００３２】図５は中立位置の初期設定が行なわれた
後、両ポテンショメータ２４，２５からのセンサ信号電
圧ＶSEN1, ＶSEN2に基づいてコントローラ２６により行
なわれるモータ回転角絶対値の算出処理作動の流れを示
すフローチャートで、以下、各ステップにつて説明す
る。

【００３３】ステップ５１では、中立位置の初期設定が
行なわれた直後、第１ポテンショメータ２４からの第１
センサ信号電圧ＶSEN1と第２ポテンショメータ２５から
の第２センサ信号電圧ＶSEN2とが読み込まれる。

【００３４】ここで、中立位置の初期設定は、イグニッ
ションスイッチをＯＦＦからＯＮにした時、ストローク
センサ２３からのセンサ信号等に基づいて行なわれる。

【００３５】ステップ５２では、第１センサ信号電圧Ｖ
SEN1が第２センサ信号電圧ＶSEN2より大かどうかが判断
される。

【００３６】ステップ５２の判断でＶSEN1＞ＶSEN2の時
には、ステップ５３へ進み、ＶSEN1＞4.5Vかどうかが判
断される。そして、ステップ５３でＶSEN1＞4.5Vと判断
された時には、ステップ５４へ進み、センサフラグＦが
０（第２ポテンショメータ２５を使用）に設定されると
共に第２センサ信号電圧ＶSEN2が中立位置電圧Ｖｃとし
て設定される。ステップ５３でＶSEN1≦4.5Vと判断され
た時には、ステップ５５へ進み、センサフラグＦが１
（第１ポテンショメータ２４を使用）に設定されると共
に第１センサ信号電圧ＶSEN1が中立位置電圧Ｖｃとして
設定される。

【００３７】一方、ステップ５２の判断でＶSEN1≦ＶSE
N2の時には、ステップ５６へ進み、ＶSEN2＞4.5Vかどう
かが判断される。そして、ステップ５６でＶSEN2＞4.5V
と判断された時には、ステップ５７へ進み、センサフラ
グＦが１に設定されると共に第１センサ信号電圧ＶSEN1
が中立位置電圧Ｖｃとして設定される。ステップ５６で
ＶSEN2≦4.5Vと判断された時には、ステップ５８へ進
み、センサフラグＦが０に設定されると共に第２センサ
信号電圧ＶSEN2が中立位置電圧Ｖｃとして設定される。

【００３８】即ち、ステップ５１〜ステップ５８は、セ
ンサ信号電圧の上限しきい値を4.5Vとして、第１センサ
信号電圧ＶSEN1と第２センサ信号電圧ＶSEN2のうち高電
圧値のセンサ信号電圧を中立位置電圧Ｖｃとして設定す
る処理であり、請求項の中立位置電圧設定手段に相当す
る。

【００３９】ステップ５９では、センサ切換回数Ｒ及び
センサ入力電圧ＶN の初期化として、センサ切換回数Ｒ
がＲ＝０（零）に設定されると共に、ステップ５４，ス
テップ５５，ステップ５７，ステップ５８のうちいずれ
かで設定された中立位置電圧Ｖｃが現在センサ入力電圧
ＶN として設定される。

【００４０】ステップ６０では、データ更新処理とし
て、現在センサ入力電圧ＶN が１制御周期前の前回セン
サ入力電圧ＶO として設定される（前回センサ入力電圧
設定手段に相当）。

【００４１】ステップ６１〜ステップ６３では、現在セ
ンサ信号電圧ＶN の読み込みが行なわれるもので、ステ
ップ６１では、センサフラグＦがＦ＝０かどうかが判断
され、Ｆ＝０の時には、ステップ６２へ進み、第２セン
サ信号電圧ＶSEN2が現在センサ入力電圧ＶN とされる。
また、Ｆ＝１の時には、ステップ６３へ進み、第１セン
サ信号電圧ＶSEN1が現在センサ入力電圧ＶN とされる
（現在センサ入力電圧設定手段に相当）。

【００４２】ステップ６４では、１制御周期前の前回セ
ンサ入力電圧ＶO と現在のセンサ信号電圧ＶN との差の
絶対値が３Ｖを超えているかどうかが判断される（読み
飛ばし判断手段に相当）。

【００４３】これは、センサ信号電圧が１制御周期（例
えば、1msec ）によりサンプリングされる間に、上限し
きい値である4.5V以上の電圧にならずに急に0Vとなった
場合、右操舵方向であるにもかかわらず左操舵方向であ
ると誤判断してその後のセンサ切換処理を行なうことを
防止するために行なわれる。従って、ＹＥＳと判断され
た場合には、右操舵方向でのセンサ切換処理であるステ
ップ６８〜ステップ７１の処理へ進む。

