(57)【要約】【課題】磁界検出部に二つの磁気検出素子を用いた場合と同等以上の検出精度を持ちつつも、製造を容易とすることが可能なトルク検出装置の提供を目的とする。【解決手段】トルク磁界を発生するトルク磁界発生部４と、パルス磁界を発生するコイル６ａと、トルク磁界とパルス磁界とが重畳した重畳磁界を検出する一つの磁気検出素子６を有する磁界検出部を備えている。第１計算部２１で所定の周期において磁界検出部が検出した重畳磁界の最大値と最小値との差を計算し、比較判定部２２で第１計算部２１が計算した差と、予め記憶された所定の周期におけるパルス磁界の最大値と最小値との差とを比較して等しいか否かを判定し、この差とが等しいと判定した場合に、第２計算部２３で磁界検出部が検出した重畳磁界の最大値から、第１計算部２３が計算した重畳磁界の最大値と最小値との差を、差し引くことにより、連結軸３が受けたトルクを計算する。【選択図】図１
2013181829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵操作によって回転する入力軸と出力軸とを同軸に連結し且つ該操舵操作によって前記入力軸と前記出力軸とが軸周方向に相対変位する際に捩れ変形する連結軸と、
前記連結軸が捩れ変形した際に受けるトルクに応じた磁界であるトルク磁界を発生するトルク磁界発生部と、
所定の周期のパルス磁界を発生するコイルを有するパルス磁界発生部と、
前記トルク磁界と前記パルス磁界とが重畳した磁界である重畳磁界を検出する一つの磁気検出素子を有する磁界検出部と、
前記所定の周期において前記磁界検出部が検出した前記重畳磁界の最大値と最小値との差を計算する第１計算部と、
前記第１計算部が計算した前記所定の周期における前記重畳磁界の最大値と最小値との差と、予め記憶された前記所定の周期における前記パルス磁界の最大値と最小値との差とを比較し、これらが等しいか否かを判定する比較判定部と、
該比較判定部による判定の結果、前記第１計算部が計算した前記所定の周期における前記重畳磁界の最大値と最小値との差と、予め記憶された前記所定の周期における前記パルス磁界の最大値と最小値との差とが等しいと判定した場合に、前記連結軸が受けたトルクを計算する第２計算部と、
を有し、
前記第２計算部は、
前記磁界検出部が検出した前記重畳磁界の最大値から、前記第１計算部が計算した前記重畳磁界の最大値と最小値との差を、差し引くことにより、前記連結軸が受けたトルクを計算すること
を特徴とするトルク検出装置。
【請求項２】
前記トルク磁界発生部は、
複数のＮ極及びＳ極が周方向に所定ピッチで交互に配置された円筒状の永久磁石と、
前記永久磁石を非接触で囲んで内側の中空部に収容する円筒状のヨークと、
を有し、
前記ヨークは、
前記複数のＮ極及びＳ極の所定ピッチと等しいピッチで複数の爪部を形成して、前記爪部を前記永久磁石の軸方向の異なる位置に互いに周方向に半ピッチずつずらせて設けられた２つの磁気ヨークと、
前記各磁気ヨークの周囲を所定の間隔を隔てて囲む２つの外側ヨークと、
前記各外側ヨークの周方向の所定位置に設けられ、前記各外側ヨーク間の磁気抵抗を小さくするための近接用ヨークと、
を備える請求項１記載のトルク検出装置。
【請求項３】
前記近接用ヨーク間に前記磁気検出素子と前記コイルを配置した請求項１又は２記載のトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイール等の操舵部材に繋がる入力軸の回転によってトーションバー等の連結軸が受けたトルクを検出するためのトルク検出装置として、特許文献１に記載のものが提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載されているトルク検出装置は、図１０（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、トーションバーを用いた連結軸１０３により同軸に連結された入力軸１０１及び出力軸１０２を有する。
【０００４】
そして、入力軸１０１には、円筒状の多極の永久磁石１０５を固定しており、また、出力軸１０２には、永久磁石１０５を取り囲むように配置する円筒状のヨーク１０４を固定している。
