JP6031960B2 - ステアリング装置 - Google Patents
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Description
図1を参照して、ステアリング装置1の構成について説明する。
ステアリング装置1は、ステアリング本体10、アシスト装置20、磁気検出装置としてのトルク検出装置30、補償センサ80、および制御装置90を有する。ステアリング装置1は、アシスト装置20により操舵部品2としてのステアリングホイールの操作をアシストするコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置の構成を有する。
ラックシャフト15は、ラックギヤ15Aを有する。ラックギヤ15Aは、ラックシャフト15の長手方向の所定範囲にわたり形成された複数のラック歯を有する。
ステアリング本体10は、操舵部品2の操作にともないコラムシャフト12、インターミディエイトシャフト13、およびピニオンシャフト14を一体に回転させる。ステアリング本体10は、ラックアンドピニオン機構16によりピニオンシャフト14の回転をラックシャフト15の長手方向の往復動に変換する。ステアリング本体10は、ラックシャフト15の往復動により2個のタイロッド17を介して車輪3の転舵角を変化させる。
制御装置90は出力信号生成部91、演算部92、モータ駆動部93、および記憶部94を有する。
演算部92は、出力信号SAに基づいて操舵トルクτを演算する。演算部92においては、車速センサ4の車速信号SVが入力される。演算部92は、車速信号SVに基づいて車両の走行速度(以下、「車速V」)を演算する。演算部92は、操舵トルクτおよび車速Vをモータ駆動部93に出力する。
ここで、ステアリング装置1に関する各方向として、「軸方向ZA」、「上方向ZA1」、「下方向ZA2」、「径方向ZB」、「内方向ZB1」、「外方向ZB2」、および「周方向ZC」を定義する。
軸方向ZAは、コラムシャフト12の回転中心軸に沿う方向を示す。軸方向ZAは、互いに反対の方向を示す上方向ZA1および下方向ZA2により規定される。上方向ZA1は、第2シャフト12Bから第1シャフト12Aの順に通過する方向を示す。下方向ZA2は、第1シャフト12Aから第2シャフト12Bの順に通過する方向を示す。
カラー54は、ヨークホルダ53の下方向ZA2の端部に固定される。カラー54は、第2シャフト12Bの上方向ZA1の端部に固定される(図3参照)。
ケーブル72は、回路基板71と制御装置90とを電気的に接続する。ケーブル72は、回路基板71の上端部においてブッシュ73を介して接続される。
基板カバー部品75は、外方向ZB2から回路基板71およびコラムハウジング18の基板収容部分18Aを覆う。基板カバー部品75は、基板収容部分18Aの外方向ZB2の端部に固定される。
図5(a)は、第1シャフト12Aおよび第2シャフト12B(ともに図1参照)の間にトルクが付与されていない状態(以下、「中立状態」)を示す。図5(b)は、第1シャフト12Aおよび第2シャフト12Bの間に右回り方向のトルクが付与された状態を示す(以下、「右回転状態」)。図5(c)は、第1シャフト12Aおよび第2シャフト12Bの間に左回り方向のトルクが付与された状態を示す(以下、「左回転状態」)。
(A)第1N極対向面積は、第1ヨーク51と永久磁石41のN極との対向面積を示す。
(B)第1S極対向面積は、第1ヨーク51と永久磁石41のS極との対向面積を示す。
(C)第2N極対向面積は、第2ヨーク52と永久磁石41のN極との対向面積を示す。
(D)第2S極対向面積は、第2ヨーク52と永久磁石41のS極との対向面積を示す。
第1集磁リング81および第2集磁リング82においては、コラムシャフト12を介して地磁気および電動モータ21(図1参照)等の補償センサ80とは別の機器の磁束が通過する。磁気検出素子84は、第1集磁リング81の磁束量と第2集磁リング82の磁束量との差に基づいて、第1集磁リング81の集磁突起81Bおよび第2集磁リング82の集磁突起82Bの間に磁束が流れる。磁気検出素子84は、この磁束に応じた出力電圧を第2検出信号S2として出力する。
SA=S1−k×S2 …(1)
出力信号SAは、上記信号補正演算式により第1検出信号S1から第2検出信号S2に基づく外部磁界の影響を低減した信号となる。なお、トルク検出装置30および補償センサ80が互いに異なる位置となるため、第2検出信号S2により検出した外部磁界の磁束量がトルク検出装置30の第1検出信号S1に含まれる外部磁界の磁束量と異なる。このため、第2検出信号S2の外部磁界の磁束量とトルク検出装置30の第1検出信号S1に含まれる外部磁界の磁束量との相関情報を試験等により予め把握する。そして、この相関情報に基づいてkの値、すなわちゲインの大きさを設定する。
