JP2002257649A - Rotational angle detecting device, torque detecting device and steering device - Google Patents
Rotational angle detecting device, torque detecting device and steering deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の回転角度
を検出する回転角検出装置、及び回転軸に加わる回転ト
ルクを検出するトルク検出装置、並びにこれらを備える
自動車用の舵取装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation angle detecting device for detecting a rotation angle of a rotating shaft, a torque detecting device for detecting a rotating torque applied to the rotating shaft, and a steering device for an automobile provided with these devices.
【０００２】[0002]
【従来の技術】舵取りのために舵輪（ステアリングホイ
ール）に加えられる操舵トルクの検出結果に基づいて操
舵補助用のモータを駆動し、該モータの回転力を舵取装
置に伝えて操舵を補助する構成とした電動パワーステア
リング装置は、操舵補助力の発生源として油圧アクチュ
エータを用いる油圧パワーステアリング装置と比較し
て、車速の高低，操舵の頻度等、走行状態に応じた補助
力特性の制御が容易に行えるという利点を有することか
ら、近年、その適用範囲が拡大する傾向にある。2. Description of the Related Art A steering assist motor is driven based on a detection result of a steering torque applied to a steering wheel (steering wheel) for steering, and the torque of the motor is transmitted to a steering device to assist the steering. Compared with a hydraulic power steering device that uses a hydraulic actuator as a source of steering assist force, the electric power steering device that is configured makes it easier to control the assist force characteristics according to the traveling state, such as the vehicle speed, the steering frequency, and the like. In recent years, the range of application has tended to expand.
【０００３】このような電動パワーステアリング装置に
おいて、前記操舵トルク、即ち、操舵軸に加わる回転ト
ルクの検出は、舵輪と舵取機構を連絡する操舵軸の中途
において、軸長方向に離隔した２か所の回転角度を検出
することにより行わせ得る。即ち、舵取り操作中の操舵
軸には、舵輪に加わえられる操舵トルクの作用により捩
れが生じており、この捩れは、前述した２か所での検出
角度の差に対応するから、この差を用いて操舵トルク
（回転トルク）を求めることができる。In such an electric power steering apparatus, the detection of the steering torque, that is, the rotation torque applied to the steering shaft, is performed by determining whether or not the rotation torque applied to the steering shaft in the middle of the steering shaft that connects the steering wheel and the steering mechanism is separated by two in the axial direction. This can be performed by detecting the rotation angle at a place. That is, the steering shaft during the steering operation is twisted by the action of the steering torque applied to the steering wheel, and this torsion corresponds to the difference between the detected angles at the two places described above. The steering torque (rotation torque) can be obtained by using the above.
【０００４】なお実際には、前記操舵軸を舵輪側の入力
軸と舵取装置側の出力軸とに分離構成し、これらを、捩
れ要素としての細径のトーションバーを介して同軸上に
連結して、前記操舵トルクの作用時に入力軸と出力軸と
の間に前記トーションバーの捩れを伴って大なる相対角
変位を生ぜしめ、前記回転角度差の検出結果に基づいて
高精度のトルク検出がなされるようにしてある。In practice, the steering shaft is separated into an input shaft on the steering wheel side and an output shaft on the steering device side, and these are coaxially connected via a small-diameter torsion bar as a torsion element. Then, when the steering torque is applied, a large relative angular displacement is generated between the input shaft and the output shaft with the torsion of the torsion bar, and a high-precision torque detection is performed based on the detection result of the rotation angle difference. Is made.
【０００５】また電動パワーステアリング装置において
は、操舵補助用のモータの駆動制御に利用するために、
舵角中点からの操舵軸の回転角度、即ち、舵角を検出す
る必要がある。前述したトルク検出装置においては、操
舵軸の２か所にて検出される回転角度により舵角を求め
ることができる。In the electric power steering apparatus, the electric power steering apparatus is used for controlling the driving of a steering assist motor.
It is necessary to detect the rotation angle of the steering shaft from the steering angle midpoint, that is, the steering angle. In the above-described torque detection device, the steering angle can be obtained from the rotation angles detected at two points on the steering shaft.
【０００６】本願出願人は、以上の如き回転角度及び回
転トルクの検出に好適に用い得る検出装置を特願平11−
100665号等に提案している。この検出装置は、対象とな
る回転軸に取り付けられ、該回転軸の回転に応じて周期
的な変位を繰り返すターゲットと、該ターゲットに臨ま
せて固定支持され、前記変位の繰り返しに応じて増減す
る出力を適宜の位相差を有して発する２つの検出器とを
備えて回転角度の検出を行わせ、このような回転角度の
検出ユニットを軸長方向の２か所に設けて回転トルクの
検出を行わせる構成としたものである。The applicant of the present application has disclosed a detecting device which can be suitably used for detecting the rotation angle and the rotation torque as described above.
No. 100665 is proposed. The detection device is attached to a target rotating shaft, and a target that repeats periodic displacement according to the rotation of the rotating shaft, and is fixedly supported facing the target, and increases and decreases according to the repetition of the displacement. The rotation angle detection is performed by providing two detectors that emit outputs with an appropriate phase difference, and the rotation angle detection units are provided at two locations in the axial direction to detect the rotation torque. Is performed.
【０００７】前記ターゲットは、例えば、軸長方向に対
する傾斜の向きを周期的に転換する螺旋形の連続体とし
て、回転軸の外周に周設された磁性体製の突条により構
成され、前記検出器は、例えば、前記ターゲットの通過
域を外側から臨むように周方向位置をずらせて対向配置
された２つのＭＲセンサにより構成されている。[0007] The target is, for example, a helical continuum that periodically changes the direction of inclination with respect to the axial length direction, and is constituted by a magnetic ridge provided around the outer periphery of the rotating shaft. The device is composed of, for example, two MR sensors arranged to face each other with their circumferential positions shifted so as to face the pass area of the target from the outside.
【０００８】図５は、以上の如く構成された回転角検出
装置による回転角度の算出方法の説明図である。図の横
軸は、検出対象となる回転軸の回転角度θを示し、図中
の実線は、一方のＭＲセンサ1Aの出力電圧の変化を、ま
た破線は、他方のＭＲセンサ1Bの出力電圧の変化を夫々
示している。図示の如くこれらの出力電圧は、夫々の配
設位置に対する前記ターゲットの接離に従って、該ター
ゲットの傾斜に対応する変化率にて増減する変化態様を
示し、これらは、両センサ1A，1Bの周方向の位置ずれに
対応する位相差を有している。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of calculating a rotation angle by the rotation angle detection device configured as described above. The horizontal axis in the figure shows the rotation angle θ of the rotation axis to be detected, the solid line in the figure shows the change in the output voltage of one MR sensor 1A, and the broken line shows the change in the output voltage of the other MR sensor 1B. Each shows a change. As shown in the figure, these output voltages show a change mode that increases and decreases at a change rate corresponding to the inclination of the target in accordance with the contact and separation of the target with respect to the respective arrangement positions. It has a phase difference corresponding to the positional displacement in the direction.
