(57)【要約】【課題】周囲温度変化によるトルク検出誤差を低減できるトルク検出装置を提供する。【解決手段】第１軸１４および第２軸１５を相対回転可能に連結するトーションバー１６と、トーションバー１６の捩れ方向および捩れ量に応じた第１信号値を生成するトルク検出ユニット３１と、トルク検出ユニット３１に生成される第１信号値を温度補正するための第２信号値を生成する補正信号生成ユニット３２とを含む。補正信号生成ユニット３２は、第１軸および第２軸のうちのいずれか一方の軸に対して同軸状に固定され、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁された第２多極磁石６１と、第２多極磁石６１が固定された一方の軸に対して同軸状に固定された第２磁気ヨークアセンブリ６２とを含む。【選択図】図２
2017083178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸および第２軸を相対回転可能に連結する弾性部材と、
前記弾性部材の捩れ方向および捩れ量に応じた第１信号値を生成するトルク検出ユニットと、
前記トルク検出ユニットに生成される第１信号値を温度補正するための第２信号値を生成する補正信号生成ユニットとを含み、
前記トルク検出ユニットは、
前記第１軸に対して同軸状に固定され、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁された第１磁石と、
前記第２軸に対して同軸状に固定されるとともに前記第１磁石を非接触で取り囲む環状をなす一対の磁気ヨークであって、周方向に等間隔で並ぶ複数の爪がそれぞれに設けられていて、互いの爪が周方向に交互に並ぶように対向配置されている第１および第２磁気ヨークと、
前記第１および第２磁気ヨークに発生する磁束の密度に応じた第１信号値を生成する第１磁気検出手段とを含み、
前記補正信号生成ユニットは、
前記第１軸および前記第２軸のうちのいずれか一方の軸に対して同軸状に固定され、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁された第２磁石と、
前記第２磁石が固定された前記一方の軸に対して同軸状に固定されるとともに前記第２磁石を非接触で取り囲む環状をなす一対の磁気ヨークであって、周方向に等間隔で並ぶ複数の爪がそれぞれに設けられていて、互いの爪が周方向に交互に並ぶように対向配置されている第３および第４磁気ヨークと、
前記第３および第４磁気ヨークに発生する磁束の密度に応じた第２信号値を生成する第２磁気検出手段とを含む、トルク検出装置。
【請求項２】
前記トルク検出ユニットに生成される第１信号値を、前記補正信号生成ユニットによって生成される第２信号値を用いて補正する信号補正手段をさらに含む、請求項１に記載のトルク検出装置。
【請求項３】
前記第１磁石と前記第２磁石とは、構造、形状、大きさおよび材質が同じであり、前記第１および第２磁気ヨークからなる一対の磁気ヨークと前記第３および第４磁気ヨークからなる一対の磁気ヨークとは、構造、形状、大きさおよび材質が同じである、請求項１または２に記載のトルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トルク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トーションバーを介して連結された第１軸および第２軸に加わるトルクを検出するためのトルク検出装置が開示されている。特許文献１に開示されたトルク検出装置は、第１軸と一体回転する円筒磁石と、第２軸と一体回転する一対の磁気ヨーク（ヨークリング）と、一対の磁気ヨークに発生する磁束の密度を検出するホールＩＣとを含んでいる。各磁気ヨークは、円筒磁石を非接触で取り囲む環状である。各磁気ヨークには、周方向に等間隔で並ぶ複数の爪が設けられている。一方の磁気ヨークの爪と他方の磁気ヨークの爪とは、周方向に交互に並ぶように対向配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２１４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１のトルク検出装置では、周囲温度によって磁力が変化するため、周囲温度が変化した場合には、ホールＩＣの出力値が変化する。図９は、周囲温度がｔ１，ｔ２，ｔ３（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）である場合の操舵トルクに対するホールＩＣの出力値の変化（出力特性）を示す波形図である。図９において折線Ｓ１は周囲温度がｔ１［℃］である場合の出力特性を、折線Ｓ２は周囲温度がｔ２［℃］である場合の出力特性を、折線Ｓ３は周囲温度がｔ３［℃］である場合の出力特性を示している。周囲温度が高くなるほど磁力が低下するので、ホールＩＣの出力値は小さくなり、ホールＩＣの出力特性の傾きが小さく（緩やかに）なる。このため、ホールＩＣの出力値に対して温度補正を行わない場合には、周囲温度が変化した場合にトルク検出誤差が発生する。
【０００５】
この発明の目的は、周囲温度変化によるトルク検出誤差を低減できるトルク検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、第１軸（１４）および第２軸（１５）を相対回転可能に連結する弾性部材（１６）と、前記弾性部材の捩れ方向および捩れ量に応じた第１信号値（Ｖ１ａ）を生成するトルク検出ユニット（３１）と、前記トルク検出ユニットに生成される第１信号値を温度補正するための第２信号値（Ｖ２ａ）を生成する補正信号生成ユニット（３２）とを含み、前記トルク検出ユニットは、前記第１軸に対して同軸状に固定され、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁された第１磁石（４８）と、前記第２軸に対して同軸状に固定されるとともに前記第１磁石を非接触で取り囲む環状をなす一対の磁気ヨークであって、周方向に等間隔で並ぶ複数の爪（５３，５４）がそれぞれに設けられていて、互いの爪が周方向に交互に並ぶように対向配置されている第１および第２磁気ヨーク（４９，５０）と、前記第１および第２磁気ヨークに発生する磁束の密度に応じた第１信号値を生成する第１磁気検出手段（４３，４４，４５）とを含み、前記補正信号生成ユニットは、前記第１軸および前記第２軸のうちのいずれか一方の軸に対して同軸状に固定され、周方向にＮ極とＳ極とが交互に着磁された第２磁石（６８）と、前記第２磁石が固定された前記一方の軸に対して同軸状に固定されるとともに前記第２磁石を非接触で取り囲む環状をなす一対の磁気ヨークであって、周方向に等間隔で並ぶ複数の爪がそれぞれに設けられていて、互いの爪（７３，７４）が周方向に交互に並ぶように対向配置されている第３および第４磁気ヨーク（６９，７０）と、前記第３および第４磁気ヨークに発生する磁束の密度に応じた第２信号値を生成する第２磁気検出手段（６３，６４，６５）とを含む、トルク検出装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００７】
