JP2014019264A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度なステアリングホイールの操舵角情報を得ることができるパワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】入力軸の回転角である第１回転角と、出力軸の回転角である第２回転角の相対回転角に基づき、操舵軸に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵軸の回転に応じて回転する第１の歯車の回転角である第3回転角と、第１の歯車と互いに割り切れない所定の減速比をもって第１の歯車によって回転される第２の歯車の回転角である第4回転角との組み合わせに基づき、ステアリングホイールの回転位置が、転舵輪が直進方向を向くときのステアリングホイールの回転位置である中立状態から何回転目にあるかを示すハンドル回転回数を演算するハンドル回転回数演算回路と、第１回転角または第２回転角と前記ハンドル回転回数に基づき、ステアリングホイールの中立状態からの回転量である絶対角を演算する絶対角演算回路と、を設けた。
【選択図】図６

Description

本発明は、パワーステアリング装置に関する。

この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報には、磁石を装着した歯数の異なる複数の歯車の回転角を磁気検出素子によって検出し、検出した回転角を用いて制御手段によって所定の演算を行うことによりステアリングの回転角を検出するものが開示されている。

特開２００９−１９２４５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術に開示されているものでは、互いに噛み合う複数の歯車の回転角を用いてステアリングの回転角（操舵角）を検出しているため、歯車同士の噛み合い誤差が検出精度に影響し、高精度な回転角情報を得ることができないおそれがあるといった問題があった。
本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、高精度なステアリングホイールの操舵角情報を得ることができるパワーステアリング装置を提供することである。

上記目的を達成するため本願発明では、入力軸側に設けられ、入力軸の回転角である第１回転角を検出する第１の回転角センサと、出力軸側に設けられ、出力軸の回転角である第２回転角を検出する第２の回転角センサと、から構成され、第１回転角と第２回転角の相対回転角に基づき、操舵軸に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵軸の回転に応じて回転する第１の歯車を有し、第１の歯車の回転角である第3回転角を検出する第3の回転角センサと、第１の歯車と互いに割り切れない所定の減速比をもって第１の歯車によって回転される第２の歯車を有し、第２の歯車の回転角である第4回転角を検出する第4の回転角センサと、電子制御ユニットに設けられ、第3回転角と第4回転角の組み合わせに基づき、ステアリングホイールの回転位置が、転舵輪が直進方向を向くときのステアリングホイールの回転位置である中立状態から何回転目にあるかを示すハンドル回転回数を演算するハンドル回転回数演算回路と、第１回転角または第２回転角と前記ハンドル回転回数に基づき、ステアリングホイールの中立状態からの回転量である絶対角を演算する絶対角演算回路と、を設けた。

本発明により、高精度なステアリングホイールの操舵角情報を得ることができる。

実施例１のパワーステアリング装置の全体概要図である。 実施例１の操舵角センサおよび操舵トルクセンサの分解斜視図である。 実施例１の操舵角センサおよび操舵トルクセンサ付近の断面図である。 実施例１の入力軸の回転角とプライマリディテクションギヤおよびセカンダリディテクションギヤの回転角との関係を示す図である。 実施例１の入力軸の回転角プライマリレゾルバおよびセカンダリレゾルバの検出角との関係を示す図である。 実施例１の入力軸の回転角と、操舵角センサの絶対操舵角およびプライマリレゾルバの検出角との関係を示す図である。 実施例１のプライマリレゾルバのリセット回数を求める処理の流れを示すフローチャートである。 他の実施例の入力軸の回転角と、操舵角センサの絶対操舵角およびプライマリレゾルバの検出角との関係を示す図である。 他の実施例のシングルピニオン式のパワーステアリング装置の全体概要図である。

