回転角検出機構とそれを適用したパワーステアリング装置
【課題】コストアップすることなくパワーステアリング装置におけるピニオンシャフトの回転角の検出精度を向上させる。
【解決手段】第１ウォームシャフト４０に、この第１ウォームシャフト４０の回転角を検出する第１回転角センサ２８を設け、該第１ウォームシャフト４０と噛合する第１ウォームホイール２５に、この第１ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサ２９を設ける。そして、前記第１ウォームシャフト４０はｎ条歯に設定すると共に、前記第１ウォームホイール２５はｎの倍数でない歯数に設定し、前記第１ウォームホイール２５と噛合する第１ウォームシャフト４０の回転角が前記第１ウォームホイール２５の１回転毎に変わるようにする。
【解決手段】第１ウォームシャフト４０に、この第１ウォームシャフト４０の回転角を検出する第１回転角センサ２８を設け、該第１ウォームシャフト４０と噛合する第１ウォームホイール２５に、この第１ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサ２９を設ける。そして、前記第１ウォームシャフト４０はｎ条歯に設定すると共に、前記第１ウォームホイール２５はｎの倍数でない歯数に設定し、前記第１ウォームホイール２５と噛合する第１ウォームシャフト４０の回転角が前記第１ウォームホイール２５の１回転毎に変わるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に設けられたウォームシャフトに噛合するウォームホイールの回転角を正確に検出できるようにした回転角検出機構とそれを適用したパワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転角検出機構を適用したパワーステアリング装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが提案されている。
【０００３】
この装置は、電動機のウォームシャフトと該ウォームシャフトと噛合するウォームホイールに、回転角を検出するレゾルバセンサに加え、回転数を検出できる多回転アブソ機能を有する回転角検出機構をそれぞれ設けている。これによって、前記ウォームホイールの回転角が精度よく検出できるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１９４２５１号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の装置は、多回転アブソ機能を有する高価な回転角検出機構を使用しているため、コストアップを招くという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、コストアップすることなく前記ウォームホイールの回転角を精度よく検出できるようにした回転検出機構とそれを適用したパワーステアリング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、電動機と、該電動機に設けられ、ｎ条歯を有するウォームシャフトと、該ウォームシャフトと噛合し、ｎの倍数でない歯数を有するウォームホイールと、該ウォームホイールに設けられた回転軸と、前記ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記回転軸の回転角を演算する演算手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
この発明によれば、ｎ条歯を有するウォームシャフトがｎの倍数ではない歯数を有するウォームホイールに噛合することによって、例えばウォームホイールが１回転（３６０°回転）した際に、このウォームホイールと噛合しているウォームシャフトは１回転前のウォームホイールとは異なる歯にて噛合していることになる。
【０００８】
つまり、例えばウォームホイールおよびウォームシャフトに１回転分（絶対角で１８０°）までしか回転角が検出できないレゾルバセンサなどの回転角センサが設けられていても、ウォームシャフトと噛合しているウォームシャフトの回転角が異なるため、ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサとウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサを組み合わせることによってウォームホイールの回転数を判別することが可能になる。これにより、より広い範囲のウォームホイールの回転角を検出することができる。この結果、高価な回転角センサを設ける必要がなく、コストアップを抑止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転角度検出装置をパワーステアリング装置に適用したものであり、ピニオンシャフトと、該ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する電動機と、該電動機に設けられ、ｎ条歯を有するウォームシャフトと、該ウォームシャフトと噛合し、ｎの倍数でない歯数を有し、前記ピニオンシャフトに設けられたウォームホイールと、前記ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記ピニオンシャフトの回転角を演算する演算手段と、前記演算手段によって演算されたピニオンシャフトの回転角に基づき、前記電動機を駆動制御する電動機制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、車両のパワーステアリング装置において、高価な回転角センサを用いることなく、より広い範囲の回転角を検出できるため、パワーステアリング装置のコストアップを抑止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、第１ピニオンシャフトと、該第１ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する第１電動機と、該第１電動機に設けられ、ｎ条歯を有する第１ウォームシャフトと、該第１ウォームシャフトと噛合すると共にｎの倍数ではない歯数を有し、前記第１ピニオンシャフトに設けられた第１ウォームホイールと、前記第１ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記第１ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記第１ピニオンシャフトの回転角を演算する第１演算手段と、第２ピニオンシャフトと、該第２ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する第２電動機と、該第２電動機に設けられ、ｎ条歯を有する第２ウォームシャフトと、前記第２ウォームシャフトと噛合すると共にｎの倍数ではなく、かつ前記第１ウォームホイールの歯数とは異なる歯数を有し、前記第２ピニオンシャフトに設けられた第２ウォームホイールと、前記第２ウォームシャフトの回転角を検出する第３回転角センサと、前記第２ウォームホイールの回転角を検出する第４回転角センサと、前記第３回転角センサと第４回転角センサの出力信号に基づき、前記第２ピニオンシャフトの回転角を演算する第２演算手段と、前記第１ピニオンシャフトと第２ピニオンシャフトと噛合するラックバーと、前記第１演算手段の出力信号と第２演算手段の出力信号とに基づき、前記第１電動機および第２電動機を駆動制御することを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、第１ウォームホイールと第２ウォームホイールが異なる歯数を有するため、前記第１演算手段と第２演算手段はそれぞれ異なる周期の信号を出力する。したがって、第１演算手段と第２演算手段を組み合わせることにより、コストアップすることなく、より一層広い範囲の第１，２ピニオンシャフトの回転角を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図８は本発明に係る回転角検出機構をパワーステアリング装置に適用した実施の形態を示している。