【０００９】前記回転角度は、以上の如きＭＲセンサ1
A，1Bの出力を順次切換え、出力電圧が安定して変化す
る領域、即ち、夫々の増加域又は減少域の中央部近傍を
選択的に使用し、所定のサンプリング周期毎に取り込ま
れる出力の変化分を逐次積算することにより算出され
る。即ち、図中のａ点においてサンプリングがなされた
とき、同じくｂ点として示す前回のサンプリング時点か
らの出力の変化量ΔＶを求め、更に、この変化量ΔＶに
対応する回転角度の変化量Δθを求めることができる。
この変化量Δθをｂ点において先に算出された回転角度
に加減算することにより、ａ点における回転角度が算出
される。以下同様の処理を繰り返すことにより連続した
回転角度の算出が可能となる。The rotation angle is determined by the MR sensor 1 as described above.
The output of A and 1B are sequentially switched, and the area where the output voltage changes stably, that is, the vicinity of the center of each increase area or decrease area is selectively used, and the change of the output taken in at a predetermined sampling cycle is selected. It is calculated by successively integrating the minutes. That is, when sampling is performed at point a in the drawing, the amount of change ΔV in output from the previous sampling point also shown as point b is obtained, and further, the amount of change Δθ in rotation angle corresponding to this amount of change ΔV is obtained. be able to.
By adding / subtracting the amount of change Δθ to / from the previously calculated rotation angle at point b, the rotation angle at point a is calculated. Hereinafter, by repeating the same processing, it is possible to continuously calculate the rotation angle.
【００１０】ここで、回転軸に設けたターゲットに対し
２つのＭＲセンサ1A，1Bを設けてあるのは、夫々の出力
が増加から減少、又は減少から増加に転換するピーク値
近傍の領域において得られる不確かな出力電圧の使用を
避けるためである。ＭＲセンサ1A，1B間での出力の切換
えは、前述の如く、夫々の増加域又は減少域の中央部分
が含まれるように予め設定された上，下限電圧Ｖ1 ，Ｖ
2 を基準とし、増加域において上限電圧Ｖ1 に達したと
き、又は減少域において下限電圧Ｖ2 に達したときに行
われる。これにより、安定した増減域にあるＭＲセンサ
1A，1Bの出力が選択的に使用され、全周に亘って正確な
回転角度の算出が行われる。Here, the two MR sensors 1A and 1B are provided for the target provided on the rotation axis because the respective outputs are obtained in a region near a peak value at which the output of each of them changes from increasing to decreasing or from decreasing to increasing. This is to avoid using uncertain output voltages. The switching of the output between the MR sensors 1A and 1B is performed, as described above, by setting the upper and lower limit voltages V 1 and V which are set in advance so as to include the central portion of each of the increasing region and the decreasing region.
This is performed when the upper limit voltage V 1 is reached in the increasing range or when the lower limit voltage V 2 is reached in the decreasing range based on the reference 2 . This makes the MR sensor in a stable increase / decrease range
The outputs of 1A and 1B are selectively used, and the accurate rotation angle is calculated over the entire circumference.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところが以上の如く構
成された回転角検出装置においては、２つのＭＲセンサ
と前記ターゲットとの間のエアギャップが、両ＭＲセン
サの取付け誤差、前記ターゲットの寸法誤差及び取付け
誤差、並びにターゲットが取付けられた回転軸の振れ回
りの影響を受けて変動し、この変動が前記ＭＲセンサの
出力に影響する結果、このような変動成分を含む出力を
用いて前述の如く算出される回転角度及び回転トルクの
検出精度が低下するという問題がある。However, in the rotation angle detecting device configured as described above, the air gap between the two MR sensors and the target causes an error in mounting the two MR sensors and a dimensional error in the target. As a result, the output fluctuates under the influence of the mounting error and the whirling of the rotary shaft on which the target is mounted, and this fluctuation affects the output of the MR sensor. There is a problem that detection accuracy of the calculated rotation angle and rotation torque is reduced.
【００１２】エアギャップの影響によるＭＲセンサの出
力変動は、正規の出力に対するオフセット電圧の付加、
又は正規の出力に対する変化率の増減という形態にて出
現する。このうち前者については、前述の如く算出され
る回転角度の精度に及ぼす影響は小さいが、後者につい
ては、回転角度の算出に際して積算される出力の変化量
に直接的に影響することから、大なる誤差要因となる。The output fluctuation of the MR sensor due to the influence of the air gap is caused by adding an offset voltage to a normal output,
Or, it appears in the form of a change in the rate of change with respect to the normal output. Among them, the former has a small effect on the accuracy of the rotation angle calculated as described above, but the latter has a large effect because it directly affects the amount of change in the output integrated when calculating the rotation angle. It becomes an error factor.
【００１３】そこで従来においては、ＭＲセンサ及びタ
ーゲットの組み付け誤差を低減し、また回転軸の支持剛
性を高めて振れ回りの発生を防止し、ＭＲセンサの出力
の変動要因を排除すると共に、組立後に夫々のＭＲセン
サについて出力特性を調べ、補正のためのゲインを個々
に設定して、回転角度及び回転トルクの検出を高精度に
行えるようにしており、これらの対策に多大の手間及び
時間を要するという問題があった。Therefore, conventionally, errors in assembling the MR sensor and the target have been reduced, the support rigidity of the rotating shaft has been increased to prevent whirling, and the fluctuation factors of the output of the MR sensor have been eliminated. The output characteristics of each MR sensor are checked, the gain for correction is individually set, and the detection of the rotation angle and the rotation torque can be performed with high accuracy. These measures require a great deal of labor and time. There was a problem.
【００１４】更に、ＭＲセンサの出力特性は、周辺温度
等の周辺環境の影響によって変動し易く、また経時的な
特性変化も避けられないため、多大の手間及び時間を要
する前述した対策を行ったとしても、回転角度及び回転
トルクの検出を長期に亘って高精度にて行わせることは
難しい。Further, since the output characteristics of the MR sensor are liable to fluctuate due to the influence of the surrounding environment such as the ambient temperature, and the characteristic changes with time cannot be avoided, the above-mentioned countermeasures requiring a great deal of labor and time have been taken. However, it is difficult to detect the rotation angle and the rotation torque with high accuracy over a long period of time.