【０００５】
円筒状のヨーク１０４は、爪を形成した磁気ヨーク１０４ａ、１０４ｂと、この磁気ヨーク１０４ａ、１０４ｂに磁気結合されて磁束を誘導する二つの外側ヨーク（図示せず）とを有し、これらを樹脂１０８により一体成形することで構成されている。更に、この円筒状のヨーク１０４は、外周面に孔が形成されており、この孔に、円筒状のヨーク１０４が発生した磁束を検出するべく、リード線１０７を有する二つの磁気検出素子１０６を配置している。
【０００６】
この様に構成することにより、すなわち、二つの磁気検出素子１０６を用いた構造とすることにより、特許文献１に記載のトルク検出装置では、連結軸に印加されるトルクを精度良く検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０７３３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した特許文献１に記載されている従来のトルク検出装置では、磁界検出部として、二つの磁気検出素子１０６を用いているが、この二つの磁気検出素子１０６で検出精度良く検出する為には、所定の位置に二つの磁気検出素子１０６を正確に配置する必要があった。つまり、二つの磁気検出素子１０６の配置には、製造公差の範囲が狭く、製造し難いという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み成されたものであり、磁界検出部に二つの磁気検出素子を用いた場合と同等以上の検出精度を持ちつつも、製造を容易とすることが可能なトルク検出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、操舵操作によって回転する入力軸と出力軸とを同軸に連結し且つ該操舵操作によって前記入力軸と前記出力軸とが軸周方向に相対変位する際に捩れ変形する連結軸と、前記連結軸が捩れ変形した際に受けるトルクに応じた磁界であるトルク磁界を発生するトルク磁界発生部と、所定の周期のパルス磁界を発生するパルス磁界発生部と、前記トルク磁界と前記パルス磁界とが重畳した磁界である重畳磁界を検出する一つの磁気検出素子を有する磁界検出部と、前記所定の周期において前記磁界検出部が検出した前記重畳磁界の最大値と最小値との差を計算する第１計算部と、前記第１計算部が計算した前記所定の周期における前記重畳磁界の最大値と最小値との差と、予め記憶された前記所定の周期における前記パルス磁界の最大値と最小値との差とを比較し、これらが等しいか否かを判定する比較判定部と、該比較判定部による判定の結果、前記第１計算部が計算した前記所定の周期における前記重畳磁界の最大値と最小値との差と、予め記憶された前記所定の周期における前記パルス磁界の最大値と最小値との差とが等しいと判定した場合に、前記連結軸が受けたトルクを計算する第２計算部と、を有し、前記第２計算部は、前記磁界検出部が検出した前記重畳磁界の最大値から、前記第１計算部が計算した前記重畳磁界の最大値と最小値との差を、差し引くことにより、前記連結軸が受けたトルクを計算することを特徴とするトルク検出装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁界検出部に二つの磁気検出素子を用いた場合と同等以上の検出精度を持ちつつも、製造を容易とすることが可能なトルク検出装置の提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るトルク検出装置のブロック図である。
【図２】（ａ）は、本発明を適用したトルク検出装置の要部を示す分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は、（ａ）の矢印Ａ方向であって、トルク磁界発生部４の分解前の正面図である。
【図３】コイルと磁気検出素子の構成例を示す平面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、トルク磁界発生部の動作状態の説明図である。
【図５】トルク磁界とコイル磁界の波形図である。