〔実施例１〕
［パワーステアリング装置の全体構成］
実施例１のパワーステアリング装置1について説明する。図１はパワーステアリング装置1の全体概要図である。パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2と、ステアリングホイール2に接続された入力軸３と、入力軸３に接続された出力軸４と、出力軸４に接続された第１ピニオン軸5と、第１ピニオン軸5と噛み合うラックバー6と、ラックバー6の端部に接続されたタイロッド7と、タイロッド7に接続された転舵輪8とを有している。第１ピニオン軸5とラックバー6とが噛み合う位置には第１ラック歯6aが形成されている。
入力軸3と出力軸4との間にはトーションバー22が設けられており、入力軸3と出力軸4とはトーションバー22の捩れの範囲内で相対回転可能に構成されている（図３参照）。なお入力軸3と出力軸4は操舵軸26を構成している。また第１ピニオン軸5とラックバー6とは出力軸4の回転動作を転舵輪8の転舵動作に変換する変換機構27を構成している。また、操舵軸26および変換機構27により操舵機構28が構成されている。

またステアリングホイール2の操舵力をアシストする操舵アシスト機構として、電動モータ9と、電動モータ9の出力軸に接続されたウォームシャフト10と、ウォームシャフト10と噛み合うウォームホイール11と、ウォームホイール11に接続された第２ピニオン12とを有している。第２ピニオン12は、ラックバー6に設けられた第２ラック歯6bと噛み合っている。
入力軸3の外周にはステアリングホイール2の操舵角を検出する操舵角センサ13が設けられ、入力軸3と出力軸4との間にはステアリングホイール2に入力された操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ14が設けられている。
電動モータ9を制御する構成として電子制御ユニット15を有している。電子制御ユニット15は、モータ電子制御ユニット16とセンサ電子制御ユニット17とを有している。また、モータ電子制御ユニット16は、操舵トルクセンサ14が検出した操舵トルクに基づき電動モータ9への指令電流を演算するモータ指令値演算部18を有している。センサ電子制御ユニット17は、ステアリングホイール2の回転位置が転舵輪8が直進方向を向くときのステアリングホイールの回転位置である中立状態から何回転目にあるかを示すハンドル回転回数を演算するハンドル回転回数演算部19と、ステアリングホイール2の中立位置からの回転量である絶対角を演算する絶対角演算部20とを有している。

［操舵角センサの構成］
図２は操舵角センサ13および操舵トルクセンサ14の分解斜視図、図３は操舵角センサ13および操舵トルクセンサ14付近の断面図である。ここでは操舵角センサ13の構成を中心に説明する。
操舵角センサ13は、入力軸3と一体に回転するメインギヤ13aと、メインギヤ13aと噛み合うプライマリディテクションギヤ13bと、プライマリディテクションギヤ13bと噛み合うセカンダリディテクションギヤ13cとを有している。メインギヤ13aは例えば40歯のギヤからなり、プライマリディテクションギヤ13bは20歯からのギヤからなり、セカンダリディテクションギヤ13cは19歯のギヤからなっている。つまり、プライマリディテクションギヤ13bの歯数とセカンダリディテクションギヤ13cの歯数とは互いに割り切れない歯数に設定されている。
プライマリディテクションギヤ13bとセカンダリディテクションギヤ13cにはそれぞれ周方向に所定の間隔を持ってN極およびS極が着磁された磁性部材13h,13iが装着されている。磁性部材13h,13iと対向する位置には磁性部材13h,13iのN極およびS極の間に発生する磁界の変化を抵抗素子の抵抗値の変化として検出する磁気抵抗効果センサ13d,13eが設けられている。磁気抵抗効果センサ13d,13eは、基板21に装着されている。操舵角センサ13の各要素は、操舵角センサケース13fに収容されている。操舵角センサケース13fは一方が開口し、操舵角センサ13の各要素を収容した後に、操舵角センサケース13fの開口する側に基板21が収容され、操舵角センサカバー13gにより閉塞されている。

［操舵トルクセンサの構成］
図2、図３を用いて操舵トルクセンサ14の構成を説明する。操舵トルクセンサ14は、入力軸3の回転角を検出するプライマリレゾルバ29と、出力軸4の回転角を検出するセカンダリレゾルバ30とから構成されている。プライマリレゾルバ29は、入力軸3と一体に回転するプライマリロータ29aと、プライマリロータ29aの径方向外側に対向して配置されたプライマリステータ29bを有している。またセカンダリレゾルバ30は、出力軸4と一体に回転するセカンダリロータ30aと、セカンダリロータ30aの径方向外側に対向して配置され出力軸5の回転角を検出するセカンダリステータ30bとを有している。
プライマリロータ29aとセカンダリロータ30aは操舵トルクセンサケース14eに収容され、操舵トルクセンサケース14eの開口部は、操舵角センサケース13fの底部により閉塞されている。プライマリステータ29bとセカンダリステータ30bは操舵トルクセンサケース14eに装着されている。また基板21はハーネス23が接続されており、ハーネス23によって外部に情報を出力している。
操舵角センサ13および操舵トルクセンサ14は、第１ピニオン軸5とともにギヤハウジング24に収容され、ギヤハウジング24の開口部はギヤカバー25により閉塞されている。

