JPWO2016132776A1 - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、前記操舵機構に設けられ、内部に第1の歯車支持部及び第2の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、前記第1の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第1の歯部及び回転軸を中心としてN極及びS極が着磁された第1の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第1の歯車と、該第1の歯車に設けられ、前記第1の磁性部材に着磁されたN極またはS極の位置を表示する第1の目印部と、前記第2の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第1の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第2の歯部及び回転軸を中心としてN極及びS極が着磁された第2の磁性部材を有し、前記第1の歯車の回転に伴って回転する第2の歯車と、該第2の歯車に設けられ、前記第2の磁性部材に着磁されたN極またはS極の位置を表示すると共に、前記各歯車支持部に前記第1の歯車と前記第2の歯車が収容された初期状態において、前記第1の目印部に対して所定の位置関係となるように配置された第2の目印部と、前記第1の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第1の歯車の回転角を検出する第1の検出素子と、前記第2の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第2の歯車の回転角を検出する第2の検出素子と、前記第1の歯車の回転角と前記第2の歯車の回転角との組み合せによって、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備えたことを特徴としている。
〔本実施形態の作用効果〕
したがって、このパワーステアリング装置では、運転者が前記ステアリングホイール1を回動させると、前記舵角センサ16が前記ステアリングホイール1と一体に回転する前記操舵軸6の操舵角の演算を行った後に、この演算結果に基づいて前記ECU18が前記電動モータ19を駆動制御することで、実際の操舵状況に見合った操舵アシスト力が操舵機構へ送られることとなる。
Claims (20)
- ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、
該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構に設けられ、内部に第1の歯車支持部及び第2の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、
前記第1の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第1の歯部及び回転軸を中心としてN極及びS極が着磁された第1の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第1の歯車と、
該第1の歯車に設けられ、前記第1の磁性部材に着磁されたN極またはS極の位置を表示する第1の目印部と、
前記第2の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第1の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第2の歯部及び回転軸を中心としてN極及びS極が着磁された第2の磁性部材を有し、前記第1の歯車の回転に伴って回転する第2の歯車と、
該第2の歯車に設けられ、前記第2の磁性部材に着磁されたN極またはS極の位置を表示すると共に、前記各歯車支持部に前記第1の歯車と前記第2の歯車が収容された初期状態において、前記第1の目印部に対して所定の位置関係となるように配置された第2の目印部と、
前記第1の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第1の歯車の回転角を検出する第1の検出素子と、
前記第2の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第2の歯車の回転角を検出する第2の検出素子と、
前記第1の歯車の回転角と前記第2の歯車の回転角との組み合せによって、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、
前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記制御部は、マイクロプロセッサを備え、
前記操舵絶対角演算回路は、前記マイクロプロセッサ内に設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の歯車及び前記第2の歯車は、金型のキャビティ内に前記第1の歯車の磁性部材及び前記第2の歯車の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、
前記第1の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第1の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁され、
前記第2の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第2の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項3に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の磁性部材は、前記第1の歯車の軸方向に対する直交断面形状が非円形となるように形成され、
前記第2の磁性部材は、前記第2の歯車の軸方向に対する直交断面形状が非円形となるように形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の目印部は、前記複数の第1の歯部のうち、前記第1の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられ、
前記第2の目印部は、前記複数の第2の歯部のうち、前記第2の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項5に記載のパワーステアリング装置において、
前記センサハウジングは、前記第1の歯車の軸方向において前記第1の歯車と対向するように設けられた第1の対向面と、該第1の対向面に設けられ、前記第1の歯車側に向かって突出するように形成された第1の突起部と、前記第2の歯車の軸方向において前記第2の歯車と対向するように設けられた第2の対向面と、該第2の対向面に設けられ、前記第2の歯車側に向かって突出するように形成された第2の突起部と、を有し、
前記第1の突起部は、前記第1の歯車の径方向において前記複数の第1の歯部と前記第1の目印部との間に位置するように形成され、
前記第2の突起部は、前記第2の歯車の径方向において前記第2の歯車の複数の歯部と前記第2の目印部との間に位置するように形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の目印部は、前記第1の歯車の軸方向へ開口するように凹状に形成され、
前記第2の目印部は、前記第2の歯車の軸方向へ開口するように凹状に形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項7に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の歯車及び前記第2の歯車は、金型のキャビティ内に前記第1の磁性部材及び前記第2の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、
前記第1の磁性部材は、外周面をインサート成形用の設備の爪部で挟持された状態で前記キャビティ内に保持され、
前記第1の目印部は、インサート成形後に前記インサート成形用の設備の爪部が前記第1の歯車から抜き取られることによって形成され、
前記第2の磁性部材は、外周面をインサート成形用の設備の爪部で挟持された状態で前記キャビティ内に保持され、
前記第2の目印部は、インサート成形後に前記インサート成形用の設備の爪部が前記第2の歯車から抜き取られることによって形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項8に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の目印部は、前記第1の歯車の軸方向における深さが、前記第1の磁性部材の外周面の軸方向巾よりも大きくなるように形成され、
前記第2の目印部は、前記第2の歯車の軸方向における深さが、前記第2の磁性部材の外周面の軸方向巾よりも大きくなるように形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の歯車は、軸方向一方側に前記第1の目印部を有すると共に、軸方向他方側に、前記第1の磁性部材を着磁するための装置との相対回転位置を合わせる第1の回転位置合わせ部を備え、