【００１４】
パワーステアリング装置は、図１に示すように、操舵入力手段であるステアリングホイール１と、主にステアリングホイール１の操舵角度などを検出するバックアップ手段２と、前記ステアリングホイール１の操舵角度に応じて操舵方向が変更される左右前輪ＦＬ，ＦＲと、前記左右前輪ＦＬ，ＦＲに両端部が連係されたラックバー３と、前記ステアリングホイール１の操舵量に基づき、前記ラックバー３に転舵力を付与する第１操舵機構５および第２操舵機構６と、前記ステアリングホイール１の操舵角度に応じて主として前記第１，２操舵機構５，６を制御する電動機制御手段であるメインコントロールユニット８とを備えている。なお、図中の矢印は電気信号の経路をそれぞれ示している。
【００１５】
前記バックアップ手段２は、前記ステアリングホイール１の回転トルクを検出する操舵トルク検出部１２と、前記ステアリングホイール１の操舵角度を検出する操舵角度検出部１３と、左右前輪ＦＬ，ＦＲからの反力をステアリングホイール１にフィードバックする操舵反力アクチュエータ１４と、該操舵反力アクチュエータ１４に設けられた反力モータ１５とを備えている。
【００１６】
前記第１，２操舵機構５，６は、前記メインコントロールユニット８と電子信号を送受信する第１，２コントロールユニット１７，１８と、該第１，第２コントロールユニット１７，１８からの電気信号により駆動する電動機である第１，２電動モータ１９，２０と、該第１，２電動モータ１９，２０から動力が伝えられることによって正逆回転する第１，２ピニオン機構２１，２２を備えており、該第１，２ピニオン機構２１，２２では、回転軸である第１，２ピニオンシャフト２５，２６が、前記ラックバー３にそれぞれ噛合している。
【００１７】
そして、第１操舵機構５には、第１操舵センサ２３が設けられ、第２操舵機構６には、第２操舵センサ２４がそれぞれ設けられている。
【００１８】
前記第１操舵センサ２３は、前記第１電動モータ１９の回転角を検出する第１回転角センサ２８および第１ピニオンシャフト２５の回転角を検出する第２回転角センサ２９から構成されている。一方、前記第２操舵センサ２４は、前記第２電動モータ２０の回転角を検出する第３回転角センサ３０および第２ピニオンシャフト２６の回転角を検出する第４回転角センサ３１から構成されている。
【００１９】
前記ラックバー３は、図２に示すように、円筒状のラックハウジング３５に収容されていると共に、前記ラックハウジング３５の軸方向に沿って移動するようになっている。
【００２０】
以下、前記第１，２操舵機構５，６の構造について説明する。
【００２１】
まず、前記第１操舵機構５は、図３，４に示すように、前記第１電動モータ１９、第１コントロールユニット１７、および第１ピニオン機構２１とを備えており、それぞれがハウジング３４に収容されている。
【００２２】
前記ハウジング３４は、主に前記第１電動モータ１９を内部に備えるモータハウジング３２と、主に前記第１ピニオン機構２１を内部に備えるピニオンハウジング３３とに分割形成されており、前記モータハウジング３２とピニオンハウジング３３の端面同士が固着されている。
【００２３】
前記第１電動モータ１９は、図４に示すように、円環状の第１，２軸受３８，３９によって両端部を回転自在に軸支されている第１ウォームシャフト４０と、該第１ウォームシャフト４０の第１軸受３８側の外周部に固定された円筒状のロータ４２と、巻線状のコイル部４３を有し前記ロータ４２と非接触で外周側となる位置に配置された円筒状のステータ４４とを備えており、モータ駆動回路１６から出力された制御電流によって駆動される。
【００２４】
このモータ駆動回路１６は、前記ハウジング３４の外壁部に設けられた制御信号ハーネス用コネクタ４６、前記モータハウジング３２に収容されたパワーＭＯＳＦＥＴ４７と、リレー４８と、コンデンサ４９とを備えている。
【００２５】
前記第１ウォームシャフト４０は、前記第１軸受３８に端部を軸支されている軸部４０ａと前記第２軸受３９に端部を軸支されている歯車部４０ｂが一体に形成されているものである。前記ロータ４２は外周側がマグネットロータ５０になっており、ステータ４４から励磁されることによって回転するようになっている。
【００２６】
また、前記軸部４０ａの外周部には第１ウォームシャフト４０の回転角を検出するレゾルバセンサの第１回転角センサ２８が設けられている。前記第１回転角センサ２８は、第１ウォームシャフト４０の軸部４０ａの外周に固定され、該軸部４０ａと共に回転する円環状で、かつ金属の積層状となる被検出部５３と、該被検出部５３を包囲するようにして前記ステータ４４側に固定され、前記被検出部５３の回転角を検出する円環状のセンサコイル部５４から構成されている。
【００２７】
なお、前記被検出部５３は、例えば外周部が凹凸状に形成された磁性部材や巻線状のコイルであってもよい。
【００２８】
前記第１ウォームシャフト４０の歯車部４０ｂは２条歯となっている一方、この歯車部４０ｂと噛合する第１ウォームホイール５１は、２の倍数ではない３５の歯数を有しており、前記第１ウォームホイール５１に対する第１ウォームシャフト４０の減速比は１７．５となっている。
【００２９】
前記第１コントロールユニット１７は、図４に示すように、前記第２回転角センサ２９の外周部となる位置に配置され、前記第１回転角センサ２８および第２回転角センサ２９から受信した電気信号を演算し、前記コイル部４３の通電を制御する制御回路を有するドーナツ状の制御基板５６と、前記モータ駆動回路１６とを備えている。
【００３０】
前記第２回転角センサ２９は、前記第１ピニオンシャフト２５の外周部に固定され、第１ピニオンシャフト２５と共に回転する円環状で、かつ金属の積層状となる被検出部６７と、該被検出部６７を包囲するようにして設けられ、前記被検出部６７の回転角を検出する円環状のセンサコイル部６８から構成されている。
【００３１】
なお、前記被検出部６７は、前記第１回転角センサ２８の被検出部５３と同様に、例えば外周部が凹凸状に形成された磁性部材や巻線状のコイルであってもよい。
【００３２】
前記制御基板５６の制御回路は、前記第１回転角センサ２８および第２回転角センサ２９から送信された電気信号を演算し、前記コイル部４３への通電量すなわち第１ウォームシャフト４０の回転角を連続的に制御している。
【００３３】
なお、第２操舵機構６も前記第１操舵機構５とほぼ同様な構造であり、ラックバー３が回転しつつ軸方向に移動することにより、左右前輪ＦＬ，ＦＲの操舵方向が決定するようになっている。