［操舵角の求め方］
図４は入力軸3の回転角とプライマリディテクションギヤ13bおよびセカンダリディテクションギヤ13cの回転角との関係を示す図である。磁気抵抗効果センサ13d,13eからは、プライマリディテクションギヤ13bおよびセカンダリディテクションギヤ13cの回転位置に応じて変化する磁性部材13h,13iの磁界を磁気抵抗の変化が、正弦波信号または余弦波信号として出力されるが、図４ではこの正弦波信号または余弦波信号から回転角情報に変換したものを示している。
図４に示すように、20歯のプライマリディテクションギヤ13bが1回転する間に19歯のセカンダリディテクションギヤ13cは1回転以上することとなる。セカンダリディテクションギヤ13cが20回転するまでは回転数が多くなるほど、プライマリディテクションギヤ13bに対するセカンダリディテクションギヤ13cの回転数の差は大きくなる。この回転数差を用いて絶対操舵角（入力軸3の絶対回転角）を求めることができる。

［操舵トルクの求め方］
図５は入力軸3の回転角プライマリレゾルバ29およびセカンダリレゾルバ30の検出角との関係を示す図である。プライマリレゾルバ29およびセカンダリレゾルバ30からは、入力軸3および出力軸4の回転位置に応じて変化する磁界変化が正弦波信号または余弦波信号として出力されるが、図５ではこの正弦波信号または余弦波信号から回転角情報に変換したものを示している。
入力軸3と出力軸4との間にトーションバー22が設けられているため、ステアリングホイール2に入力された操舵トルクにより、トーションバー22に捩れが発生し、入力軸３と出力軸4の間に回転角差が生じる。この回転角差は、図５に示すようにプライマリレゾルバ29の検出角とセカンダリレゾルバ30の検出角との差として表れる。この検出角差にトーションバー22のヤング率をかければ操舵トルクを求めることができる。

［操舵角の求め方（高精度型）］
操舵角センサ13単体での操舵角の求め方について上記で説明したが、操舵角センサ13では、メインギヤ13a、プライマリディテクションギヤ13b、セカンダリディテクションギヤ13cがそれぞれ噛み合うギヤで構成されているため、バックラッシ等による噛み合い誤差が検出角度の精度に影響し、高精度な操舵角情報を得られないおそれがある。
実施例１では、より高精度な操舵角θsp情報を得るために次に説明するような方法により操舵角を求めている。図６は入力軸3の回転角と、操舵角センサ13の絶対操舵角およびプライマリレゾルバ29の検出角との関係を示す図である。
まず、操舵角センサ13が検出した絶対操舵角θsとプライマリレゾルバ29が検出可能な最大回転角θrmaxとを用いて、プライマリレゾルバ29のリセット回数を求める。最大回転角θrmaxは、プライマリレゾルバ29の構成から予め決まる定数である。