【００１５】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、回転軸に設けたターゲットの変位に感応する検
出器の出力を逐次積算した結果に基づいて前記回転軸の
回転角度又は回転トルクを検出する構成において、前記
検出器の出力特性の相違に起因する検出誤差の発生を、
組立て時の手間及び時間を要することなく効果的に防止
し、長期に亘って高精度での検出が可能な回転角検出装
置及びトルク検出装置を提供し、更には、これらを用い
た自動車用の舵取装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and based on the result of successively integrating outputs of a detector responsive to the displacement of a target provided on a rotating shaft, the rotation angle or the rotating torque of the rotating shaft. In the configuration for detecting the occurrence of a detection error due to the difference in the output characteristics of the detector,
The present invention provides a rotation angle detection device and a torque detection device which can be effectively prevented without assembling and time required for assembling and capable of detecting with high accuracy for a long time. It is an object to provide a steering device.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
回転角検出装置は、回転軸の周上に設けられ、該回転軸
の回転に応じて周期的な変位を繰り返すターゲットと、
該ターゲットに臨ませて固定支持され、前記変位の繰り
返しに応じて増減する出力を適宜の位相差を有して発す
る２つの検出器とを備え、これらの出力を選択的に用
い、増加部又は減少部の出力変化分を積算した結果に基
づいて前記回転軸の回転角度を求める回転角検出装置に
おいて、前記２つの検出器の一方の出力の増加部と他方
の出力の減少部との交叉を逐次検出する手段と、該手段
による検出の都度、前記積算の結果を所定値に置き換え
る補正手段とを備えることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation angle detecting device which is provided on a circumference of a rotating shaft and repeats a periodic displacement according to the rotation of the rotating shaft.
It is fixedly supported in front of the target, and includes two detectors that emit an output that increases or decreases in accordance with the repetition of the displacement with an appropriate phase difference. In a rotation angle detection device that obtains a rotation angle of the rotation shaft based on a result of integrating an output change amount of a decreasing portion, an intersection between an increasing portion of one output of the two detectors and a decreasing portion of the other output is determined. It is characterized by comprising a means for successively detecting, and a correcting means for replacing the result of the integration with a predetermined value each time the detection by the means is performed.
【００１７】本発明においては、回転軸の周上に設けら
れたターゲットの変位に感応して位相差を有して発せら
れる２つの検出器の出力を監視し、一方の検出器の出力
の増加部と他方の出力の減少部との交叉が検出されたと
き、前回の検出時点からターゲットの一周期分の回転が
生じたと判定し、この間の検出器の出力の積算により得
られた回転角度の算出値を、前記ターゲットの一周期の
変位に対応する回転角度を前回の検出時点の回転角度に
加算した所定値に置き換え、個々の検出器の出力特性の
影響を排除する。According to the present invention, the outputs of two detectors which are generated with a phase difference in response to the displacement of a target provided on the circumference of the rotating shaft are monitored, and the output of one of the detectors is increased. When the intersection of the output and the decreasing portion of the other output is detected, it is determined that the rotation for one cycle of the target has occurred from the previous detection time, and the rotation angle of the rotation obtained by integrating the outputs of the detectors during this period is determined. The calculated value is replaced with a predetermined value obtained by adding the rotation angle corresponding to one cycle of displacement of the target to the rotation angle at the time of the previous detection, thereby eliminating the influence of the output characteristics of each detector.
【００１８】また本発明の第２発明に係るトルク検出装
置は、回転軸の軸長方向に離隔した２か所に配された第
１発明の回転角検出装置と、これらの回転角検出装置に
より各別に検出された回転角度の差に基づいて前記回転
軸に加わるトルクを算出するトルク算出手段とを備える
ことを特徴とする。Further, a torque detecting device according to a second invention of the present invention includes a rotation angle detecting device according to the first invention, which is disposed at two places separated in the axial direction of the rotating shaft, and a rotational angle detecting device comprising A torque calculating means for calculating a torque applied to the rotating shaft based on a difference between the rotational angles detected separately.
【００１９】本発明においては、対象となる回転軸の軸
長方向の２か所に、個々の検出器の出力特性の影響を受
けずに正確な回転角度が得られる回転角検出装置を配
し、これらの回転角検出装置により検出された回転角度
の差に基づいて前記回転軸に加わる回転トルクを高精度
に検出する。In the present invention, a rotation angle detecting device which can obtain an accurate rotation angle without being affected by the output characteristics of the individual detectors is disposed at two positions in the axial direction of the target rotation shaft. The rotation torque applied to the rotation shaft is detected with high accuracy based on the difference between the rotation angles detected by these rotation angle detection devices.
【００２０】更に本発明の第３発明に係る舵取装置は、
舵輪と舵取機構とを連絡する操舵軸を前記回転軸として
構成された第１発明の回転角検出装置及び第２発明のト
ルク検出装置の一方又は両方を備えることを特徴とす
る。Further, a steering device according to a third invention of the present invention is characterized in that:
The present invention is characterized by including one or both of a rotation angle detection device according to the first invention and a torque detection device according to the second invention, wherein a steering shaft that connects a steering wheel and a steering mechanism is used as the rotation shaft.
【００２１】本発明においては、以上の如き回転角検出
装置及びトルク検出装置を自動車の舵取装置に適用し、
舵角及び操舵トルクの正確な検出値を得て、この結果
を、電動パワーステアリング装置における操舵補助用の
モータの駆動制御等、高い信頼性を要求される各種の制
御に利用する。In the present invention, the rotation angle detecting device and the torque detecting device as described above are applied to a steering device of an automobile,
Accurate detection values of the steering angle and the steering torque are obtained, and the results are used for various controls requiring high reliability, such as drive control of a steering assist motor in the electric power steering device.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、自動車の舵取装置
に適用された本発明に係る回転角検出装置及びトルク検
出装置の構成を示す模式図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a rotation angle detection device and a torque detection device according to the present invention applied to a steering device of an automobile.
【００２３】本図に示す如く、上端を舵輪（ステアリン
グホイール）30に連結された入力軸31と、下端を舵取機
構の一部をなすピニオン33に連結された出力軸32とを、
細径のトーションバー34を介して同軸上に連結し、前記
舵輪30と舵取機構とを連絡する操舵軸３が構成されてお
り、本発明に係る回転角検出装置及びトルク検出装置
は、前記入力軸31及び出力軸32の連結部近傍に以下の如
く構成されている。As shown in FIG. 1, an input shaft 31 having an upper end connected to a steering wheel (steering wheel) 30 and an output shaft 32 having a lower end connected to a pinion 33 forming a part of a steering mechanism.