【００３４】
以下、第２操舵機構６において、前記第１操舵機構５と異なる部位の構造について説明する。なお、図５では、図３と共通する部位には同一符号を付している。
【００３５】
前記第２操舵機構６の第２電動モータ２０が備える第２ウォームシャフト４１の歯車部４１ｂは３条歯になっている一方、第２ウォームホイール５２は、３の倍数ではなく、かつ前記第１ウォームホイール５１とは異なる３１の歯数を有しており、第２ウォームホイール５２に対する第２ウォームシャフト５２の減速比は約１０．３３となっている。
【００３６】
以下に１，２操舵機構５，６の作用について図６を用いて説明する。
【００３７】
なお、図６（ａ）では、横軸は第１ウォームホイール５１の絶対角を示し、縦軸は第１ウォームシャフト４０および第１ウォームホイール５１の回転角をぞれぞれ示している。また、図６（ｂ）では、横軸は第２ウォームホイール５２の絶対角を示し、縦軸は第２ウォームシャフト４１および第１ウォームホイール５２の回転角をぞれぞれ示している。
【００３８】
前記第１ウォームシャフト４０が回転した際には減速比が１７．５であるので、図６の（ａ）に示すように、前記第１ウォームホイール５１が１回転するにつき前記第１ウォームシャフト４０は１７回転と１８０°回転し、前記第１ウォームホイール５１が２回転すると３５回転することになる。
【００３９】
前述したように、レゾルバセンサの回転角センサは絶対角で１８０°までしか回転角が検出できないが、前記第１ウォームホイール５１の１回転目と２回転目では前記第１ウォームシャフト４０の回転角が１８０°ずつずれているため、前記第１ウォームホイール５１と第１ウォームシャフト４０との組み合わせにより、回転目と２回転目の前記第１ウォームホイール５１が１回転目であるか、２回転目であるかを判別することができる。
【００４０】
したがって、前記第１，２回転角センサ２８，２９によれば、回転数を検出できる高価な回転角センサを用いずに前記第１ウォームホイール５１が１回転以上した場合における回転角を判別することができるため、コストアップを抑止することができる。
【００４１】
一方、前記第２ウォームホイール５２が回転した際には、図６の（ｂ）に示すように、減速比が１０．３３であるので、前記第２ウォームホイール５２が１回転するにつき前記第２ウォームシャフト４１は１０回転と１／３回転することになる。
【００４２】
そして、前記第２ウォームホイール５２が２回転した際には、前記第２ウォームシャフト５２が２０回転と２／３回転し、前記第２ウォームホイール５２が３回転した際には、前記第２ウォームシャフト４１が３１回転することになる。
【００４３】
つまり、前記第２ウォームシャフト４１と第２ウォームホイール５２によれば、第２ウォームホイール５２が１回転する毎に第２ウォームシャフト４１の回転角が１２０°ずつずれているため、それぞれの第３，４回転角センサ３０，３１が検出した回転角を比較することによって前記第２ウォームホイール５２が３回転する（絶対角では５４０°）までの回転角を判別することができる。
【００４４】
すなわち、第１ウォームシャフト４０と第１ピニオンシャフト２５、および第２ウォームシャフト４１と第２ピニオンシャフト２６のそれぞれの減速比が整数以外であれば、前記第１，２ウォームホイール２５，２６と第１，２ウォームシャフト４０，４１との関係から第１，２ウォームホイール２５，２６の回転角を広い範囲で正確に検出することができようになっているため、高価の回転角センサを設ける必要がなく、コストアップを抑止することができる。
【００４５】
そしてさらに、前記第１回転角センサ２８と第２回転角センサ２９の比較結果と、前記第３回転角センサ３０と第４回転角センサ３１の比較結果をそれぞれ組み合わせることによって、第１操舵センサ２３が、第１ウォームホイール５１が２回転するまで回転角を判別できる一方、第１操舵センサ２４が、第２ウォームホイール５２が３回転するまで回転角を判別できるため、第１，２ウォームホイール２５，２６がそれぞれ６回転するまでの回転角が判別可能となる。
【００４６】
以下に第１，２操舵機構５，６の制御ブロック図を示す。
【００４７】
前記メインコントロールユニット８は、図７に示すように、第１，２回転角センサ２８，２９の回転角を演算する第１演算手段である第１演算回路５９と、第３，４回転角センサ３０，３１の回転角を演算する第２演算手段である第２演算回路６０と、前記第１，２演算回路５９，６０の電気信号を比較する回転信号比較演算回路５８とを備えており、第１，２回転角センサ２８，２９および第１演算回路５９と、第３，４回転角センサ３０，３１および第２演算回路６０がそれぞれ回転角検出機構となっている。
【００４８】
前記第１回転角センサ２８と第２回転角センサ２９から送信される電気信号は、第１演算回路５９に送信されると共に、第１ピニオンシャフト２５の回転角が演算され、該第１演算回路５９を介して回転信号比較演算回路５８に送信される。
【００４９】
一方、前記第３回転角センサ３０と第４回転角センサ３１から送信される電気信号は、第２演算回路６０に送信されると共に、第２ピニオンシャフト２６の回転角が演算され、前記回転信号比較演算回路５８に送信される。
【００５０】
そして、前記回転信号比較演算回路５８に送信された第１ピニオンシャフト２５の回転角と第２ピニオンシャフト２６の回転角は、前記回転角信号比較演算回路５８が比較演算し、この結果、第１，２ピニオンシャフト２５，２６の回転角が同じである場合には実転操舵角６１を出力し前記電動モータ１９，２０に駆動させ、両ピニオンシャフト２５，２６の回転角が異なる場合にはセンサ異常信号６２を出力する。
【００５１】
なお、前記回転信号比較演算回路５８には、第１，２回転角センサ２８，２９および第３，４回転角センサ３０，３１からの電気信号が直接送信され、第１，２演算回路５９，６０を介して前記回転信号比較演算回路５８に送信された電気信号との比較演算も行われている。
【００５２】
このように、前記第１演算回路５９と第２演算回路６０の電気信号を比較演算することによってパワーステアリング装置の異常を簡単に検出することができる。
【００５３】
さらに、異常信号を出力するだけではなく異常を検出し、電気信号の多数決によって第１，２ピニオンシャフト２５，２６の回転角を制御する方法がある。
【００５４】
以下、多数決による制御ブロック図を示す。
【００５５】
前記メインコントロールユニット８は、図７に示した前記第１，２演算回路５９，６０に加えて、図８に示すように、前記第１，３回転角センサ２８，３０の回転角を演算する第３演算手段である第３演算回路７３と、前記第２，４回転角センサ２９，３１の回転角を演算する第４演算手段である第４演算回路７４と、前記第１〜４演算回路５９，６０，７３，７４の電気信号を比較する多数決手段である異常検出用比較演算回路７０とを備えている。
【００５６】
ここで、前記第１演算回路５９、第２演算回路６０および第３演算回路７３から異常検出用比較演算回路７０に電気信号が送信され、その際に、前記第１演算回路５９、第２演算回路６０および第３演算回路７３の演算結果が比較され、三つの演算結果が一致しない場合には、異常時制御切換手段７１に電気信号が送信される。そして、前記異常時制御切換手段７１にて、三つの演算結果のうち二つの演算結果が一致していれば、一つの回路の演算結果が異なっていても一致する二つの演算結果を正しい演算結果として判断することになる。