図７はプライマリレゾルバ29のリセット回数を求める処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、操舵角センサ13が検出した絶対操舵角θsを算出して、ステップS2へ移行する。
ステップS2では、プライマリレゾルバ29が検出可能な入力軸3の最大回転角θrmaxを呼び出して、ステップS3へ移行する。
ステップS3では、リセット回数nを次の式により求めて、ステップS4に移行する。
n = θs / θrmax （ただし、nは整数であり、小数点以下は切り捨て）
ステップS4では、リセット回数nを出力して、処理を終了する。
上記のリセット回数nの演算処理は、ハンドル回転回数演算部19において演算される。
次に、プライマリレゾルバ29のリセット回数nとプライマリレゾルバ29の検出角度θrとから操舵角θspを求める。操舵角θspは次の式から求めることができる。
θsp = θrmax × n + θr
上記の操舵角θspの演算処理は、絶対角演算部20において演算される。
すなわち、誤差が大きい操舵角センサ13が検出した絶対操舵角θsを用いて大まかなリセット回数nを求め、誤差が小さいプライマリレゾルバ29の検出角度θrと組み合わせることで高精度な操舵角θspを求めるようにしている。
また次のようにして操舵角θspを求めることもできる。
操舵角センサ13が検出した絶対操舵角θsを用いて、次の式によりステアリングホイール2の回転位置が、転舵輪8が直進方向を向くときのステアリングホイール2の回転位置である中立位置から何回転目にあるかを示すハンドル回転回数Nを求める
N ＝ θs / 360° （ただし、Nは整数であり、小数点以下は切り捨て）
上記のハンドル回転回数Nの演算処理は、ハンドル回転回数演算部19において演算される。
次に、ハンドル回転回数N以降のプライマリレゾルバ29のリセット回数n1を次の式により求める。
n1 = (θs - 360° × N) / θrmax （ただし、n1は整数であり、小数点以下は切り捨て）
次に、プライマリレゾルバ29のリセット回数n1とプライマリレゾルバ29の検出角度θrとから操舵角θspを求める。操舵角θspは次の式から求めることができる。
θsp = (360° × N) ＋ (θrmax × n1) + θr
上記の操舵角θspの演算処理は、絶対角演算部20において演算される。
すなわち、誤差が大きい操舵角センサ13が検出した絶対操舵角θsを用いて、ハンドル回転回数Nと大まかなリセット回数n1を求め、誤差が小さいプライマリレゾルバ29の検出角度θrと組み合わせることで高精度な操舵角θspを求めるようにしている。

［作用］
操舵角センサ13では、メインギヤ13a、プライマリディテクションギヤ13b、セカンダリディテクションギヤ13cがそれぞれ噛み合うギヤで構成されているため、バックラッシ等による噛み合い誤差が検出角度の精度に影響し、高精度な操舵角情報を得られないおそれがある。
また、ステアリングホイール2の操舵角の全範囲を検出しようとすると、左に720°以上、右に720°以上の範囲で検出する必要があり、限られたメモリ容量で全範囲をデジタル処理により演算しようとすると十分な分解能を得られることができないおそれがあった。
そこで実施例１では、操舵角センサ13が検出した絶対操舵角θsプライマリレゾルバ29が検出可能な最大回転角θrmaxとを用いて、プライマリレゾルバ29のリセット回数を求め、プライマリレゾルバ29のリセット回数nプライマリレゾルバ29の検出角度θrとから操舵角θspを求めるようにした。
これにより、誤差は大きいが絶対操舵角を求めることができる操舵角センサ13が検出した値（絶対操舵角θs）を用いて大まかなハンドル回転回数（リセット回数n）を求め、誤差は小さいが絶対操舵角を求めることはできないプライマリレゾルバ29が検出した値（検出角度θr）と組み合わせることで高精度な操舵角θspを求めることができる。

また実施例１では、プライマリディテクションギヤ13bおよびセカンダリディテクションギヤ13cは、周方向に所定の間隔をもってN極およびS極が着磁された磁性部材13h,13iを備え、磁気抵抗効果センサ13dおよび磁気抵抗効果センサ13eは、N極およびS極の間に発生する磁界の変化を抵抗素子の抵抗値の変化として検出する磁気抵抗効果センサによって構成されることとした。これにより、操舵角センサ13を高応答で環境変化に強くすることができる。
また実施例１では、電子制御ユニット15は、プライマリレゾルバ29、セカンダリレゾルバ30、磁気抵抗効果センサ13dおよび磁気抵抗効果センサ13eからの出力信号が正弦波信号および余弦波信号として入力され、これら正弦波信号および余弦波信号を用いて操舵軸26の回転角を演算するセンサ電子制御ユニット17と、モータ指令値演算部18が設けられセンサ電子制御ユニット17の演算結果に基づき電動モータ9への指令電流値を演算するモータ電子制御ユニット16と、から構成した。これにより、プライマリレゾルバ29、セカンダリレゾルバ30、磁気抵抗効果センサ13dおよび磁気抵抗効果センサ13eの信号が全てセンサ電子制御ユニット17に入力されるため、演算回路の統合、簡略化を図ることができる。