The steering shaft 3 is connected coaxially via a small-diameter torsion bar 34 and connects the steering wheel 30 and a steering mechanism.The rotation angle detecting device and the torque detecting device according to the present invention are The vicinity of the connection between the input shaft 31 and the output shaft 32 is configured as follows.
【００２４】入力軸31の出力軸32との連結側端部近傍に
は、ターゲット環２が同軸上に外嵌固定されており、該
ターゲット環２の外周面には、磁性体製のターゲット20
が突設されている。このターゲット20は、軸長方向に対
して所定角度傾斜する所定長さの部分螺旋を夫々の傾斜
の向きを交互に変えつつ周方向に複数並べ、これらを連
続させた連続体の形態をなし、入力軸31の回転に応じて
軸長方向に周期的な変位を繰り返すべく設けてある。出
力軸32の入力軸31との連結側端部近傍にも同様のターゲ
ット環２が外嵌固定されており、このターゲット環２の
外周には、前述した形態をなす磁性体製のターゲット20
が、入力軸31側のターゲット20と周方向位置を整合させ
て突設されている。A target ring 2 is coaxially externally fixed near the end of the input shaft 31 connected to the output shaft 32. The target ring 2
Is protruding. This target 20 has a form of a continuous body in which a plurality of partial spirals of a predetermined length inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction are alternately arranged in the circumferential direction while alternately changing the directions of the respective inclinations, and these are continuous. It is provided to repeat cyclic displacement in the axial direction in accordance with the rotation of the input shaft 31. A similar target ring 2 is externally fitted and fixed in the vicinity of the end of the output shaft 32 connected to the input shaft 31. A target 20 made of a magnetic material having the above-described configuration is mounted on the outer periphery of the target ring 2.
However, it is provided so as to be aligned with the target 20 on the input shaft 31 side in the circumferential direction.
【００２５】なお、前記ターゲット20は、ターゲット環
２と一体に構成されてもよく、別体に構成し、接着、溶
接等の接合手段によりターゲット環２に後付けしてもよ
い。また、ターゲット環２を省略し、入力軸31及び出力
軸32の外周にターゲット20を直接的に設けるようにして
もよい。但し、前記ターゲット20は、夫々の部分螺旋の
周方向長さ、外径等の寸法に所定の精度が必要であり、
図示の如く、入力軸31及び出力軸32と別体に構成された
ターゲット環２の外周に形成し、精度確保のための加工
が可能にするのがよい。The target 20 may be formed integrally with the target ring 2 or may be formed separately and attached to the target ring 2 by joining means such as bonding or welding. Further, the target ring 2 may be omitted, and the target 20 may be directly provided on the outer circumference of the input shaft 31 and the output shaft 32. However, the target 20 requires a predetermined accuracy in dimensions such as a circumferential length of each partial spiral, an outer diameter, and the like,
As shown in the figure, it is preferable that the input shaft 31 and the output shaft 32 be formed on the outer periphery of the target ring 2 separately from the target shaft 2 so as to enable processing for ensuring accuracy.
【００２６】以上の如きターゲット環２，２の外側に
は、夫々の外周のターゲット20，20の外縁を臨むように
センサボックス１が配してある。該センサボックス１
は、前記入力軸31及び出力軸32を支持するハウジングＨ
の周壁に固定支持されており、その内部には、入力軸31
側のターゲット20に対向する２つのＭＲセンサ1A，1B
が、周方向に位置をずらせて配置されており、また、出
力軸32側のターゲット20に対向する２つのＭＲセンサ2
A，2Bが、入力軸31側のＭＲセンサ1A，1Bと周方向位置
を合わせて配置されている。A sensor box 1 is arranged outside the target rings 2 and 2 so as to face the outer edges of the targets 20 and 20 on the outer periphery. The sensor box 1
Is a housing H that supports the input shaft 31 and the output shaft 32.
Of the input shaft 31
MR sensors 1A and 1B facing the target 20 on the side
Are arranged so as to be displaced in the circumferential direction, and two MR sensors 2 facing the target 20 on the output shaft 32 side.
A and 2B are arranged so as to be circumferentially aligned with the MR sensors 1A and 1B on the input shaft 31 side.
【００２７】前記ＭＲセンサ1A，1B，2A，2Bは、磁界の
作用により電気的特性（抵抗）を変える磁気抵抗効果素
子（ＭＲ素子）を用いてなり、周辺磁界の変化に応じて
出力電圧を変えるように構成されたセンサであり、これ
らのの出力は、センサボックス１の外部に引き出され、
マイクロプロセッサを用いてなる演算処理部４に与えら
れている。Each of the MR sensors 1A, 1B, 2A, and 2B uses a magnetoresistive element (MR element) that changes electric characteristics (resistance) by the action of a magnetic field, and outputs an output voltage according to a change in a peripheral magnetic field. Sensors that are configured to change, the outputs of these are drawn out of the sensor box 1,
It is provided to an arithmetic processing unit 4 using a microprocessor.
【００２８】これらのＭＲセンサ1A，1B，2A，2Bが対向
するターゲット20，20は、前述の如く、入力軸31及び出
力軸32の外周に並ぶ磁性体製の部分螺旋の集合体であ
り、入力軸31及び出力軸32が回転した場合、前記ターゲ
ット20，20は、夫々に対応するＭＲセンサ1A，1B，2A，
2Bの配設位置から見たとき、各部分螺旋の傾斜に応じた
軸長方向の変位を、夫々の部分螺旋の長さに相当する周
期にて向きを変えつつ繰り返す。The targets 20, 20 facing these MR sensors 1A, 1B, 2A, 2B are, as described above, an aggregate of partial spirals made of a magnetic material arranged on the outer periphery of the input shaft 31 and the output shaft 32. When the input shaft 31 and the output shaft 32 rotate, the targets 20, 20 are respectively associated with the MR sensors 1A, 1B, 2A,
When viewed from the arrangement position of 2B, the displacement in the axial direction according to the inclination of each partial spiral is repeated while changing its direction at a cycle corresponding to the length of each partial spiral.
【００２９】従って、前記ＭＲセンサ1A，1B，2A，2Bの
夫々は、入力軸31及び出力軸32の回転に応じて、夫々に
対応するターゲット20，20を構成する部分螺旋２つ分の
回転角度に相当する周期にて比例的な増減を繰り返す出
力を発する。またこれらの出力は、入力軸31（又は出力
軸32）側のターゲット20に対向する２つのＭＲセンサ1
A，1B（又は2A，2B）について見た場合、両センサ間に
予め設定された周方向の位置ずれ量に対応する位相差を
有する。入力軸31側のＭＲセンサ1A，1Bの出力例は、前
記図５に示してあり、このような出力が与えられる演算
処理部４は、前述した手順により入力軸31の回転角度を
算出して出力する。Accordingly, each of the MR sensors 1A, 1B, 2A, 2B rotates in accordance with the rotation of the input shaft 31 and the output shaft 32 by two partial spirals constituting the corresponding targets 20, 20, respectively. An output that repeats proportional increase and decrease in a cycle corresponding to the angle is issued. These outputs are output from the two MR sensors 1 facing the target 20 on the input shaft 31 (or output shaft 32) side.