【００５７】
また、前記第１演算回路５９、第２演算回路６０および第４演算回路７４の演算結果のうち、少なくとも二つの演算結果が一致していれば、第１〜３演算回路の演算結果と同様に、一つの演算結果が異なっていても一致する二つの演算結果を正しい結果として判断することができる。
【００５８】
したがって、第１演算回路５９、第２演算回路６０および第３演算回路７３、または第１演算回路５９、第２演算回路６０および第４演算回路７４の多数決の結果により第１，２ピニオンシャフト２５，２６の回転角を検出することによって、より一層パワーステアリング装置の信頼性を向上させることができる。
【００５９】
請求項（１） 前記第１演算手段の出力信号と第２演算手段の出力信号とを比較し、この比較結果が異なる場合には、装置の異常を検出することを特徴とする請求項３に記載のパワーステアリング装置。
【００６０】
この発明によれば、二つの出力信号を比較することによって、パワーステアリング装置の異常が検出することができる。
【００６１】
請求項（２） 前記第１回転角センサと第３回転角センサの出力信号に基づき、前記第１ピニオンシャフトまたは第２ピニオンシャフトの回転角を演算する第３演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段と第３演算手段の出力結果を多数決によって決定する手段と、を備えるとを特徴とする請求項３または（１）に記載のパワーステアリング装置。
【００６２】
この発明によれば、それぞれの演算結果の多数決を取ることにより、パワーステアリング装置の信頼性を一層向上させることができる。また、異常を検出するだけではなく、一致する二つの演算結果に基づいてパワーステアリング装置を制御することができる。
【００６３】
請求項（３） 前記第２回転角センサと第４回転角センサの出力信号に基づき、前記第１ピニオンシャフトまたは第２ピニオンシャフトの回転角を演算する第４演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段と第４演算手段の主力結果を多数決によって決定する多数決手段と、を備えることを特徴とする請求項３〜（２）のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【００６４】
この発明によれば、請求項（２）と同様に、パワーステアリング装置の信頼性を一層向上させることができる。また、異常を検出するだけでなく、一致する二つの演算結果に基づいてパワーステアリング装置を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】パワーステアリング装置の全体的なシステムを簡略化した図である。
【図２】図１の第１，２操舵機構の拡大平面図である。
【図３】図２の第１操舵機構の縦断面図である
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図２の第２操舵機構の縦断面図である。
【図６】（ａ）は第１操舵機構における第１，２回転角センサの関係図、（ｂ）は第２操舵機構における第３，４回転角センサの関係図である。
【図７】第１，２操舵機構のセンサ異常の検出手段を示したブロック図である。
【図８】第１，２操舵機構のセンサ異常時における多数決による検出手段を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
３…ラックバー
１９…第１電動モータ（第１電動機）
２０…第２電動モータ（第２電動機）
２５…第１ピニオンシャフト（回転軸）
２６…第２ピニオンシャフト（回転軸）
２８…第１回転角センサ
２９…第２回転角センサ
３０…第３回転角センサ
３１…第４回転角センサ
４０…第１ウォームシャフト
４１…第２ウォームシャフト
５１…第１ウォームホイール
５２…第２ウォームホイール
５９…第１演算回路（第１演算手段）
６０…第２演算回路（第２演算手段）
７０…異常検出用比較演算回路（多数決手段）
７３…第３演算回路（第３演算手段）
７４…第４演算回路（第４演算手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に設けられたウォームシャフトに噛合するウォームホイールの回転角を正確に検出できるようにした回転角検出機構とそれを適用したパワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転角検出機構を適用したパワーステアリング装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが提案されている。
【０００３】
この装置は、電動機のウォームシャフトと該ウォームシャフトと噛合するウォームホイールに、回転角を検出するレゾルバセンサに加え、回転数を検出できる多回転アブソ機能を有する回転角検出機構をそれぞれ設けている。これによって、前記ウォームホイールの回転角が精度よく検出できるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１９４２５１号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の装置は、多回転アブソ機能を有する高価な回転角検出機構を使用しているため、コストアップを招くという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、コストアップすることなく前記ウォームホイールの回転角を精度よく検出できるようにした回転検出機構とそれを適用したパワーステアリング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、電動機と、該電動機に設けられ、ｎ条歯を有するウォームシャフトと、該ウォームシャフトと噛合し、ｎの倍数でない歯数を有するウォームホイールと、該ウォームホイールに設けられた回転軸と、前記ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記回転軸の回転角を演算する演算手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
この発明によれば、ｎ条歯を有するウォームシャフトがｎの倍数ではない歯数を有するウォームホイールに噛合することによって、例えばウォームホイールが１回転（３６０°回転）した際に、このウォームホイールと噛合しているウォームシャフトは１回転前のウォームホイールとは異なる歯にて噛合していることになる。
【０００８】