また実施例１では、操舵機構28は、出力軸4に設けられた第１ピニオン軸5と、第１ピニオン軸5と噛合う第１ラック歯6aおよび第１ラック歯6aと異なるラック歯である第２ラック歯6bが形成されたラックバー6と、第２ラック歯6bと噛合う第２ピニオン軸12と、第２ピニオン軸12に設けられたウォームホイール11と、ウォームホイール11と噛合うと共に電動モータ9の回転力が付与されるウォームシャフト10と、から構成した。これにより、ステアリングホイール2からの操舵力は第１ピニオン軸5からラックバー6に伝達され、電動モータ9からの操舵アシスト力は第２ピニオン軸12からラックバー6に伝達されることとなるため、負荷を第１ピニオン軸5と第２ピニオン軸12とに分散させることができ、より出力の高いパワーステアリング装置1を提供することができる。

［効果］
実施例１のパワーステアリング装置1の効果について以下に列記する。
（１）ステアリングホイール2の操舵操作に伴い回転する入力軸3および入力軸3とトーションバー22を介して接続され入力軸3の回転が伝達される出力軸4から構成される操舵軸26、並びに出力軸4の回転を転舵輪8の転舵動作に変換する変換機構27、から構成される操舵機構28と、操舵機構28に操舵力を付与する電動モータ9と、電動モータ9を駆動制御する電子制御ユニット15と、入力軸3側に設けられ、入力軸3の回転角である第１回転角を検出するプライマリレゾルバ29（第１の回転角センサ）と、出力軸4側に設けられ、出力軸4の回転角である第２回転角を検出するセカンダリレゾルバ30（第２の回転角センサ）と、から構成され、第１回転角と第２回転角の相対回転角に基づき、操舵軸26に発生する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ14と、電子制御ユニット15に設けられ、操舵トルクに基づき、電動モータ9への指令電流値を演算するモータ指令値演算部18（モータ指令値演算回路）と、操舵軸26の回転に応じて回転するプライマリディテクションギヤ13b（第１の歯車）有し、プライマリディテクションギヤ13bの回転角である第3回転角を検出する磁気抵抗効果センサ13d（第3の回転角センサ）と、プライマリディテクションギヤ13bと互いに割り切れない所定の減速比をもってプライマリディテクションギヤ13bによって回転されるセカンダリディテクションギヤ13c（第2の歯車）を有し、セカンダリディテクションギヤ13cの回転角である第4回転角を検出する磁気抵抗効果センサ13d（第4の回転角センサ）と、電子制御ユニット15に設けられ、第3回転角と第4回転角の組み合わせに基づき、ステアリングホイール2の回転位置が、転舵輪8が直進方向を向くときのステアリングホイール2の回転位置である中立状態から何回転目にあるかを示すハンドル回転回数を演算するハンドル回転回数演算部19（ハンドル回転回数演算回路）と、第１回転角または第２回転角とハンドル回転回数に基づき、ステアリングホイール2の中立状態からの回転量である絶対角を演算する絶対角演算部20（絶対角演算回路）とを有することとした。
よって、誤差は大きいが絶対操舵角を求めることができる操舵角センサ13が検出した値（絶対操舵角θs）を用いて大まかなハンドル回転回数（リセット回数n）を求め、誤差は小さいが絶対操舵角を求めることはできないプライマリレゾルバ29が検出した値（検出角度θr）と組み合わせることで高精度な操舵角θspを求めることができる。

（２）プライマリディテクションギヤ13bおよびセカンダリディテクションギヤ13cは、周方向に所定の間隔をもってN極およびS極が着磁された磁性部材13h,13iを備え、磁気抵抗効果センサ13dおよび磁気抵抗効果センサ13eは、N極およびS極の間に発生する磁界の変化を抵抗素子の抵抗値の変化として検出する磁気抵抗効果センサによって構成されることとした。
よって、操舵角センサ13を高応答で環境変化に強くすることができる。