前記第2の歯車は、軸方向一方側に前記第1の目印部を有すると共に、軸方向他方側に、前記第2の磁性部材を着磁するための装置との相対回転位置を合わせる第2の回転位置合わせ部を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項10に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の歯車と前記第2の歯車のいずれか一方は、他方に対し直径が小さくなるように形成されると共に、前記他方の歯車の磁性部材を着磁するための装置に設置できないように前記第1の回転位置合わせ部または前記第2の回転位置合わせ部が形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項10に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の歯車は、該第1の歯車の回転軸を中心とした第1の円筒部を備え、
前記第1の磁性部材は、前記第1の円筒部と係合するように形成された着磁装置の凹部内に前記第1の円筒部が挿入された状態で着磁され、
前記第2の歯車は、該第2の歯車の回転軸を中心とした第2の円筒部を備え、
前記第2の磁性部材は、前記第2の円筒部と係合するように形成された着磁装置の凹部内に前記第2の円筒部が挿入された状態で着磁されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の歯車は、円周方向の前記第1の目印部を含む所定範囲において目印として前記第1の目印部のみが形成され、
前記第2の歯車は、円周方向の前記第2の目印部を含む所定範囲において目印として前記第2の目印部のみが形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のパワーステアリング装置は、前記センサハウジングに設けられた第3の歯車を有し、
前記操舵機構は、前記ステアリングホイールの回転に伴い回転する操舵軸を備え、
前記第3の歯車は、内部に前記操舵軸を挿通させる挿通孔と、外周側に設けられ、前記複数の第1の歯部と噛み合うことにより前記ステアリングホイールの回転を前記第1の歯車に伝達する複数の第3の歯部と、円周方向の所定位置に設けられた第3の目印部と、を備え、
前記第1の歯車と、前記第2の歯車及び前記第3の歯車は、前記第1の目印部と、前記第2の目印部及び前記第3の目印部が、それぞれ所定の位置関係となるように前記センサハウジングへ組み付けられることを特徴とするパワーステアリング装置。 - ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、
該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構に設けられ、内部に第1の歯車支持部及び第2の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、
前記第1の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第1の歯部及び回転軸を中心としてN極及びS極が着磁された第1の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第1の歯車と、
該第1の歯車に設けられ、前記第1の磁性部材に着磁されたN極またはS極の位置を検出装置によって検出可能とする第1の被検出部と、
前記第2の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第1の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第2の歯部及び回転軸を中心としてN極及びS極が着磁された第2の磁性部材を有し、前記第1の歯車の回転に伴って回転する第2の歯車と、
該第2の歯車に設けられ、前記第2の磁性部材に着磁されたN極またはS極の位置を検出装置によって検出可能とすると共に、前記各歯車支持部に前記第1の歯車と前記第2の歯車が収容された初期状態において、前記第1の被検出部に対して所定の位置関係となるように配置された第2の被検出部と、
前記第1の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第1の歯車の回転角を検出する第1の検出素子と、
前記第2の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第2の歯車の回転角を検出する第2の検出素子と、
前記第1の歯車の回転角と前記第2の歯車の回転角との組み合せによって、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、
前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。 - ステアリングホイールの操作に伴い転舵輪を転舵させる操舵機構と、
該操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記操舵機構に設けられ、内部に第1の歯車支持部及び第2の歯車支持部を備えたセンサハウジングと、
前記第1の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に一体に形成された複数の第1の歯部及び回転軸を中心としてN極及びS極が着磁された第1の磁性部材を有し、前記ステアリングホイールの回転に伴って回転する第1の歯車と、
前記第2の歯車支持部に回転自在に保持されていると共に、外周側に前記複数の第1の歯部と直接的または間接的に噛み合うように一体に形成された複数の第2の歯部及び回転軸を中心としてN極及びS極が着磁された第2の磁性部材を有し、前記第1の歯車の回転に伴って回転する第2の歯車と、
前記第1の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第1の歯車の回転角を検出する第1の検出素子と、
前記第2の磁性部材が発する磁界の変化に基づき、前記第2の歯車の回転角を検出する第2の検出素子と、
前記第1の検出素子の出力または前記第2の検出素子の出力を補正するための補正値を記憶する記憶回路と、
前記補正値の異常を検出する補正値異常検出回路と、
前記補正値の異常が検出されない場合に、前記第1の検出素子の出力と、前記第2の検出素子の出力、及び前記補正値に基づき、前記転舵輪が直進方向を向くときの前記ステアリングホイールの中立位置からの前記ステアリングホイールの操舵絶対角を演算する操舵絶対角演算回路と、
前記操舵絶対角に基づき、前記電動モータを駆動制御する制御部と、
を備え、
前記第1の歯車及び前記第2の歯車を、前記第1の磁性部材の磁極の方向と前記第2の磁性部材の磁極の方向とが所定の位置関係となるように、前記各歯車支持部へ配置すると共に、
前記補正値異常検出回路が異常を検出した場合には、操舵絶対角演算回路が前記第1の検出素子の出力及び前記第2の検出素子の出力に基づき、前記操舵絶対角を演算するように設定したことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項16に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の歯車は、前記第1の磁性部材に着磁されたN極またはS極の位置を表示する第1の目印部を備え、
前記第2の歯車は、前記第2の磁性部材に着磁されたN極またはS極の位置を表示する第2の目印部を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項17に記載のパワーステアリング装置において、
前記制御部は、マイクロプロセッサを備え、
前記操舵絶対角演算回路は、前記マイクロプロセッサ内に設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項16に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の歯車及び前記第2の歯車は、金型のキャビティ内に前記第1の歯車の磁性部材及び前記第2の歯車の磁性部材のそれぞれを配置した状態で射出成形を行うインサート成形によって形成され、
前記第1の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第1の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁され、
前記第2の磁性部材は、前記インサート成形後に前記第2の歯車の軸方向へ発生する磁界により着磁されることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項16に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1の目印部は、前記複数の第1の歯部のうち、前記第1の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられ、
前記第2の目印部は、前記複数の第2の歯部のうち、前記第2の目印部に最も近い歯の歯底よりも内周側に設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
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