つまり、例えばウォームホイールおよびウォームシャフトに１回転分（絶対角で１８０°）までしか回転角が検出できないレゾルバセンサなどの回転角センサが設けられていても、ウォームシャフトと噛合しているウォームシャフトの回転角が異なるため、ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサとウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサを組み合わせることによってウォームホイールの回転数を判別することが可能になる。これにより、より広い範囲のウォームホイールの回転角を検出することができる。この結果、高価な回転角センサを設ける必要がなく、コストアップを抑止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転角度検出装置をパワーステアリング装置に適用したものであり、ピニオンシャフトと、該ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する電動機と、該電動機に設けられ、ｎ条歯を有するウォームシャフトと、該ウォームシャフトと噛合し、ｎの倍数でない歯数を有し、前記ピニオンシャフトに設けられたウォームホイールと、前記ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記ピニオンシャフトの回転角を演算する演算手段と、前記演算手段によって演算されたピニオンシャフトの回転角に基づき、前記電動機を駆動制御する電動機制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、車両のパワーステアリング装置において、高価な回転角センサを用いることなく、より広い範囲の回転角を検出できるため、パワーステアリング装置のコストアップを抑止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、第１ピニオンシャフトと、該第１ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する第１電動機と、該第１電動機に設けられ、ｎ条歯を有する第１ウォームシャフトと、該第１ウォームシャフトと噛合すると共にｎの倍数ではない歯数を有し、前記第１ピニオンシャフトに設けられた第１ウォームホイールと、前記第１ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、前記第１ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記第１ピニオンシャフトの回転角を演算する第１演算手段と、第２ピニオンシャフトと、該第２ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する第２電動機と、該第２電動機に設けられ、ｎ条歯を有する第２ウォームシャフトと、前記第２ウォームシャフトと噛合すると共にｎの倍数ではなく、かつ前記第１ウォームホイールの歯数とは異なる歯数を有し、前記第２ピニオンシャフトに設けられた第２ウォームホイールと、前記第２ウォームシャフトの回転角を検出する第３回転角センサと、前記第２ウォームホイールの回転角を検出する第４回転角センサと、前記第３回転角センサと第４回転角センサの出力信号に基づき、前記第２ピニオンシャフトの回転角を演算する第２演算手段と、前記第１ピニオンシャフトと第２ピニオンシャフトと噛合するラックバーと、前記第１演算手段の出力信号と第２演算手段の出力信号とに基づき、前記第１電動機および第２電動機を駆動制御することを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、第１ウォームホイールと第２ウォームホイールが異なる歯数を有するため、前記第１演算手段と第２演算手段はそれぞれ異なる周期の信号を出力する。したがって、第１演算手段と第２演算手段を組み合わせることにより、コストアップすることなく、より一層広い範囲の第１，２ピニオンシャフトの回転角を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図８は本発明に係る回転角検出機構をパワーステアリング装置に適用した実施の形態を示している。
【００１４】
パワーステアリング装置は、図１に示すように、操舵入力手段であるステアリングホイール１と、主にステアリングホイール１の操舵角度などを検出するバックアップ手段２と、前記ステアリングホイール１の操舵角度に応じて操舵方向が変更される左右前輪ＦＬ，ＦＲと、前記左右前輪ＦＬ，ＦＲに両端部が連係されたラックバー３と、前記ステアリングホイール１の操舵量に基づき、前記ラックバー３に転舵力を付与する第１操舵機構５および第２操舵機構６と、前記ステアリングホイール１の操舵角度に応じて主として前記第１，２操舵機構５，６を制御する電動機制御手段であるメインコントロールユニット８とを備えている。なお、図中の矢印は電気信号の経路をそれぞれ示している。
【００１５】
前記バックアップ手段２は、前記ステアリングホイール１の回転トルクを検出する操舵トルク検出部１２と、前記ステアリングホイール１の操舵角度を検出する操舵角度検出部１３と、左右前輪ＦＬ，ＦＲからの反力をステアリングホイール１にフィードバックする操舵反力アクチュエータ１４と、該操舵反力アクチュエータ１４に設けられた反力モータ１５とを備えている。
【００１６】
前記第１，２操舵機構５，６は、前記メインコントロールユニット８と電子信号を送受信する第１，２コントロールユニット１７，１８と、該第１，第２コントロールユニット１７，１８からの電気信号により駆動する電動機である第１，２電動モータ１９，２０と、該第１，２電動モータ１９，２０から動力が伝えられることによって正逆回転する第１，２ピニオン機構２１，２２を備えており、該第１，２ピニオン機構２１，２２では、回転軸である第１，２ピニオンシャフト２５，２６が、前記ラックバー３にそれぞれ噛合している。
【００１７】
そして、第１操舵機構５には、第１操舵センサ２３が設けられ、第２操舵機構６には、第２操舵センサ２４がそれぞれ設けられている。
【００１８】
前記第１操舵センサ２３は、前記第１電動モータ１９の回転角を検出する第１回転角センサ２８および第１ピニオンシャフト２５の回転角を検出する第２回転角センサ２９から構成されている。一方、前記第２操舵センサ２４は、前記第２電動モータ２０の回転角を検出する第３回転角センサ３０および第２ピニオンシャフト２６の回転角を検出する第４回転角センサ３１から構成されている。
【００１９】
前記ラックバー３は、図２に示すように、円筒状のラックハウジング３５に収容されていると共に、前記ラックハウジング３５の軸方向に沿って移動するようになっている。
【００２０】
以下、前記第１，２操舵機構５，６の構造について説明する。
【００２１】
まず、前記第１操舵機構５は、図３，４に示すように、前記第１電動モータ１９、第１コントロールユニット１７、および第１ピニオン機構２１とを備えており、それぞれがハウジング３４に収容されている。
【００２２】
前記ハウジング３４は、主に前記第１電動モータ１９を内部に備えるモータハウジング３２と、主に前記第１ピニオン機構２１を内部に備えるピニオンハウジング３３とに分割形成されており、前記モータハウジング３２とピニオンハウジング３３の端面同士が固着されている。
【００２３】
前記第１電動モータ１９は、図４に示すように、円環状の第１，２軸受３８，３９によって両端部を回転自在に軸支されている第１ウォームシャフト４０と、該第１ウォームシャフト４０の第１軸受３８側の外周部に固定された円筒状のロータ４２と、巻線状のコイル部４３を有し前記ロータ４２と非接触で外周側となる位置に配置された円筒状のステータ４４とを備えており、モータ駆動回路１６から出力された制御電流によって駆動される。
【００２４】
このモータ駆動回路１６は、前記ハウジング３４の外壁部に設けられた制御信号ハーネス用コネクタ４６、前記モータハウジング３２に収容されたパワーＭＯＳＦＥＴ４７と、リレー４８と、コンデンサ４９とを備えている。