（３）電子制御ユニット15は、プライマリレゾルバ29、セカンダリレゾルバ30、磁気抵抗効果センサ13dおよび磁気抵抗効果センサ13eからの出力信号が正弦波信号および余弦波信号として入力され、これら正弦波信号および余弦波信号を用いて操舵軸26の回転角を演算するセンサ電子制御ユニット17と、モータ指令値演算部18が設けられセンサ電子制御ユニット17の演算結果に基づき電動モータ9への指令電流値を演算するモータ電子制御ユニット16と、から構成した。
よって、演算回路の統合、簡略化を図ることができる。

（４）操舵機構28は、出力軸4に設けられた第１ピニオン軸5と、第１ピニオン軸5と噛合う第１ラック歯6aおよび第１ラック歯6aと異なるラック歯である第２ラック歯6bが形成されたラックバー6と、第１ラック歯6aと噛合う第２ピニオン軸12と、第２ピニオン軸12に設けられたウォームホイール11と、ウォームホイール11と噛合うと共に電動モータ9の回転力が付与されるウォームシャフト10と、から構成した。
よって、より出力の高いパワーステアリング装置1を提供することができる。

〔他の実施例〕
以上、本願発明を実施例１に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

〈他の実施例１〉
実施例１では、操舵角センサ13の検出した操舵角の初期値プライマリレゾルバ29が検出した検出角の初期値とが一致していることを前提として説明したが、初期値が一致していないときには次のようにして絶対操舵角θsを求めるようにすれば良い。
図８は入力軸3の回転角と、操舵角センサ13の絶対操舵角およびプライマリレゾルバ29の検出角との関係を示す図である。まず、プライマリレゾルバ29のリセット回数は、実施例１と同様にして求める。
次に、プライマリレゾルバ29のリセット回数nプライマリレゾルバ29の検出角度θrとから操舵角θspを求める。操舵角θspは次の式から求めることができる。
θsp = θrmax * r + (θr - θr1)
式のθr1は、操舵角センサ13の検出した操舵角の初期値のときのプライマリレゾルバ29の検出角度であって、キャリブレーション時に予め求めることができる。

〈他の実施例２〉
実施例１では、高精度な操舵角を求めるためにプライマリレゾルバ29の検出角を用いていた。すなわち入力軸3の回転角を用いて操舵角を求めていた。これをセカンダリレゾルバ30の検出角、すなわち出力軸の回転角を用いて操舵角を求めるようにしても良い。入力軸3の回転角を用いて操舵角を求める場合にはステアリングホイール2の操舵角に基づいて制御する場合に有効であり、出力軸4の回転角を用いて操舵角を求める場合には転舵輪8の転舵角に基づいて制御する場合に有効である。

〈他の実施例３〉
実施例１では、ステアリングホイール2からの操舵力は第１ピニオン軸5を介してラックバー6に伝達され、電動モータ9からの操舵アシスト力は第２ピニオン軸12を介してラックバー6に伝達する、所謂ダブルピニオン式を用いていた。これに代えてシングルピニオン式としても良い。
図９はシングルピニオン式のパワーステアリング装置1の全体概要図である。図９に示すように、シングルピニオン式では第１ピニオン軸5にウォームホイール11を設け、電動モータ9はウォームホイール11に噛み合うウォームシャフト10を介して操舵アシスト力を付与するようにしている。すなわちシングルピニオン式では、ステアリングホイールからの操舵力と、電動モータ9からの操舵アシスト力とを第１ピニオン軸5を介してラックバー6に伝達するようにしている。これにより、パワーステアリング装置1の小型化を図ることができる。

〈他の実施例４〉
実施例１では、操舵角センサ13をメインギヤ13aと、プライマリディテクションギヤ13bと、セカンダリディテクションギヤ13cとから構成し、プライマリディテクションギヤ13bとセカンダリディテクションギヤ13cの歯数を互いに割り切れない歯数とするようにしていた。この構成に代えて、操舵角センサ13をメインギヤ13aと、プライマリディテクションギヤ13bとから構成し、メインギヤ13aとプライマリディテクションギヤ13bの歯数を互いに割り切れない歯数とし、メインギヤ13aの回転数とプライマリディテクションギヤ13bの回転数から絶対操舵角を求めるようにしても良い。