When viewed with respect to A and 1B (or 2A and 2B), there is a phase difference between the two sensors corresponding to a preset amount of displacement in the circumferential direction. An output example of the MR sensors 1A and 1B on the input shaft 31 side is shown in FIG. 5, and the arithmetic processing unit 4 to which such an output is given calculates the rotation angle of the input shaft 31 according to the procedure described above. Output.
【００３０】また出力軸32の回転角度は、対応するＭＲ
センサ2A，2Bの出力電圧を用いた同様の手順により算出
することができる。更に演算処理部４は、以上の如く算
出された入力軸31及び出力軸32の回転角度の差を求め、
この差に基づいて入力軸31及び出力軸32に加わる回転ト
ルクを算出し、この結果を出力する動作をなす。The rotation angle of the output shaft 32 depends on the corresponding MR.
It can be calculated by a similar procedure using the output voltages of the sensors 2A and 2B. Further, the arithmetic processing unit 4 obtains a difference between the rotation angles of the input shaft 31 and the output shaft 32 calculated as described above,
On the basis of the difference, a rotation torque applied to the input shaft 31 and the output shaft 32 is calculated, and an operation of outputting the result is performed.
【００３１】前述の如く操舵軸３を構成する入力軸31及
び出力軸32の回転は、舵輪30の操作により入力軸31に加
えられる操舵トルク（回転トルク）の作用下にて、両軸
31，32を連結する前記トーションバー34の捩れを伴って
生じており、入力軸31と出力軸32との間には、前記回転
トルクの大きさ及び方向に対応する相対角変位が生じた
状態にある。この相対角変位は、前述の如く、入力軸31
及び出力軸32に対して各別に算出される回転角度の差と
して求められるから、この差を所定の参照テーブル又は
算出式に適用することにより、入力軸31及び出力軸32に
加わる回転トルクを算出することができる。As described above, the rotation of the input shaft 31 and the output shaft 32 constituting the steering shaft 3 is controlled by the operation of the steering wheel 30 by the steering torque (rotation torque) applied to the input shaft 31.
A state where a relative angular displacement corresponding to the magnitude and direction of the rotational torque is generated between the input shaft 31 and the output shaft 32 due to the torsion of the torsion bar 34 connecting the 31 and 32. It is in. This relative angular displacement is, as described above,
And the difference between the rotation angles calculated for the output shaft 32 is calculated. By applying the difference to a predetermined look-up table or a calculation formula, the rotation torque applied to the input shaft 31 and the output shaft 32 is calculated. can do.
【００３２】なお、図示の実施の形態においては、捩れ
要素としてのトーションバー34を介して連結された入力
軸31と出力軸32とにターゲット20，20を設けた構成につ
いて述べたが、自身の捩れ特性が明らかな回転軸を対象
とする場合には、該回転軸の軸長方向に離隔した位置に
ターゲット20，20を夫々設け、これらをＭＲセンサによ
り検出する構成としてもよいことは言うまでもない。In the illustrated embodiment, the target 20 is provided on the input shaft 31 and the output shaft 32 connected via the torsion bar 34 as a torsion element. In the case where the target is a rotating shaft whose torsion characteristic is clear, it goes without saying that targets 20 may be provided at positions separated in the axial direction of the rotating shaft, and these may be detected by an MR sensor. .
【００３３】ここで、以上の如き回転角度の算出及び回
転トルクの算出を高精度に行わせるには、入力軸31側の
ＭＲセンサ1A，1B及び出力軸32側のＭＲセンサ2A，2Bの
出力特性が略同じであり、対応するターゲット20，20の
通過に感応して発せられる夫々の出力電圧が、互いに等
しい変化率にて増減する必要がある。Here, in order to calculate the rotation angle and the rotation torque as described above with high accuracy, the outputs of the MR sensors 1A and 1B on the input shaft 31 side and the MR sensors 2A and 2B on the output shaft 32 side are required. The characteristics are substantially the same, and the respective output voltages generated in response to the passage of the corresponding targets 20, 20 need to increase or decrease at the same rate of change.
【００３４】前記図５は、入力軸31側のＭＲセンサ1A，
1Bの出力電圧の望ましい変化態様が示されている。本図
においては、実線により示す一方のＭＲセンサ1Aの出力
電圧の変化と、破線により示す他方のＭＲセンサ1Bの出
力の変化とが、全く同一の変化態様を示している。FIG. 5 shows the MR sensor 1A on the input shaft 31 side.
A desired variation of the output voltage of 1B is shown. In this drawing, the change in the output voltage of one MR sensor 1A indicated by a solid line and the change in the output of the other MR sensor 1B indicated by a broken line show exactly the same change.
【００３５】しかしながら、ＭＲセンサ1A，1Bの出力電
圧は、異なる変化態様を示すのが一般的である。図２及
び図３は、入力軸31側の２つのＭＲセンサ1A，1Bの実際
の出力例を示しており、図２には、一方のＭＲセンサ1A
の出力電圧の変化率が他方のＭＲセンサ1Bの出力電圧の
変化率よりも大となった出力例が示され、図３には、一
方のＭＲセンサ1Aの出力電圧が、他方のＭＲセンサ1Bの
出力電圧よりも大となる側にオフセットした出力例が示
されている。However, the output voltages of the MR sensors 1A and 1B generally show different changes. 2 and 3 show actual output examples of the two MR sensors 1A and 1B on the input shaft 31 side. FIG. 2 shows one MR sensor 1A.
An output example in which the change rate of the output voltage of the first MR sensor 1B is larger than the change rate of the output voltage of the other MR sensor 1B is shown in FIG. 3, and the output voltage of one MR sensor 1A is changed to the other MR sensor 1B. 5 shows an example of an output offset to a side that is higher than the output voltage.