【００２５】
前記第１ウォームシャフト４０は、前記第１軸受３８に端部を軸支されている軸部４０ａと前記第２軸受３９に端部を軸支されている歯車部４０ｂが一体に形成されているものである。前記ロータ４２は外周側がマグネットロータ５０になっており、ステータ４４から励磁されることによって回転するようになっている。
【００２６】
また、前記軸部４０ａの外周部には第１ウォームシャフト４０の回転角を検出するレゾルバセンサの第１回転角センサ２８が設けられている。前記第１回転角センサ２８は、第１ウォームシャフト４０の軸部４０ａの外周に固定され、該軸部４０ａと共に回転する円環状で、かつ金属の積層状となる被検出部５３と、該被検出部５３を包囲するようにして前記ステータ４４側に固定され、前記被検出部５３の回転角を検出する円環状のセンサコイル部５４から構成されている。
【００２７】
なお、前記被検出部５３は、例えば外周部が凹凸状に形成された磁性部材や巻線状のコイルであってもよい。
【００２８】
前記第１ウォームシャフト４０の歯車部４０ｂは２条歯となっている一方、この歯車部４０ｂと噛合する第１ウォームホイール５１は、２の倍数ではない３５の歯数を有しており、前記第１ウォームホイール５１に対する第１ウォームシャフト４０の減速比は１７．５となっている。
【００２９】
前記第１コントロールユニット１７は、図４に示すように、前記第２回転角センサ２９の外周部となる位置に配置され、前記第１回転角センサ２８および第２回転角センサ２９から受信した電気信号を演算し、前記コイル部４３の通電を制御する制御回路を有するドーナツ状の制御基板５６と、前記モータ駆動回路１６とを備えている。
【００３０】
前記第２回転角センサ２９は、前記第１ピニオンシャフト２５の外周部に固定され、第１ピニオンシャフト２５と共に回転する円環状で、かつ金属の積層状となる被検出部６７と、該被検出部６７を包囲するようにして設けられ、前記被検出部６７の回転角を検出する円環状のセンサコイル部６８から構成されている。
【００３１】
なお、前記被検出部６７は、前記第１回転角センサ２８の被検出部５３と同様に、例えば外周部が凹凸状に形成された磁性部材や巻線状のコイルであってもよい。
【００３２】
前記制御基板５６の制御回路は、前記第１回転角センサ２８および第２回転角センサ２９から送信された電気信号を演算し、前記コイル部４３への通電量すなわち第１ウォームシャフト４０の回転角を連続的に制御している。
【００３３】
なお、第２操舵機構６も前記第１操舵機構５とほぼ同様な構造であり、ラックバー３が回転しつつ軸方向に移動することにより、左右前輪ＦＬ，ＦＲの操舵方向が決定するようになっている。
【００３４】
以下、第２操舵機構６において、前記第１操舵機構５と異なる部位の構造について説明する。なお、図５では、図３と共通する部位には同一符号を付している。
【００３５】
前記第２操舵機構６の第２電動モータ２０が備える第２ウォームシャフト４１の歯車部４１ｂは３条歯になっている一方、第２ウォームホイール５２は、３の倍数ではなく、かつ前記第１ウォームホイール５１とは異なる３１の歯数を有しており、第２ウォームホイール５２に対する第２ウォームシャフト５２の減速比は約１０．３３となっている。
【００３６】
以下に１，２操舵機構５，６の作用について図６を用いて説明する。
【００３７】
なお、図６（ａ）では、横軸は第１ウォームホイール５１の絶対角を示し、縦軸は第１ウォームシャフト４０および第１ウォームホイール５１の回転角をぞれぞれ示している。また、図６（ｂ）では、横軸は第２ウォームホイール５２の絶対角を示し、縦軸は第２ウォームシャフト４１および第１ウォームホイール５２の回転角をぞれぞれ示している。
【００３８】
前記第１ウォームシャフト４０が回転した際には減速比が１７．５であるので、図６の（ａ）に示すように、前記第１ウォームホイール５１が１回転するにつき前記第１ウォームシャフト４０は１７回転と１８０°回転し、前記第１ウォームホイール５１が２回転すると３５回転することになる。
【００３９】
前述したように、レゾルバセンサの回転角センサは絶対角で１８０°までしか回転角が検出できないが、前記第１ウォームホイール５１の１回転目と２回転目では前記第１ウォームシャフト４０の回転角が１８０°ずつずれているため、前記第１ウォームホイール５１と第１ウォームシャフト４０との組み合わせにより、回転目と２回転目の前記第１ウォームホイール５１が１回転目であるか、２回転目であるかを判別することができる。
【００４０】
したがって、前記第１，２回転角センサ２８，２９によれば、回転数を検出できる高価な回転角センサを用いずに前記第１ウォームホイール５１が１回転以上した場合における回転角を判別することができるため、コストアップを抑止することができる。
【００４１】
一方、前記第２ウォームホイール５２が回転した際には、図６の（ｂ）に示すように、減速比が１０．３３であるので、前記第２ウォームホイール５２が１回転するにつき前記第２ウォームシャフト４１は１０回転と１／３回転することになる。
【００４２】
そして、前記第２ウォームホイール５２が２回転した際には、前記第２ウォームシャフト５２が２０回転と２／３回転し、前記第２ウォームホイール５２が３回転した際には、前記第２ウォームシャフト４１が３１回転することになる。
【００４３】
つまり、前記第２ウォームシャフト４１と第２ウォームホイール５２によれば、第２ウォームホイール５２が１回転する毎に第２ウォームシャフト４１の回転角が１２０°ずつずれているため、それぞれの第３，４回転角センサ３０，３１が検出した回転角を比較することによって前記第２ウォームホイール５２が３回転する（絶対角では５４０°）までの回転角を判別することができる。
【００４４】
すなわち、第１ウォームシャフト４０と第１ピニオンシャフト２５、および第２ウォームシャフト４１と第２ピニオンシャフト２６のそれぞれの減速比が整数以外であれば、前記第１，２ウォームホイール２５，２６と第１，２ウォームシャフト４０，４１との関係から第１，２ウォームホイール２５，２６の回転角を広い範囲で正確に検出することができようになっているため、高価の回転角センサを設ける必要がなく、コストアップを抑止することができる。
【００４５】
そしてさらに、前記第１回転角センサ２８と第２回転角センサ２９の比較結果と、前記第３回転角センサ３０と第４回転角センサ３１の比較結果をそれぞれ組み合わせることによって、第１操舵センサ２３が、第１ウォームホイール５１が２回転するまで回転角を判別できる一方、第１操舵センサ２４が、第２ウォームホイール５２が３回転するまで回転角を判別できるため、第１，２ウォームホイール２５，２６がそれぞれ６回転するまでの回転角が判別可能となる。
【００４６】
以下に第１，２操舵機構５，６の制御ブロック図を示す。
【００４７】
前記メインコントロールユニット８は、図７に示すように、第１，２回転角センサ２８，２９の回転角を演算する第１演算手段である第１演算回路５９と、第３，４回転角センサ３０，３１の回転角を演算する第２演算手段である第２演算回路６０と、前記第１，２演算回路５９，６０の電気信号を比較する回転信号比較演算回路５８とを備えており、第１，２回転角センサ２８，２９および第１演算回路５９と、第３，４回転角センサ３０，３１および第２演算回路６０がそれぞれ回転角検出機構となっている。