(1)ステアリング装置1は、補償センサ80を有する。ステアリング装置1は、トルク検出装置30の第1検出信号S1および補償センサ80の第2検出信号S2に基づいて、外部磁界の影響を低減した出力信号SAを生成する。ステアリング装置1は、出力信号SAに基づいてアシスト装置20の電動モータ21を駆動する。この構成によれば、ステアリング装置1は、外部磁界の影響がより低減された状態で動作することができる。したがって、外部磁界の影響により操舵感が異なることが抑制される。
図7は、第2実施形態のステアリング装置1の構成を示す。本実施形態のステアリング装置1は、図1および図2に示される第1実施形態のステアリング装置1との主要な相違点として、次の相違点を有する。すなわち、第2実施形態のステアリング装置1は、補償センサ80を有していない。以下では、第1実施形態のステアリング装置1と異なる点の詳細を説明し、第1実施形態と共通する構成については同一の符号を付してその説明の一部または全部を省略する。
出力信号生成部91は、車両位置信号SPに基づいて、マップMPにおける地域を選択する。そして、出力信号生成部91は、車両方向信号SDに基づいて、選択されたマップMPにおける車両進行方向に対応する地磁気の値を選択する。出力信号生成部91は、第1検出信号S1の値から地磁気の値を減算することにより出力信号SAを生成する。演算部92およびモータ駆動部93は、第1実施形態と同様である。
(4)ステアリング装置1は、マップMPおよび第1検出信号S1に基づいて出力信号SAを生成する。そして、ステアリング装置1は、出力信号SAに基づいて電動モータ21を駆動する。この構成によれば、ステアリング装置1は、第1実施形態の補償センサ80を有していない。このため、ステアリング装置1の部品点数が低減される。
本ステアリング装置は、上記各実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本ステアリング装置のその他の実施形態としての上記各実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は互いに組み合わせることもできる。
・第1および第2実施形態のステアリング装置1は、磁気検出装置としてトルク検出装置30を有する。ただし、磁気検出装置の構成は各実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例のステアリング装置1は、磁気検出装置としてトルク検出装置30に加えて舵角検出装置を有する。舵角検出装置は、ステアリングシャフト11の回転角度となる操舵角を第1検出信号(検出信号)として制御装置90に出力する。また、別の変形例のステアリング装置1は、磁気検出装置としてトルク検出装置30に代えて舵角検出装置を有する。
(イ)前記トルク検出装置および前記制御装置を電気的に接続する回路ユニットを有し、前記回路ユニットは、回路基板を有し、前記トルク検出装置および前記補償センサは、前記回路基板に電気的に接続される請求項1〜3のいずれか一項に記載のステアリング装置。
Claims (2)
- 操舵部品の操作により回転するステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトを回転させる力を前記ステアリングシャフトに付与することにより前記操舵部品の操作をアシストする電動モータと、
前記ステアリングシャフトと一体に回転する永久磁石、前記永久磁石が形成する磁界内に配置されて前記永久磁石との相対的な位置が変化するヨーク、および前記永久磁石および前記ヨークにより形成される磁気回路の磁束を検出信号として生成する磁気検出部を有する磁気検出装置と、
車両の向きを示す車両方向信号が入力され、前記車両の向きと地磁気との関係を示す補正値テーブルを有し、前記補正値テーブルを用いて前記検出信号から地磁気の影響を低減した出力信号を生成する制御装置と、
前記出力信号に基づいて前記電動モータを駆動するモータ駆動部と
を備えるステアリング装置。 - 前記磁気検出装置は、前記ステアリングシャフトに付与される操舵トルクを検出するトルク検出装置、または前記ステアリングシャフトの回転角度となる操舵角を検出する舵角検出装置である
請求項1に記載のステアリング装置。
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