【００３６】図２に示す出力状態において、前述の如く
サンプリング周期毎に取り込まれる出力電圧の変化量
は、同一の条件下であっても、ＭＲセンサ1Aの出力の使
用時に大きく、ＭＲセンサ1Bの出力の使用時に小さくな
る。従って、このような変化量を逐次積算した結果に基
づいて算出される回転角度は、ＭＲセンサ1A，1Bのいず
れが使用されているかによって異なり、発生する誤差
は、経時的に増大する。また図３に示す出力状態にある
場合、これ自体は回転角度の算出誤差の発生要因とはな
らないが、このようなオフセットは、図２に示す変化率
の増減と複合して生じるため、回転角度の算出結果に誤
差が生じることは避けられない。In the output state shown in FIG. 2, the change amount of the output voltage taken in each sampling period as described above is large when the output of the MR sensor 1A is used even under the same condition, and the output of the MR sensor 1B is large. Reduced when using output. Therefore, the rotation angle calculated based on the result of successively integrating such changes differs depending on which of the MR sensors 1A and 1B is used, and the error that occurs increases with time. In the output state shown in FIG. 3, the offset itself does not cause a calculation error of the rotation angle. However, such an offset is generated in combination with the increase and decrease of the change rate shown in FIG. It is inevitable that an error will occur in the calculation result of.
【００３７】更に、ＭＲセンサ1A，1Bの出力特性は、周
辺温度等の周辺環境の影響を受けて変化し、また経時的
にも変化するから、前述の如く算出される回転角度に
は、周辺環境の影響による誤差及び経時的な誤差も含ま
れる。このような出力特性の相異による回転角度の算出
誤差は、出力軸32側のＭＲセンサ2A，2Bにおいても全く
同様に生じ、入力軸31の回転角度と出力軸32の回転角度
の差を用いて算出される回転トルクにも誤差が発生す
る。Further, since the output characteristics of the MR sensors 1A and 1B change under the influence of the surrounding environment such as the surrounding temperature and change over time, the rotation angle calculated as described above includes Errors due to environmental influences and errors over time are also included. Such a calculation error of the rotation angle due to the difference in the output characteristics also occurs in the MR sensors 2A and 2B on the output shaft 32 side in exactly the same way, and uses the difference between the rotation angle of the input shaft 31 and the rotation angle of the output shaft 32. An error also occurs in the rotational torque calculated as follows.
【００３８】このように、前記演算処理部４において算
出される回転角度及び回転トルクには、前記ＭＲセンサ
1A，1B，2A，2Bの出力特性の相異に起因する誤差が発生
することとなる。本発明においては、以上の如き誤差の
発生を回避するため、演算処理部４において、以下に示
す補正動作を行わせる構成としてある。図４は、演算処
理部４における補正動作の内容を示すフローチャートで
ある。As described above, the rotation angle and the rotation torque calculated by the arithmetic processing unit 4 are added to the MR sensor.
An error occurs due to a difference between the output characteristics of 1A, 1B, 2A, and 2B. In the present invention, in order to avoid the occurrence of the above-described error, the arithmetic processing unit 4 is configured to perform the following correction operation. FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the correction operation in the arithmetic processing unit 4.
【００３９】この補正動作は、回転角度及び回転トルク
の算出の間の割込み処理として、入力軸31側のＭＲセン
サ1A，1Bの出力、及び出力軸32側のＭＲセンサ2A，2Bの
出力に対して夫々行われる。以下の説明においては、入
力軸31側のＭＲセンサ1A，1Bに対する補正手順について
述べる。This correction operation is performed as an interrupt process during the calculation of the rotation angle and the rotation torque, with respect to the outputs of the MR sensors 1A and 1B on the input shaft 31 side and the outputs of the MR sensors 2A and 2B on the output shaft 32 side. It is performed respectively. In the following description, a correction procedure for the MR sensors 1A and 1B on the input shaft 31 side will be described.
【００４０】演算処理部４は、ＭＲセンサ1A，1Bの出力
を所定のサンプリング周期にて取込み（ステップ１）、
これらの出力を調べ、一方のＭＲセンサ1Aの出力が増加
域にあるか否か、他方のＭＲセンサ1Bの出力が減少域に
あるか否かを夫々判定し（ステップ２，３）、これらが
共に満たされている場合、ＭＲセンサ1A，1Bの出力が交
叉したか否かを調べる（ステップ４）。The arithmetic processing section 4 captures the outputs of the MR sensors 1A and 1B at a predetermined sampling cycle (step 1).
By examining these outputs, it is determined whether the output of one MR sensor 1A is in the increasing range and whether the output of the other MR sensor 1B is in the decreasing range (steps 2 and 3). If both are satisfied, it is checked whether or not the outputs of the MR sensors 1A and 1B have crossed (step 4).
【００４１】以上の動作は、図２及び図３、並びに図５
中のＡ点、即ち、ＭＲセンサ1Aの出力の増加部と他方の
ＭＲセンサ1Bの出力の減少部とが交叉する点を検出すべ
く行われるものである。ステップ２，３，４での判定
は、ＭＲセンサ1A，1Bの出力のサンプリング履歴に基づ
いてなされ、ステップ４での判定は、ＭＲセンサ1A，1B
の出力の大小が反転したか否かを調べることによりなさ
れる。The above operation is described in FIGS. 2 and 3 and FIG.
The detection is performed in order to detect a point A in the middle, that is, a point where the increased portion of the output of the MR sensor 1A and the decreased portion of the output of the other MR sensor 1B cross. The determinations in steps 2, 3 and 4 are made based on the sampling history of the outputs of the MR sensors 1A and 1B, and the determination in step 4 is made based on the MR sensors 1A and 1B.
This is done by checking whether the magnitude of the output is inverted.
【００４２】ステップ４において、ＭＲセンサ1A，1Bの
出力が交叉したと判定された場合、演算処理部４は、前
述した手順により別途算出されている現状の回転角度θ
を、以下の如く与えられる所定角度θ0 に置き換え（ス
テップ５）、その後ステップ１に戻り、同様の動作を繰
り返す。If it is determined in step 4 that the outputs of the MR sensors 1A and 1B have crossed, the arithmetic processing unit 4 determines the current rotation angle θ separately calculated by the above-described procedure.
Is replaced with a predetermined angle θ 0 given as follows (step 5), and then returns to step 1 and repeats the same operation.