【図６】図５のトルク磁界とコイル磁界との成分が重畳した重畳磁界の波形図である。
【図７】図６の一部を拡大して示す波形図である。
【図８】本発明のトルク検出装置のトルク検出方法を説明するフローチャートである。
【図９】本発明のトルク検出装置の変形例を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は、従来のトルク検出装置の要部を示す分解斜視図、（ｂ）は、（ａ）の縦断面図、（ｃ）は、（ｂ）の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に関し、添付図に従って詳細に説明する。
【００１４】
（１）本発明の実施形態に係るトルク検出装置１の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係るトルク検出装置１のブロック図である。図２（ａ）は、本発明の実施形態に係るトルク検出装置１のトルク磁界発生部４の分解斜視図であり、図２（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図であり、図２（ｃ）は、（ａ）の矢印Ａ方向であって、トルク磁界発生部４の分解前の正面図である。
【００１５】
（概要）
本発明の実施形態に係るトルク検出装置１は、図１及び図２に示すように、操舵操作によって回転する入力軸（図示しない）と出力軸（図示しない）とを同軸に連結し且つ該操舵操作によって入力軸と出力軸とが軸周方向に相対変位する際に捩れ変形する連結軸３と、連結軸３が捩れ変形した際に受けたトルクに応じた磁界であるトルク磁界を発生するトルク磁界発生部４と、所定の周期のパルス磁界を発生するパルス磁界発生部としてのコイル６ａと、トルク磁界とパルス磁界とが重畳した磁界である重畳磁界を検出する一つの磁気検出素子６を有する磁界検出部と、所定の周期において磁界検出部（磁気検出素子６）が検出した重畳磁界の最大値と最小値との差を計算する第１計算部２１と、第１計算部２１が計算した所定の周期における重畳磁界の最大値と最小値との差と、予め記憶された所定の周期におけるパルス磁界の最大値と最小値との差とを比較し、これらが等しいか否かを判定する比較判定部２２と、該比較判定部２２による判定の結果、第１計算部２１が計算した所定の周期における重畳磁界の最大値と最小値との差と、予め記憶された所定の周期におけるパルス磁界の最大値と最小値との差とが等しいと判定した場合に、連結軸３が受けたトルクを計算する第２計算部２３と、を有し、第２計算部２３は、磁界検出部（磁気検出素子６）が検出した重畳磁界の最大値から、第１計算部２１が計算した重畳磁界の最大値と最小値との差を、差し引くことにより、連結軸３が受けたトルクを計算することを特徴とするものである。
【００１６】
（各構成の詳細）
（連結軸３）
連結軸３は、ステアリングホイール等の操舵部材に繋がる入力軸と、ピニオンやラック等の車輪の向きの操作を担う側に繋がる出力軸と、を連結するものであり、本発明の実施形態において、連結軸３として、トーションバーを用いている。ここで、トーションバーとは、金属製の棒状の弾性体からなり、捩れが加えられると反発力が生じるものをいう。操舵操作によって操舵部材に回転が加えられると、入力軸が回転し、入力軸と出力軸との間に軸周方向の相対変位が生じる。連結軸３は、この入力軸と出力軸との間の相対変位によって生じるトルクを受けて捩れ変形する。
【００１７】
（トルク磁界発生部４）
トルク磁界発生部４は、連結軸３が受けたトルクに応じた磁界を発生するものである。本発明の実施形態におけるトルク磁界発生部４は、図２に示すように、永久磁石５と、この永久磁石５の外周を非接触で囲むヨーク３２と、からなる。
【００１８】
（永久磁石５）
永久磁石５は、図２及び図４に示すように、複数のＮ極及びＳ極が周方向に所定ピッチで交互に配置された無底円筒状に形成されている。本発明の実施形態において、永久磁石５は、入力軸の底面に固着されて一体化され、操舵操作により入力軸が回転するとそれに伴って一体に回転する。
【００１９】
（ヨーク３２）