〔請求項以外の技術的思想〕
更に、上記実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記電子制御ユニットは、前記第１、第２、第3および第4の回転角センサからの出力信号が正弦波信号および余弦波信号として入力され、これら正弦波信号および余弦波信号を用いて前記操舵軸の回転角を演算するセンサ電子制御ユニットと、
前記モータ指令値演算回路が設けられ前記センサ電子制御ユニットの演算結果に基づき前記電動モータへの指令電流値を演算するモータ電子制御ユニットと、
から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、演算回路の統合、簡略化を図ることができる。

（ロ）請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記操舵機構は、前記出力軸に設けられた第１ピニオン軸と、
前記第１ピニオン軸と噛合う第１ラック歯および前記第１ラック歯と異なるラック歯である第２ラック歯が形成されたラックバーと、
前記第２ラック歯と噛合う第２ピニオン軸と、
前記第２ピニオン軸に設けられたウォームホイールと、
前記ウォームホイールと噛合うと共に前記電動モータの回転力が付与されるウォームシャフトと、
から構成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
よって、より出力の高いパワーステアリング装置を提供することができる。

2 ステアリングホイール
3 入力軸
4 出力軸
5 第１ピニオン軸
6 ラックバー
6a 第１ラック歯
6b 第２ラック歯
8 転舵輪
9 電動モータ
10 ウォームシャフト
11 ウォームホイール
12 第２ピニオン軸
13b プライマリディテクションギヤ（第1の歯車）
13c セカンダリティテクションギヤ（第2の歯車）
13d 磁気抵抗効果センサ（第3の回転角センサ）
13e 磁気抵抗効果センサ（第4の回転角センサ）
13h 磁性部材
13i 磁性部材
14 操舵トルクセンサ
15 電子制御ユニット
16 モータ電子制御ユニット
17 センサ電子制御ユニット
18 モータ指令値演算部（モータ指令値演算回路）
19 ハンドル回転回数演算部（ハンドル回転回数演算回路）
20 絶対角演算部（絶対角演算回路）
22 トーションバー
26 操舵軸
27 変換機構
28 操舵機構
29 プライマリレゾルバ（第1の回転角センサ）
30 セカンダリレゾルバ（第２の回転角センサ）

Claims (2)

1. ステアリングホイールの操舵操作に伴い回転する入力軸および前記入力軸とトーションバーを介して接続され前記入力軸の回転が伝達される出力軸から構成される操舵軸、並びに前記出力軸の回転を転舵輪の転舵動作に変換する変換機構、から構成される操舵機構と、
   前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
   前記電動モータを駆動制御する電子制御ユニットと、
   前記入力軸側に設けられ、前記入力軸の回転角である第１回転角を検出する第１の回転角センサと、前記出力軸側に設けられ、前記出力軸の回転角である第２回転角を検出する第２の回転角センサと、から構成され、前記第１回転角と前記第２回転角の相対回転角に基づき、前記操舵軸に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサと、
   前記電子コントロールユニットに設けられ、前記操舵トルクに基づき、前記電動モータへの指令電流値を演算するモータ指令値演算回路と、
   前記操舵軸の回転に応じて回転する第１の歯車を有し、前記第１の歯車の回転角である第3回転角を検出する第3の回転角センサと、
   前記第１の歯車と互いに割り切れない所定の減速比をもって前記第１の歯車によって回転される第２の歯車を有し、前記第２の歯車の回転角である第4回転角を検出する第4の回転角センサと、
   前記電子制御ユニットに設けられ、前記第3回転角と前記第4回転角の組み合わせに基づき、ステアリングホイールの回転位置が、転舵輪が直進方向を向くときのステアリングホイールの回転位置である中立状態から何回転目にあるかを示すハンドル回転回数を演算するハンドル回転回数演算回路と、
   前記第１回転角または前記第２回転角と前記ハンドル回転回数に基づき、ステアリングホイールの中立状態からの回転量である絶対角を演算する絶対角演算回路と、
   を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 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の歯車および前記第２の歯車は、周方向に所定の間隔をもってN極およびS極が着磁された磁性部材を備え、
   前記第3の回転角センサおよび前記第4の回転角センサは、前記N極およびS極の間に発生する磁界の変化を抵抗素子の抵抗値の変化として検出する磁気抵抗効果センサによって構成さ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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