【００４３】前記所定角度θ0 は、前記交叉点Ａの前に
検出された同条件の交叉点Ａ′（図２、３、５参照）の
検出時点における回転角度θ0 ′にＡ−Ａ′間に相当す
る補正角度θ1 を加算（又は減算）した値である。ここ
で前記補正角度θ1 は、ＭＲセンサ1A，1Bの出力電圧の
一周期に対応する回転角度であり、図２と図３との比
較、更には、これらと図５との比較により明らかな如
く、ＭＲセンサ1A，1Bの出力特性の如何に拘らず一定で
ある。即ち、前記補正角度θ1 は、検出対象となるター
ゲット20を構成する部分螺旋２つ分に対応する回転角度
であり、例えば、前記ターゲット20が周方向に10個の部
分螺旋を連ねて構成されている場合、前記補正角度θ1
は、72°（＝ 360°／５）となる。The predetermined angle θ 0 corresponds to the rotation angle θ 0 ′ at the time of detection of the intersection A ′ (see FIGS. 2, 3 and 5) under the same condition detected before the intersection A, and is AA ′. This is a value obtained by adding (or subtracting) the correction angle θ 1 corresponding to the interval. Here, the correction angle θ 1 is a rotation angle corresponding to one cycle of the output voltage of the MR sensors 1A and 1B, and is apparent from a comparison between FIGS. 2 and 3 and a comparison between FIGS. Thus, it is constant irrespective of the output characteristics of the MR sensors 1A and 1B. That is, the correction angle θ 1 is a rotation angle corresponding to two partial spirals forming the target 20 to be detected.For example, the target 20 is configured by connecting ten partial spirals in the circumferential direction. The correction angle θ 1
Is 72 ° (= 360 ° / 5).
【００４４】前記Ａ点から次の交叉点までの間の回転角
度θ（ｄｅｇ）の算出は、先の交叉点（Ａ′点）におけ
る回転角度θ0 ′から、現状の交叉点（Ａ点）における
回転角度θ0 までの間のΔＶの積算値をＶA とし、また
現状の交叉点（Ａ点）以降のΔＶの積算値をΔＶA と
し、更に一回転内の周期数をｎとするとき、下式を用い
て行われる。The rotation angle θ (deg) from the point A to the next intersection is calculated from the rotation angle θ 0 ′ at the previous intersection (point A ′) based on the current intersection point (point A). Where V A is the integrated value of ΔV up to the rotation angle θ 0 , ΔV A is the integrated value of ΔV after the current intersection point (point A), and n is the number of cycles in one rotation. , Using the following equation:
【００４５】 θ＝θ0 ＋（ 360／ｎ）・（ΔＶA ／ＶA ）Θ = θ 0 + (360 / n) · (ΔV A / V A )
【００４６】この式中のθ0 は、交叉点の通過毎に変更
する。またＶA は、交叉点の通過毎に変更してもよく、
過去複数回の平均値としてもよい。Θ 0 in this equation changes every time the vehicle crosses the intersection. V A may be changed every time the vehicle crosses the intersection,
The average value may be the average of a plurality of times in the past.
【００４７】以上の如く行われる演算処理部４の補正動
作は、前記交叉点Ａが検出されたとき、前回の交叉点
Ａ′の検出時点からＭＲセンサ1A，1Bの出力電圧の一周
期分の回転が生じていると判定し、現状の回転角度θ
を、前回の交叉点Ａ′の検出時点における回転角度
θ0 ′に一周期分の補正角度θ1 を加えた値に強制的に
置き換える動作である。この動作により、前回の交叉点
Ａ′の検出後、ＭＲセンサ1A又は1Bの出力電圧の変化量
ΔＶを逐次積算して得られる回転角度θの検出値に含ま
れる累積誤差が、交叉点Ａの検出時点での前記置き換え
により完全に相殺され、回転角度の検出を長期に亘って
高精度に行わせることができる。The correction operation of the arithmetic processing unit 4 performed as described above is performed such that when the crossing point A is detected, one cycle of the output voltages of the MR sensors 1A and 1B from the previous detection of the crossing point A '. It is determined that rotation has occurred, and the current rotation angle θ
Is forcibly replaced with a value obtained by adding the correction angle θ 1 for one cycle to the rotation angle θ 0 ′ at the time of detection of the previous intersection point A ′. By this operation, the accumulated error included in the detected value of the rotation angle θ obtained by sequentially integrating the change amount ΔV of the output voltage of the MR sensor 1A or 1B after the previous detection of the intersection A ′ is The displacement is completely canceled by the replacement at the time of detection, and the rotation angle can be detected with high accuracy over a long period of time.
【００４８】一周期の回転が生じているか否かの判定
は、前記交叉点Ａ，Ａ′の検出ではなく、出力電圧のピ
ーク位置の検出によっても同様に行わせることができ
る。しかしながら、前述した形状を有するターゲット20
に感応するＭＲセンサ1A，1Bの出力電圧のピーク位置の
近傍は、図２、図３及び図５に示す如く、増減の転換に
伴う不安定な出力領域であり、演算処理部４においてピ
ーク位置の正確な判定を行わせることは難しく、前記交
叉点Ａ，Ａ′の検出に基づいて補正を行う本発明と同等
の精度は得られない。The determination as to whether or not one cycle of rotation has occurred can be made in the same manner by detecting the peak position of the output voltage instead of detecting the cross points A and A '. However, the target 20 having the shape described above
The vicinity of the peak position of the output voltage of the MR sensors 1A and 1B which is sensitive to the above is an unstable output region accompanying the change of the increase and decrease as shown in FIG. 2, FIG. 3 and FIG. It is difficult to make an accurate determination, and the same accuracy as in the present invention in which correction is performed based on the detection of the intersection points A and A 'cannot be obtained.
【００４９】なお以上の実施の形態においては、ＭＲセ
ンサ1Aの出力の増加部とＭＲセンサ1Bの出力の減少部と
の交叉点Ａ，Ａ′を検出しているが、これとは逆に、Ｍ
Ｒセンサ1Aの出力の減少部とＭＲセンサ1Bの出力の増加
部との交叉点Ｂ，Ｂ′（図２参照）を検出するようにし
てもよい。In the above embodiment, the intersection points A and A 'between the increasing portion of the output of the MR sensor 1A and the decreasing portion of the output of the MR sensor 1B are detected. M
The intersections B and B '(see FIG. 2) of the decreasing portion of the output of the R sensor 1A and the increasing portion of the output of the MR sensor 1B may be detected.