【００４８】
前記第１回転角センサ２８と第２回転角センサ２９から送信される電気信号は、第１演算回路５９に送信されると共に、第１ピニオンシャフト２５の回転角が演算され、該第１演算回路５９を介して回転信号比較演算回路５８に送信される。
【００４９】
一方、前記第３回転角センサ３０と第４回転角センサ３１から送信される電気信号は、第２演算回路６０に送信されると共に、第２ピニオンシャフト２６の回転角が演算され、前記回転信号比較演算回路５８に送信される。
【００５０】
そして、前記回転信号比較演算回路５８に送信された第１ピニオンシャフト２５の回転角と第２ピニオンシャフト２６の回転角は、前記回転角信号比較演算回路５８が比較演算し、この結果、第１，２ピニオンシャフト２５，２６の回転角が同じである場合には実転操舵角６１を出力し前記電動モータ１９，２０に駆動させ、両ピニオンシャフト２５，２６の回転角が異なる場合にはセンサ異常信号６２を出力する。
【００５１】
なお、前記回転信号比較演算回路５８には、第１，２回転角センサ２８，２９および第３，４回転角センサ３０，３１からの電気信号が直接送信され、第１，２演算回路５９，６０を介して前記回転信号比較演算回路５８に送信された電気信号との比較演算も行われている。
【００５２】
このように、前記第１演算回路５９と第２演算回路６０の電気信号を比較演算することによってパワーステアリング装置の異常を簡単に検出することができる。
【００５３】
さらに、異常信号を出力するだけではなく異常を検出し、電気信号の多数決によって第１，２ピニオンシャフト２５，２６の回転角を制御する方法がある。
【００５４】
以下、多数決による制御ブロック図を示す。
【００５５】
前記メインコントロールユニット８は、図７に示した前記第１，２演算回路５９，６０に加えて、図８に示すように、前記第１，３回転角センサ２８，３０の回転角を演算する第３演算手段である第３演算回路７３と、前記第２，４回転角センサ２９，３１の回転角を演算する第４演算手段である第４演算回路７４と、前記第１〜４演算回路５９，６０，７３，７４の電気信号を比較する多数決手段である異常検出用比較演算回路７０とを備えている。
【００５６】
ここで、前記第１演算回路５９、第２演算回路６０および第３演算回路７３から異常検出用比較演算回路７０に電気信号が送信され、その際に、前記第１演算回路５９、第２演算回路６０および第３演算回路７３の演算結果が比較され、三つの演算結果が一致しない場合には、異常時制御切換手段７１に電気信号が送信される。そして、前記異常時制御切換手段７１にて、三つの演算結果のうち二つの演算結果が一致していれば、一つの回路の演算結果が異なっていても一致する二つの演算結果を正しい演算結果として判断することになる。
【００５７】
また、前記第１演算回路５９、第２演算回路６０および第４演算回路７４の演算結果のうち、少なくとも二つの演算結果が一致していれば、第１〜３演算回路の演算結果と同様に、一つの演算結果が異なっていても一致する二つの演算結果を正しい結果として判断することができる。
【００５８】
したがって、第１演算回路５９、第２演算回路６０および第３演算回路７３、または第１演算回路５９、第２演算回路６０および第４演算回路７４の多数決の結果により第１，２ピニオンシャフト２５，２６の回転角を検出することによって、より一層パワーステアリング装置の信頼性を向上させることができる。
【００５９】
請求項（１） 前記第１演算手段の出力信号と第２演算手段の出力信号とを比較し、この比較結果が異なる場合には、装置の異常を検出することを特徴とする請求項３に記載のパワーステアリング装置。
【００６０】
この発明によれば、二つの出力信号を比較することによって、パワーステアリング装置の異常が検出することができる。
【００６１】
請求項（２） 前記第１回転角センサと第３回転角センサの出力信号に基づき、前記第１ピニオンシャフトまたは第２ピニオンシャフトの回転角を演算する第３演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段と第３演算手段の出力結果を多数決によって決定する手段と、を備えるとを特徴とする請求項３または（１）に記載のパワーステアリング装置。
【００６２】
この発明によれば、それぞれの演算結果の多数決を取ることにより、パワーステアリング装置の信頼性を一層向上させることができる。また、異常を検出するだけではなく、一致する二つの演算結果に基づいてパワーステアリング装置を制御することができる。
【００６３】
請求項（３） 前記第２回転角センサと第４回転角センサの出力信号に基づき、前記第１ピニオンシャフトまたは第２ピニオンシャフトの回転角を演算する第４演算手段と、前記第１演算手段と第２演算手段と第４演算手段の主力結果を多数決によって決定する多数決手段と、を備えることを特徴とする請求項３〜（２）のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【００６４】
この発明によれば、請求項（２）と同様に、パワーステアリング装置の信頼性を一層向上させることができる。また、異常を検出するだけでなく、一致する二つの演算結果に基づいてパワーステアリング装置を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】パワーステアリング装置の全体的なシステムを簡略化した図である。
【図２】図１の第１，２操舵機構の拡大平面図である。
【図３】図２の第１操舵機構の縦断面図である
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】図２の第２操舵機構の縦断面図である。
【図６】（ａ）は第１操舵機構における第１，２回転角センサの関係図、（ｂ）は第２操舵機構における第３，４回転角センサの関係図である。
【図７】第１，２操舵機構のセンサ異常の検出手段を示したブロック図である。
【図８】第１，２操舵機構のセンサ異常時における多数決による検出手段を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
３…ラックバー
１９…第１電動モータ（第１電動機）
２０…第２電動モータ（第２電動機）
２５…第１ピニオンシャフト（回転軸）
２６…第２ピニオンシャフト（回転軸）
２８…第１回転角センサ
２９…第２回転角センサ
３０…第３回転角センサ
３１…第４回転角センサ
４０…第１ウォームシャフト
４１…第２ウォームシャフト
５１…第１ウォームホイール
５２…第２ウォームホイール
５９…第１演算回路（第１演算手段）
６０…第２演算回路（第２演算手段）
７０…異常検出用比較演算回路（多数決手段）
７３…第３演算回路（第３演算手段）
７４…第４演算回路（第４演算手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、
該電動機に設けられ、ｎ条歯を有するウォームシャフトと、
該ウォームシャフトと噛合し、ｎの倍数でない歯数を有するウォームホイールと、
該ウォームホイールに設けられた回転軸と、
前記ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、
前記ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、