ヨーク３２は、図２に示すように、永久磁石５と非接触に設けられる磁気ヨーク４ａ、４ｂと、磁気ヨーク４ａ、４ｂの外周に非接触に設けられる外側ヨーク１１ａ、１１ｂと、外側ヨーク１１ａ、１１ｂの周方向の一部に設けられ、外側ヨーク１１ａと外側ヨーク１１ｂとの間の磁気抵抗を小さくするための２つの近接用ヨーク１２ａ、１２ｂと、からなる。本発明の実施形態では、これら磁気ヨーク４ａ、４ｂ、外側ヨーク１１ａ、１１ｂ、及び近接用ヨーク１２ａ、１２ｂは、図３に示すように、モールド樹脂部３２ｍにより一体化されている。モールド樹脂部３２ｍは、中心部に中空部３２ｈを有し、この中心部３２ｈには、永久磁石５が収容される。
【００２０】
（磁気ヨーク４ａ、４ｂ）
磁気ヨーク４ａ、４ｂは、軟磁性体からなる。磁気ヨーク４ａ、４ｂは、図２及び図４に示すように、永久磁石５を非接触に囲む円環部１５ａ、１５ｂと、円環部１５ａ、１５ｂから垂直方向（図示上下方向）に張り出し、永久磁石５における同一磁極（ＮとＮ、ＳとＳ）の配置ピッチと同じピッチで形成された複数の爪部１０ａ、１０ｂと、からなる。磁気ヨーク４ａ、４ｂは、それぞれ永久磁石５の軸方向（図示上下方向）の異なる位置に離間して配置され、複数の爪部１０ａ、１０ｂが対向するように配置されている。即ち、磁気ヨーク４ａは、複数の爪部１０ａが図２及び図４における下方向を向くように、また、磁気ヨーク４ｂは、複数の爪部１０ｂが図２及び図４における上方向を向くように、それぞれ配置されている。また、磁気ヨーク４ａ、４ｂは、複数の爪部１０ａ、１０ｂが互いに永久磁石５の周方向に半ピッチ（永久磁石５における同一磁極の配置ピッチの半分のピッチ）ずつずれるように配置されている。ここで、ピッチとは、同一磁極間の間隔のことをいう。
【００２１】
（外側ヨーク１１ａ、１１ｂ）
外側ヨーク１１ａ、１１ｂは、磁気ヨーク４ａ、４ｂと同様に軟磁性体からなる。外側ヨーク１１ａ、１１ｂは、円環形状に形成されており、磁気ヨーク４ａ、４ｂから所定の間隔を隔てて、各磁気ヨーク４ａ、４ｂの円環部１５ａ、１５ｂの周囲をそれぞれ非接触で囲んでいる。
【００２２】
（近接用ヨーク１２ａ、１２ｂ）
近接用ヨーク１２ａ、１２ｂは、磁気ヨーク４ａ、４ｂ及び外側ヨーク１１ａ、１１ｂと同様に軟磁性体からなる。近接用ヨーク１２ａは、外側ヨーク１１ａの周方向の一部に、外側ヨーク１１ａから下方向（図２（ｃ）下方向）に突出するように設けられている。また、近接用ヨーク１２ｂは、外側ヨーク１１ｂの周方向の一部に、外側ヨーク１１ｂから上方向に突出するように設けられている。近接用ヨーク１２ａ及び近接用ヨーク１２ｂは、連結軸３の軸方向において互いに対向するように設けられる。これにより、近接用ヨーク１２ａと近接用ヨーク１２ｂとの間の距離は、外側ヨーク１１ａと外側ヨーク１１ｂとの間の距離よりも短くなっている。近接用ヨーク１２ａ、１２ｂは、外側ヨーク１１ａ、１１ｂ間の磁気抵抗を小さくすることにより、外側ヨーク１１ａ、１１ｂ間に永久磁石５からの磁束を導き易くする。
【００２３】
上述した通りにトルク磁界発生部４は構成される。なお、トルク磁界発生部４の動作に関しては、後述する。
【００２４】
（コイル６ａ（パルス磁界発生部））
パルス磁界発生部としてのコイル６ａは、所定の周期のパルス状の磁界であるパルス磁界を発生する。本発明の実施形態において、コイル６ａとして、外径５．０ｍｍで、巻き数２５ターンで導体を巻いたものを用いた。また、コイル６ａは、近接用ヨーク１２ａ、１２ｂの間に配置される。コイル６ａは、図１に示すように後述する電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」と略称する。）２０内に設けられた指示部２４からの信号によって、所定の周期でＯＮ、ＯＦＦ制御される電源部６ｂから励磁電流が流されることにより、所定の周期のパルス磁界を発生する。
【００２５】
（磁気検出素子６（磁界検出部））