【００４４】ステップ６５では、現在のセンサ信号電圧
ＶN と１制御周期前の前回センサ入力電圧ＶO との差が
０を超えているかどうかにより操舵方向が検出される
（回転方向判断手段に相当）。

【００４５】そして、（ＶN −ＶO ）＞０であり右操舵
方向である時には、ステップ６６に進み、現在のセンサ
信号電圧ＶN が上限しきい値4.5Vを超えているかどうか
が判断され、また、（ＶN −ＶO ）≦０であり左操舵方
向である時には、ステップ６７に進み、現在のセンサ信
号電圧ＶN が下限しきい値0.5V未満かどうかが判断され
る（センサ切換判断手段に相当）。即ち、ステップ６６
及びステップ６７では、センサ切換有無の判断が行なわ
れるもので、0.5V≦ＶN ≦4.5Vの時には、センサ切換等
の処理を行なわず、そのままステップ７６へ進むことに
なる。

【００４６】右操舵方向でＶN ＞4.5Vを満足する時に
は、ステップ６８〜ステップ７１において、センサフラ
グ変更，入力信号変更，センサ切換回数変更の処理が行
なわれる。つまり、ステップ６８では、センサフラグＦ
がＦ＝０かどうかが判断され、Ｆ＝０の時には、ステッ
プ６９へ進み、センサフラグＦがＦ＝１に変更されると
共に第１センサ信号電圧ＶSEN1が現在センサ入力電圧Ｖ
N とされ、Ｆ＝１の時には、ステップ７０へ進み、セン
サフラグＦがＦ＝０に変更されると共に第２センサ信号
電圧ＶSEN2が現在センサ入力電圧ＶN とされる。そし
て、ステップ７１では現在のセンサ切換回数Ｒに１をプ
ラスした回数がセンサ切換回数Ｒとされる（センサ切換
処理手段に相当）。

【００４７】左操舵方向でＶN ＜0.5Vを満足する時に
は、ステップ７２〜ステップ７５において、センサフラ
グ変更，入力信号変更，センサ切換回数変更の処理が行
なわれる。つまり、ステップ７２では、センサフラグＦ
がＦ＝０かどうかが判断され、Ｆ＝０の時には、ステッ
プ７３へ進み、センサフラグＦがＦ＝１に変更されると
共に第１センサ信号電圧ＶSEN1が現在センサ入力電圧Ｖ
N とされ、Ｆ＝１の時には、ステップ７４へ進み、セン
サフラグＦがＦ＝０に変更されると共に第２センサ信号
電圧ＶSEN2が現在センサ入力電圧ＶN とされる。そし
て、ステップ７５では現在のセンサ切換回数Ｒに１をマ
イナスした回数がセンサ切換回数Ｒとされる（センサ切
換処理手段に相当）。

【００４８】ステップ７６及びステップ７７は、中立位
置からのモータ回転角絶対値θN の算出処理ステップで
（回転角絶対値算出手段に相当）、まず、ステップ７６
では、モータ回転角相対値θ’が下記の式により算出さ
れる。

【００４９】θ’＝５１×（ＶN −ＶC ） 尚、定数の５１は５１deg ／１Ｖであることによる。

【００５０】ステップ７７では、モータ回転角相対値
θ’とセンサ切換回数Ｒによりモータ回転角絶対値θN
が下記の式により算出される。

【００５１】θN ＝θ’＋ 180×Ｒ 上記ステップ６０〜ステップ７７の処理は、イグニッシ
ョンスイッチがＯＦＦに切り換えられるまで繰り返し実
行される。

【００５２】次に、モータ回転角絶対値の算出作動につ
いて説明する。

【００５３】（イ）イニシャライズ処理 中立位置の初期設定が行なわれたた直後、まず、イニシ
ャライズ処理が行なわれる（ステップ５１〜ステップ５
９）。

【００５４】このうち、ステップ５１〜ステップ５８で
は、中立位置の初期設定が行なわれたた直後に読み込ま
れた第１センサ信号電圧ＶSEN1と第２センサ信号電圧Ｖ
SEN2のうち高電圧値側のセンサ信号電圧が選択され、こ
の選択された信号電圧を中立位置電圧Ｖｃとして設定す
る処理である。つまり、センサ信号電圧の上限しきい値
を4.5Vとするという条件下で、図６においてＶSEN1＞Ｖ
SEN2を満足するＡ領域ではＶSEN1がＶｃと設定され、図
６においてＶSEN2＞ＶSEN1を満足するＢ領域ではＶSEN2
がＶｃと設定される。

【００５５】そして、設定された中立位置電圧Ｖｃが制
御を行なう最初の現在センサ入力電圧ＶN とされると共
に、センサ切換回数Ｒが初期値のＲ＝０とされる（ステ
ップ５９）。