【００５０】また以上の実施の形態においては、自動車
の舵取装置において、舵角及び操舵トルクを検出すべ
く、舵輪30と舵取機構とを連絡する操舵軸３に使用した
構成について述べたが、本発明に係る回転角検出装置及
びトルク検出装置は、軸回りに回転する回転軸の回転角
度及び回転トルクを検出する用途全般に広く使用可能で
あることは言うまでもない。In the above-described embodiment, the configuration in which the steering shaft 3 that connects the steering wheel 30 and the steering mechanism is used in the steering apparatus of the vehicle to detect the steering angle and the steering torque has been described. Needless to say, the rotation angle detection device and the torque detection device according to the present invention can be widely used in all applications for detecting the rotation angle and the rotation torque of a rotation shaft rotating around an axis.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上詳述した如く本発明の第１発明に係
る回転角検出装置においては、回転軸の周上に設けられ
たターゲットの周期的な変位に感応して位相差を有して
発せられる２つの検出器の出力の交叉を検出し、この検
出がなされたとき、前回の検出時点から前記ターゲット
の一周期分の回転が生じたと判定して、この間の出力変
化量の積算により得られる回転角度の算出値を所定値に
置き換える補正を行うから、各部の取付け誤差、周辺環
境の影響、経時的な原因等による検出器の出力特性の変
化を補償し、組立て時の手間及び時間を要することなく
検出誤差の発生を防止して、長期に亘って正確な回転角
度の検出を行わせることができる。As described above in detail, in the rotation angle detecting device according to the first aspect of the present invention, the rotation angle detecting device has a phase difference in response to the periodic displacement of the target provided on the circumference of the rotating shaft. A crossover of the outputs of the two detectors emitted is detected, and when this detection is made, it is determined that rotation of the target for one cycle has occurred since the previous detection, and the output change amount during this period is obtained. Correction to replace the calculated value of the rotation angle with a predetermined value, compensates for changes in the output characteristics of the detector due to mounting errors of each part, the influence of the surrounding environment, causes over time, etc., and reduces the labor and time required for assembly. The occurrence of a detection error can be prevented without necessity, and the accurate rotation angle can be detected over a long period of time.
【００５２】また本発明の第２発明に係るトルク検出装
置においては、対象となる回転軸の軸長方向の２か所に
第１発明に係る回転角検出装置を配し、これらにより高
精度に検出される回転角度の差に基づいて前記回転軸に
加わる回転トルクを算出する構成としたから、各部の取
付け誤差、周辺環境の影響、経時的な原因等による検誤
差の発生を防止し、長期に亘って正確な回転トルクの検
出を行わせることができる。In the torque detecting device according to the second aspect of the present invention, the rotation angle detecting device according to the first aspect of the present invention is disposed at two positions in the axial direction of the target rotary shaft, thereby providing high accuracy. Since the configuration is such that the rotational torque applied to the rotary shaft is calculated based on the difference between the detected rotational angles, it is possible to prevent the occurrence of detection errors due to mounting errors of each part, the influence of the surrounding environment, causes over time, etc. , An accurate detection of the rotational torque can be performed.
【００５３】更に本発明の第３発明に係る舵取装置にお
いては、舵輪と舵取機構とを連絡する操舵軸を検出対象
として第１発明の回転角検出装置及び第２発明のトルク
検出装置の一方又は両方を備えたから、舵角及び操舵ト
ルクの一方又は両方を高精度に検出することができ、電
動パワーステアリング装置における操舵補助用のモータ
の駆動制御等、高い信頼性を要求される各種の制御に好
便に利用することが可能となる等、本発明は優れた効果
を奏する。Further, in the steering device according to the third invention of the present invention, the rotation angle detection device of the first invention and the torque detection device of the second invention are used for detecting a steering shaft that connects a steering wheel and a steering mechanism. Since one or both are provided, it is possible to detect one or both of the steering angle and the steering torque with high accuracy, and to control driving of a motor for steering assist in an electric power steering device, various kinds of devices requiring high reliability are required. The present invention has excellent effects, for example, it can be conveniently used for control.
【図１】自動車の舵取装置に適用された本発明に係る回
転角検出装置及びトルク検出装置の構成を示す模式図で
ある。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a rotation angle detecting device and a torque detecting device according to the present invention applied to a steering device of an automobile.
【図２】入力軸側の２つのＭＲセンサの実際の出力例を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of actual outputs of two MR sensors on the input shaft side.
【図３】入力軸側の２つのＭＲセンサの実際の出力例を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an actual output example of two MR sensors on the input shaft side.
【図４】演算処理部における補正動作の内容を示すフロ
ーチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the contents of a correction operation in an arithmetic processing unit.
【図５】回転角検出装置による回転角度の算出方法の説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of calculating a rotation angle by a rotation angle detection device.
１ センサボックス 1A，1B，2A、2B ＭＲセンサ ２ ターゲット環 ３ 操舵軸 ４ 演算処理部 20 ターゲット 30 舵輪 31 入力軸 32 出力軸 34 トーションバー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor box 1A, 1B, 2A, 2B MR sensor 2 Target ring 3 Steering axis 4 Arithmetic processing unit 20 Target 30 Steering wheel 31 Input shaft 32 Output shaft 34 Torsion bar
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ０１Ｄ 5/245 Ｇ０１Ｄ 5/245 Ｒ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // G01D 5/245 G01D 5/245 R
Claims (3)
転に応じて周期的な変位を繰り返すターゲットと、該タ
ーゲットに臨ませて固定支持され、前記変位の繰り返し
に応じて増減する出力を適宜の位相差を有して発する２
つの検出器とを備え、これらの出力を選択的に用い、増
加部又は減少部の出力変化分を積算した結果に基づいて
前記回転軸の回転角度を求める回転角検出装置におい
て、 前記２つの検出器の一方の出力の増加部と他方の出力の
減少部との交叉を逐次検出する手段と、該手段による検
出の都度、前記積算の結果を所定値に置き換える補正手
段とを備えることを特徴とする回転角検出装置。1. A target which is provided on a circumference of a rotating shaft and repeats a periodic displacement according to the rotation of the rotating shaft, and is fixedly supported to face the target and increases or decreases according to the repetition of the displacement. Emit output with appropriate phase difference 2
A rotation angle detection device that selectively uses the outputs of the rotation shafts and obtains the rotation angle of the rotation shaft based on the result of integrating the output change of the increasing portion or the decreasing portion. A means for sequentially detecting the intersection of an increasing portion of one output of the vessel and a decreasing portion of the other output, and a correction means for replacing the result of the integration with a predetermined value each time detection by the means is performed. Rotation angle detector.
された請求項１記載の回転角検出装置と、これらの回転
角検出装置により各別に検出された回転角度の差に基づ
いて前記回転軸に加わる回転トルクを算出するトルク算
出手段とを備えることを特徴とするトルク検出装置。2. A rotation angle detecting device according to claim 1, wherein said rotation angle detecting device is disposed at two positions separated in a direction of an axis length of said rotation shaft, and a difference between rotation angles detected by each of said rotation angle detecting devices. And a torque calculating means for calculating a rotational torque applied to the rotating shaft.
記回転軸として構成された請求項１記載の回転角検出装
置及び請求項２記載のトルク検出装置の一方又は両方を
備えることを特徴とする舵取装置。3. A rotation angle detecting device according to claim 1 and / or a torque detecting device according to claim 2, wherein a steering shaft for connecting a steering wheel and a steering mechanism is configured as the rotation shaft. A characteristic steering device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053159A JP3827533B2 (en) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | Rotation angle detection device, torque detection device, and steering device |
Applications Claiming Priority (1)
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