磁界検出部の磁気検出素子６は、図１に示すように、トルク磁界発生部４が発生するトルク磁界とコイル６ａが発生するパルス磁界とが重畳した磁界である重畳磁界を検出するものである。磁気検出素子６は、トルク磁界発生部４の近接用ヨーク１２ａ、１２ｂの間であって、コイル６ａと磁気結合できるようコイル６ａに近接した位置に配置されている。また、磁気検出素子６は、図２（ｃ）に示すように、連結軸３の軸方向におけるコイル６ａと同じ高さに並置されており、磁気検出素子６とコイル６ａとの距離は５．０ｍｍ程度とした。なお、本発明の実施形態において、磁気検出素子６は、連結軸３の軸方向におけるコイル６ａと同じ高さに並置されるものとしたが、磁気検出素子６とコイル６ａとが互いに磁気結合可能な位置であればこれに限らず、連結軸３の軸方向の異なる高さに配置することも可能である。また、コイル６ａが発生するパルス磁界の磁気検出素子６の検出軸方向の成分が得られるならば、磁気検出素子６及びコイル６ａは、互いに傾けて配置することも可能である。なお、上述した外側ヨーク１１ａ、１１ｂ及び近接用ヨーク１２ａ、１２ｂは、永久磁石５で発生した磁束を磁気検出素子６に誘導し易くするために用いるものであるから、磁気検出素子６でトルク磁界とコイル磁界が重畳した重畳磁界を十分に検出できるならば、省略することができる。
【００２６】
本発明の実施形態において、磁気検出素子６及びコイル６ａは、図３に示すように、近接用ヨーク１２ａ、１２ｂの間であって、モールド樹脂部３２ｍの一部に形成された孔（図示せず）内に配置されている。しかし、これに限定されず、例えば磁気検出素子６及びコイル６ａは、ヨーク３２と共にモールド樹脂部３２ｍにより樹脂モールドされることも可能である。以上のような磁気検出素子６及びコイル６ａは、図１に示す如くそれぞれＥＣＵ２０に接続されている。
【００２７】
（ＥＣＵ２０）
ＥＣＵ２０は、図１に示すように、電源部６ｂと、制御基板３０と、を有している。制御基板３０は、本発明の実施形態においては、図１に示すように、制御プログラムを記憶しているＲＯＭと、磁気検出素子６から得られた磁気信号を一時的にデータとして記憶するＲＡＭと、ＲＯＭが記憶している制御プログラムに基づき処理を実行するＣＰＵと、磁気検出素子６からの磁気信号の入力、及びアシストモータ４０へのトルク値信号の出力と故障表示・記憶部４１への故障信号の出力を制御するＩ／Ｏと、からなる。
【００２８】
本発明の実施形態において、ＣＰＵは、ＲＯＭは記憶しているプログラムに基づき、それぞれの処理を実行する第１計算部２１と、比較判定部２２と、第２計算部２３と、指示部２４とから構成されている。
【００２９】
（第１計算部２１）
第１計算部２１は、所定の周期ΔＴにおいて磁気検出素子６が検出した重畳磁界の最大値Ｖｎと最小値Ｖｎ−１との差ΔＶ（＝｜Ｖｎ−Ｖｎ−１｜）を計算する。つまり、図７に示すとおり、第１計算部２１は、所定時間Ｔｎ−１（Ｔ１）において磁気検出素子６が検出したＶｎ−１（Ｖ１）と、所定時間Ｔ１から所定の周期ΔＴ経過後の所定時間Ｔｎ（Ｔ２）において磁気検出素子６が検出したＶｎ（Ｖ２）と、の差ΔＶ（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）を計算するものである。なお、磁気検出素子６が検出した重畳磁界の情報は、図１に示すとおり、磁気信号として制御基板３０へ送信される。
【００３０】
（比較判定部２２）
比較判定部２２は、第１計算部２１が計算した所定の周期ΔＴにおける重畳磁界の最大値Ｖｎと最小値Ｖｎ−１との差ΔＶと、予め記憶された所定の周期ΔＴにおけるパルス磁界の最大値と最小値との差ΔＶｐとを比較し、これらが等しいか否かを判定する。
【００３１】
（第２計算部２３）
第２計算部２３は、磁気検出素子６が検出した重畳磁界の最大値Ｖｎから、第１計算部２１が計算した重畳磁界の最大値Ｖｎと最小値Ｖｎー１との差ΔＶを、差し引くことにより連結軸３が受けたトルクを計算する。また、第２計算部２３は、比較判定部２２が、第１計算部２１が計算した所定の周期における重畳磁界の最大値と最小値との差と、予め記憶された所定の周期におけるパルス磁界の最大値と最小値との差とが等しいと判定したときのみ、連結軸３が受けたトルクを計算する。
【００３２】
（指示部２４）
指示部２４は、電源部６ｂを所定時間ΔＴの間隔でＯＮ／ＯＦＦさせるべく、当該ＯＮ／ＯＦＦのタイミングでコイル６ａに励磁電流を流すことを指示信号により電源部６ｂへ指示するものである。