前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記回転軸の回転角を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする回転角検出機構。
【請求項２】
ピニオンシャフトと、
該ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する電動機と、
該電動機に設けられ、ｎ条歯を有するウォームシャフトと、
該ウォームシャフトと噛合し、ｎの倍数でない歯数を有し、前記ピニオンシャフトに設けられたウォームホイールと、
前記ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、
前記ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、
前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記ピニオンシャフトの回転角を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算されたピニオンシャフトの回転角に基づき、前記電動機を駆動制御する電動機制御手段と、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３】
第１ピニオンシャフトと、
該第１ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する第１電動機と、
該第１電動機に設けられ、ｎ条歯を有する第１ウォームシャフトと、
該第１ウォームシャフトと噛合すると共にｎの倍数ではない歯数を有し、前記第１ピニオンシャフトに設けられた第１ウォームホイールと、
前記第１ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、
前記第１ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、
前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記第１ピニオンシャフトの回転角を演算する第１演算手段と、
第２ピニオンシャフトと、
該第２ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する第２電動機と、
該第２電動機に設けられ、ｎ条歯を有する第２ウォームシャフトと、
前記第２ウォームシャフトと噛合すると共にｎの倍数ではなく、かつ前記第１ウォームホイールの歯数とは異なる歯数を有し、前記第２ピニオンシャフトに設けられた第２ウォームホイールと、
前記第２ウォームシャフトの回転角を検出する第３回転角センサと、
前記第２ウォームホイールの回転角を検出する第４回転角センサと、
前記第３回転角センサと第４回転角センサの出力信号に基づき、前記第２ピニオンシャフトの回転角を演算する第２演算手段と、
前記第１ピニオンシャフトと第２ピニオンシャフトと噛合するラックバーと、
前記第１演算手段の出力信号と第２演算手段の出力信号とに基づき、前記第１電動機および第２電動機を駆動制御することを特徴とする請求項２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１】
電動機と、
該電動機に設けられ、ｎ条歯を有するウォームシャフトと、
該ウォームシャフトと噛合し、ｎの倍数でない歯数を有するウォームホイールと、
該ウォームホイールに設けられた回転軸と、
前記ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、
前記ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、
前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記回転軸の回転角を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする回転角検出機構。
【請求項２】
ピニオンシャフトと、
該ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する電動機と、
該電動機に設けられ、ｎ条歯を有するウォームシャフトと、
該ウォームシャフトと噛合し、ｎの倍数でない歯数を有し、前記ピニオンシャフトに設けられたウォームホイールと、
前記ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、
前記ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、
前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記ピニオンシャフトの回転角を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算されたピニオンシャフトの回転角に基づき、前記電動機を駆動制御する電動機制御手段と、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３】
第１ピニオンシャフトと、
該第１ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する第１電動機と、
該第１電動機に設けられ、ｎ条歯を有する第１ウォームシャフトと、
該第１ウォームシャフトと噛合すると共にｎの倍数ではない歯数を有し、前記第１ピニオンシャフトに設けられた第１ウォームホイールと、
前記第１ウォームシャフトの回転角を検出する第１回転角センサと、
前記第１ウォームホイールの回転角を検出する第２回転角センサと、
前記第１回転角センサと第２回転角センサの出力信号に基づき、前記第１ピニオンシャフトの回転角を演算する第１演算手段と、
第２ピニオンシャフトと、
該第２ピニオンシャフトに操舵アシスト力を付与する第２電動機と、
該第２電動機に設けられ、ｎ条歯を有する第２ウォームシャフトと、
前記第２ウォームシャフトと噛合すると共にｎの倍数ではなく、かつ前記第１ウォームホイールの歯数とは異なる歯数を有し、前記第２ピニオンシャフトに設けられた第２ウォームホイールと、
前記第２ウォームシャフトの回転角を検出する第３回転角センサと、
前記第２ウォームホイールの回転角を検出する第４回転角センサと、
前記第３回転角センサと第４回転角センサの出力信号に基づき、前記第２ピニオンシャフトの回転角を演算する第２演算手段と、
前記第１ピニオンシャフトと第２ピニオンシャフトと噛合するラックバーと、
前記第１演算手段の出力信号と第２演算手段の出力信号とに基づき、前記第１電動機および第２電動機を駆動制御することを特徴とする請求項２に記載のパワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１５１１８２（Ｐ２００６−１５１１８２Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４４４１２（Ｐ２００４−３４４４１２）
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]