【００５６】（ロ）データ処理 データ処理は、１制御周期前のデータ更新処理（ステッ
プ６０）と、現在センサ入力電圧ＶN の読み込み処理
（ステップ６１〜ステップ６３）とによって行なわれ
る。このセンサ入力電圧ＶN の読み込み処理において
は、センサフラグＦがＦ＝１の時には第１センサ信号電
圧ＶSEN1を使い、Ｆ＝０の時には第２センサ信号電圧Ｖ
SEN2を使うというように、センサフラグＦによって読み
込む信号電圧を決めるようにしている。

【００５７】（ハ）信号読み飛ばし対策処理 右操舵時でセンサ信号電圧が１制御周期（例えば、1mse
c ）によりサンプリングされる間に上限しきい値である
4.5V以上の電圧にならずに急に0Vとなる信号読み飛ばし
の場合、つまり、図７のａ点からｂ点に第１センサ信号
電圧ＶSEN1が移行した場合、｜ＶO −ＶN ｜＞３を満足
するかどうかを判断するステップ６４の処理を行なわな
いと、図７のａ点からｂ’点に第１センサ信号電圧ＶSE
N1が移行したとしてステップ６５で左操舵方向と判断さ
れてしまう。

【００５８】これに対し、ステップ６４の判断を満足す
る場合には、ステップ６５の操舵方向判断やステップ６
６，６７のセンサ切換判断を行なうことなく、右操舵方
向でのセンサ切換処理であるステップ６８〜ステップ７
１の処理へ進むことで、上記のような左操舵方向である
という誤判断が防止されることになる。

【００５９】ここで、判断しきい値の３Ｖは、サンプリ
ング時間内の最大電圧変化量より大きい変化量として設
定されている。

【００６０】（ニ）センサ切換処理 センサ切換処理は、操舵方向を判断し（ステップ６
５）、操舵方向に応じてセンサ切換のしきい値判断し
（ステップ６６，６７）、切換条件を満足する時には、
センサフラグ，入力電圧，切換回数を変更することによ
り行なわれる（ステップ６８〜ステップ７５）。

【００６１】このセンサ切換処理により、図６に示すよ
うに、使われるセンサ信号電圧は、右操舵方向の場合
と、左操舵方向の場合とではヒステリシスが持たせられ
ることになり、センサ切換条件付近において回転角が変
動する場合に入力電圧の読み込みハンチングを防止して
いる。

【００６２】（ホ）モータ回転角絶対値の算出処理 モータ回転角絶対値θN は、まず、センサ切換回数Ｒを
無視した中立位置からのモータ回転角相対値θ’を算出
し（ステップ７６）、このモータ回転角相対値θ’とセ
ンサ切換回数Ｒによって算出される（ステップ７７）。

【００６３】以上のようにして正確なモータ回転角絶対
値θN が算出され、このモータ回転角絶対値θN を後輪
舵角制御での実後輪舵角情報として用いることで、制御
精度の高い後輪舵角制御が達成される。

【００６４】効果を説明する。

【００６５】（１）２つのポテンショメータ２４，２５
からのセンサ信号電圧ＶSEN1，ＶSEN2を用いてモータ回
転角絶対値θN を検出するモータ回転角検出装置におい
て、モータ回転角絶対値θN を算出するにあたって、２
つのセンサ信号を使い分けるゾーンやエリアを細分化す
ることなく、右操舵方向の場合と左操舵方向の場合とで
センサ切換条件を変えるだけで２つのセンサ信号を使い
分ける装置とした為、簡単なロジックでモータ回転角絶
対値θN を算出することができる。

【００６６】つまり、センサフラグＦ，中立位置電圧Ｖ
ｃ，現在センサ入力電圧ＶN ，前回センサ入力電圧ＶO
，センサ切換回数Ｒを用いるだけのロジックとしてい
る。

【００６７】（２）現在センサ入力電圧ＶN と前回サン
プリングした入力電圧ＶO との差を監視し、その差が１
制御周期で変化し得る差を超えた場合には、右操舵方向
のセンサ切換処理へ進む装置とした為、上限しきい値4.
5Vを超えることなく急に0Vに信号電圧が変化した場合
に、センサ信号の読み飛ばしにより左操舵方向であると
の誤判断を防止することができる。

【００６８】（３）位相差を有する２つのポテンショメ
ータ２４，２５を不感帯幅を広くすることで検出領域で
高出力ゲインによるセンサ信号電圧ＶSEN1，ＶSEN2を出
力するポテンショメータとし、中立位置が設定された直
後に高電圧側のセンサ信号電圧ＶSEN1またはＶSEN2を選
択して中立位置電圧Ｖｃとする装置とした為、高分解能
によるモータ回転角絶対値θN の検出精度の向上と、セ
ンサ信号電圧のセレクトハイによる確実な中立位置電圧
Ｖｃの初期設定との両立を図ることができる。