【００３３】
（２）本発明の実施形態に係るトルク検出装置１の動作の説明
以下、本発明の実施形態に係るトルク検出装置１の動作に関して説明する。
【００３４】
（２−１）トルク磁界発生部４の動作
まず、トルク磁界発生部４の動作に関して説明する。
図４（ａ）に示すように、操舵部材が操舵操作されておらず連結軸３がトルクを受けていない中立状態では、磁気ヨーク４ａ、４ｂのそれぞれの爪部１０ａ、１０ｂの先端が磁石５のＮ極とＳ極との境界を指す。これにより、図４（ａ）に示すように、磁気ヨーク４ａにおいても磁気ヨーク４ｂにおいて、爪部１０ａ、１０ｂが永久磁石５のＮ極に対向する面積とＳ極に対向する面積とが等しくなり、磁気ヨーク４ａ、４ｂ共に、爪部１０ａ、１０ｂを介してＮ極から入る磁束とＳ極へ出る磁束とが等しくなるので、磁気ヨーク４ａ、４ｂ間には、磁束は生じない。
【００３５】
図４（ｂ）に示すように、操舵部材が操舵操作されて連結軸３がトルクを受けているトルク付加状態では、連結軸３に捩れ変形が生じることにより、入力軸と出力軸とが軸周方向に相対変位するのに伴い、入力軸に取り付けられている磁石５と出力軸に取り付けられている磁気ヨーク４ａ、４ｂとが軸周方向に相対変位する。これにより、磁気ヨーク４ａにおいて、爪部１０ａがＳ極に対向する面積は、Ｎ極に対向する面積よりも大きくなる。このため、爪部１０ａを介してＳ極に出る磁束が爪部１０ａを介してＮ極から入る磁束よりも大きくなる。磁気ヨーク４ｂでは、逆に爪部１０ｂがＮ極に対向する面積がＳ極に対向する面積よりも小さくなる。このため、爪部１０ｂを介してＮ極から入る磁束が爪部１
０ｂを介してＳ極に出る磁束よりも大きくなる。
【００３６】
その結果、磁気ヨーク４ａ、４ｂに磁気の極性の差異が発生し、磁気ヨーク４ａ、４ｂ間に磁束が生じる。この磁束が外側ヨーク１１ａ、１１ｂによって導かれ、近接用ヨーク１２ａ、１２ｂに集められる。このとき、図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態に変化する間の２つの近接用ヨーク１２ａ、１２ｂ間の磁束密度は、永久磁石５と磁気ヨーク４ａ、４ｂとの軸周方向の相対変位、即ち、連結軸３の捩れ変形の大きさに比例する。
【００３７】
（２−２）トルク検出装置１のトルク検出方法
磁気検出素子６で検出する磁界には、図５の波形図に示す如く連結軸３の捩れに基づいてトルク磁界発生部４が上述した動作で発生するトルク磁界の波形Ｂｈと、コイル６ａにパルス状の励磁電流を流して発生するコイル磁界の波形Ｂｃと、がある。このため、磁気検出素子６は、図６の波形図及び図７の拡大波形図に示すように、トルク磁界とコイル磁界との双方が重畳した重畳磁界Ｂｈｃを検出することになる。
【００３８】
以下に、図８の流れ図に従い、トルク検出装置１のトルク検出方法を説明する。まず、磁気検出素子６は、所定時間Ｔｎ−１（図７におけるＴ１であり、以下Ｔ１と表示。）における重畳磁界Ｖｎ−１（図７におけるＶ１であり、以下Ｖ１と表示。）、及び所定時間Ｔ１からΔＴ経過後の所定時間Ｔｎ（図７におけるＴ２であり、以下Ｔ２と表示。）における重畳磁界Ｖｎ（図７におけるＶ２であり、以下Ｖ２と表示。）を磁気信号として制御基板３０へ送信する（ステップＳ１１）。そして、制御基板３０は、磁気検出素子６が検出した重畳磁界Ｖ１、Ｖ２を受信する（ステップＳ１２）。
【００３９】
次に、第１計算部２１は、制御基板３０が受信した重畳磁界Ｖ１、Ｖ２に基づき、Ｖ２とＶ１との差ΔＶ（＝｜Ｖ２−Ｖ１｜）を計算する（ステップＳ１３）。
【００４０】
次に、比較判定部２２は、ステップＳ１３において計算したΔＶと、予め記憶された所定の周期ΔＴにおけるパルス磁界の最大値と最小値との差ΔＶｐと、を比較し、これらが等しいか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００４１】
ステップＳ１４において、ΔＶ＝ΔＶｐと判定した場合、第２計算部２３は、磁気検出素子６が検出した重畳磁界Ｖ２（本発明の実施形態において、所定の周期ΔＴで最大となる重畳磁界）からΔＶを差し引くことにより連結軸３が受けたトルク値を計算する（ステップＳ１５）。
【００４２】
その後、制御基板３０は、ステップＳ１５において計算したトルク値をトルク値信号としてアシストモータ４０へ送信する（ステップＳ１６）。
【００４３】
ステップＳ１４において、ΔＶ≠ΔＶｐと判定した場合、トルク検出装置１が故障したものとして、アシストモータ４０へのトルク値信号の送信を停止し、故障表示・記憶部４１へ故障信号を送信する（ステップＳ１７）。
【００４４】
（３）本発明の実施形態の作用効果の説明
（ａ）以上説明したように、本発明の実施形態に係るトルク検出装置１は、トルク磁界発生部４が発生するトルク磁界とコイル６ａが発生するパルス磁界とを重畳し、この重畳した重畳磁界を磁気検出素子６が検出するようにしている。また、本発明の実施形態に係るトルク検出装置１は、第１計算部２１でΔＶを計算し、このΔＶと予め記憶されているΔＶｐとを比較判定部２２が比較し、比較判定部２２がΔＶ＝ΔＶｐと判定したときに、連結軸３が受けたトルクを計算している。これにより、特許文献１に記載のように検出精度を担保するために２つの磁気検出素子を正確に配置する必要がなく、磁気検出素子６とコイル部６ａとの双方を、磁気的に結合する場所に配置するのみで良いので、製造公差の範囲を広くすることが可能であり、製造を容易とすることが可能である。即ち、磁界検出部に二つの磁気検出素子６を用いた場合と同等以上の検出精度を持ちつつも、製造を容易とすることが可能なトルク検出装置１の提供することができるのである。
【００４５】
（ｂ）本発明の実施形態に係るトルク検出装置１は、上記の作用効果に加えて、安全性を担保しながらも低コスト化に寄与することが可能であるという効果を有する。これに関し、以下に述べる。
【００４６】
特許文献１に記載のトルク検出装置は、検出精度を担保することに加えて、安全性を担保するために高価な磁気検出素子を２つ用いている。これでは、コスト高になってしまう。また、この場合、一つの磁気検出素子を用いて経済的にトルク検出装置を製造することも考えられるが、この磁気検出素子からの出力が不正確である場合には、電動モ−タを駆動制御する電動パワーステアリング装置の操舵補助が不適切なものになる可能性がある。
【００４７】
一方、本発明の実施形態に係るトルク検出装置１は、一つの磁気検出素子と安価なコイル（パルス磁界発生部）との組み合せにより構成されており、また、第１計算部２１でΔＶを計算し、このΔＶと予め記憶されているΔＶｐとを比較判定部２２が比較し、比較判定部２２がΔＶ＝ΔＶｐと判定したときに、連結軸３が受けたトルクを計算している。これにより、本発明の実施形態に係るトルク検出装置１は、安全性を担保しながらも低コスト化に寄与することが可能である。
【００４８】
（４）本発明の実施形態の変形例の説明
本発明の実施形態は、上記に限定されず、以下のような変形を伴って実施することが可能である。
【００４９】
本発明の実施形態の変形例であるトルク検出装置５１を、図９を用いて説明する。本変形例は、上記した本発明の実施形態に係るトルク検出装置１と同様であるが、電源部６ｂとして発信機２６を用いた点で異なる。
【００５０】
この発信機２６は、自ら励磁電流をコイル６ａへ送るものである。このため、発信機２６自身は、所定の周期ΔＴにおけるパルス磁界の最大値と最小値との差ΔＶｐの情報を自ら予め記憶している。トルク検出装置５１は、この発信機２６自身が記憶しているΔＶｐに基づき、比較判定部２２及び第２計算部２３が機能することにより、上記した本発明の実施形態と同様の効果を有することが可能となる。
【符号の説明】
【００５１】
３…連結軸、４…トルク磁界発生部、４ａ、４ｂ…磁気ヨーク、５…永久磁石、６…磁気検出素子（磁界検出部）、６ａ…コイル（パルス磁界発生部）、６ｂ…電源部、１０ａ、１０ｂ…爪部、１１ａ、１１ｂ…外側ヨーク、１２ａ、１２ｂ…近接用ヨーク、２０…電子制御ユニット、２１…第１計算部、２２…比較判定部、２３…第２計算部、３２…ヨーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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