【００６９】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。

【００７０】例えば、実施例では、モータ回転角検出装
置としての適用例を示したが、１回転以上回転可能な回
転軸の回転角であれば、ステアリングシャフト等のよう
に他の回転軸の回転角検出装置としても適用することが
できる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明してきたように請求項１記載の
本発明にあっては、２つのポテンショメータからのセン
サ信号電圧を用いて１回転以上回転可能な回転軸の回転
角絶対値を検出する回転角検出装置において、センサ信
号特性図においてゾーンやエリアを細分化したり両セン
サ信号電圧に主従関係を設定することなく、基本的に第
１センサ信号電圧と第２センサ信号電圧のうち高電圧側
のセンサ信号電圧を用いて回転角絶対値を算出する手段
とした為、回転角絶対値を簡単なロジックにて算出する
ことができるという効果が得られる。

【００７２】また、請求項１記載の本発明にあっては、
１制御周期でのセンサ入力電圧差があり得ない電圧差の
時に読み飛ばしと判断し、この時には直ちに右回転方向
のセンサ切換処理を行なう手段とした為、上記効果に加
え、センサ信号の読み飛ばしによる回転方向の誤判断を
防止することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転角検出装置を示すクレーム対応図
である。

【図２】実施例のモータ回転角検出装置のメカ部を示す
図である。

【図３】実施例のモータ回転角検出装置が適用された四
輪操舵車両を示す全体システム図である。

【図４】四輪操舵車両の電動式ステアリング装置の具体
的構成を示す断面図である。

【図５】中立位置の初期設定が行なわれた後、両ポテン
ショメータからのセンサ信号電圧に基づいてコントロー
ラにより行なわれるモータ回転角絶対値の算出処理作動
の流れを示すフローチャートである。

【図６】実施例装置の第１ポテンショメータ及び第２ポ
テンショメータから出力されるセンサ信号電圧特性図で
ある。

【図７】従来装置のメインポテンショメータ及びサブポ
テンショメータから出力されるセンサ信号電圧特性図で
ある。

【符号の説明】

ａ 回転軸 ｂ ケース ｃ 第１ポテンショメータ ｄ 第２ポテンショメータ ｅ 中立位置電圧設定手段 ｆ 前回センサ入力電圧設定手段 ｇ 現在センサ入力電圧設定手段 ｈ 回転方向判断手段 ｉ センサ切換判断手段 ｊ センサ切換処理手段 ｋ 回転角絶対値算出手段 ｍ 読み飛ばし判断手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １回転以上回転可能な回転軸と、 前記回転軸とケースとの間に設けられ、不感帯を持つ第
   １センサ信号電圧を出力する第１ポテンショメータと、 前記回転軸とケースとの間に設けられ、前記第１センサ
   信号電圧とは１８０°の位相差を有する第２センサ信号
   電圧を出力する第２ポテンショメータと、 中立位置が設定された直後、第１センサ信号電圧と第２
   センサ信号電圧のうち高いセンサ信号電圧を選択して中
   立位置電圧とする中立位置電圧設定手段と、 前回サンプリングしたセンサ入力電圧を前回センサ入力
   電圧として設定する前回センサ入力電圧設定手段と、 センサ信号電圧の選択フラグであるセンサフラグに応じ
   て今回読み込んだ第１センサ信号電圧あるいは第２セン
   サ信号電圧を現在センサ入力電圧として設定する現在セ
   ンサ入力電圧設定手段と、 現在センサ入力電圧と前回センサ入力電圧との差の正負
   により回転方向を判断する回転方向判断手段と、 判断された回転方向毎にそれぞれセンサ切換条件を満足
   しているかどうかを判断するセンサ切換判断手段と、 センサ切換条件を満足している場合、回転方向毎にセン
   サフラグと現在センサ入力電圧とセンサ切換回数の変更
   を行なうセンサ切換処理手段と、 前記現在センサ入力電圧と中立位置電圧とセンサ切換回
   数とに基づいて回転角絶対値を算出する回転角絶対値算
   出手段と、 を備えていることを特徴とする回転角検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転角検出装置におい
   て、 前回センサ入力電圧と現在センサ入力電圧との差が１制
   御周期ではあり得ない電圧差かどうか判断する読み飛ば
   し判断手段を設け、読み飛ばし時であると判断された時
   には、回転方向及びセンサ切換判断を行なうことなく右
   回転方向のセンサ切換処理手段に進むようにしたことを
   特徴とする回転角検出装置。