基準温度での第１信号値を基準とした場合の温度変化による第１信号値の誤差を、第２信号値に基づいて演算することが可能となる。このため、第２信号値に基づいて、第１信号値を、基準温度での第１信号値に補正することが可能となる。これにより、周囲温度変化によるトルク検出誤差を低減することが可能となる。
請求項２に記載の発明は、前記トルク検出ユニットに生成される第１信号値を、前記補正信号生成ユニットによって生成される第２信号値を用いて補正する信号補正手段（９１）をさらに含む、請求項１に記載のトルク検出装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記第１磁石と前記第２磁石とは、構造、形状、大きさおよび材質が同じであり、前記第１および第２磁気ヨークからなる一対の磁気ヨーク前記第３および第４磁気ヨークからなる一対の磁気ヨークとは、構造、形状、大きさおよび材質が同じである、請求項１または２に記載のトルク検出装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るトルク検出装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、トルク検出装置の要部の分解斜視図である。
【図３】図３は、トルク検出装置の要部の模式的な断面図である。
【図４】図４は、トルク検出ユニットの動作を説明するための模式図である。
【図５】図５は、周囲温度が基準温度Ｔｏである場合の操舵トルクに対する第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂの変化を示す波形図である。
【図６】図６は、周囲温度に対する第２信号Ｖ２ａの変化を示す波形図である。
【図７】図７は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、操舵トルク演算部の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、周囲温度がｔ１，ｔ２，ｔ３（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）である場合の操舵トルクに対するホールＩＣの出力値の変化（出力特性）を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るトルク検出装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置１では、ステアリングホイール２に連結されたステアリングシャフト３が、自在継手４、中間軸５および自在継手６を順に介してピニオン軸７に連結されている。ピニオン軸７の先端部のピニオン８が、車両の左右方向に延びるラック軸９のラック１０と噛み合っている。ラック軸９の両端部のそれぞれは、タイロッド１１に連結されており、タイロッド１１は、ナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪１２に連結されている。
【００１１】
ステアリングホイール２が操作されてステアリングシャフト３が回転すると、この回転は、ピニオン８およびラック１０によってラック軸９の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪１２が転舵される。
ステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２に連結された入力側の第１軸１４と、自在継手４に連結された出力側の第２軸１５とを有している。第１軸１４と第２軸１５とは、弾性部材であるトーションバー１６を介して同軸状に互いに連結されている。第１軸１４と第２軸１５とは、互いの間でトルク伝達可能であり、所定の範囲内で相対回転可能である。ステアリングホイール２の操舵によって、ステアリングホイール２の操舵トルクに相当する捩じれトルクが第１軸１４と第２軸１５との間に入力されると、トーションバー１６が捩じれる。この際、第１軸１４と第２軸１５とは相対回転する。
【００１２】
電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２に与えられた操舵トルクを検出するためのトルク検出装置１７と、車速を検出する車速センサ１８と、電動モータ１９と、電動モータ１９の駆動を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０とを含んでいる。
トルク検出装置１７からは、トーションバー１６の捩れ方向および捩れ量に応じた第１信号（第１信号値）Ｖ１と、第１信号Ｖ１を温度補正するための第２信号（第２信号値）Ｖ２とが出力される。この実施形態では、トルク検出装置１７からは、２つの第１信号（第１信号値）Ｖ１ａ，Ｖ１ｂと、２つの第２信号（第２信号値）Ｖ２ａ，Ｖ２ｂとが出力される。２つの第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂのうちの一方（この例ではＶ１ａ）がトルク演算用信号として用いられ、他方が故障判別用信号として用いられる。２つの第２信号Ｖ２ａ，Ｖ２ｂのうちの一方（この例ではＶ２ａ）が温度補正用信号として用いられる。
【００１３】
ＥＣＵ２０は、トルク検出装置１７から出力される第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂの一方（この例ではＶ１ａ）と第２信号Ｖ２ａ，Ｖ２ｂの一方（この例ではＶ２ａ）とに基いて操舵トルクを演算する。ＥＣＵ２０は、操舵トルクと車速とに基づいて電動モータ１９を駆動制御する。電動モータ１９の出力は、ウォーム２１Ａおよびウォームホイール２１Ｂで構成された減速機構２１を経由して、操舵補助力として第２軸１５に伝達される。
【００１４】
図２は、トルク検出装置の要部の分解斜視図である。図３は、トルク検出装置の要部の模式的な断面図である。
図３を参照して、第２軸１５は、電動パワーステアリング装置１のハウジング２３内で軸方向Ｘに離れて配置された２つの軸受２４および２５によって両持ち支持されている。軸受２４は軸受２５よりもステアリングホイール２側（図３における上側）に位置している。２つの軸受２４および２５の間において、第２軸１５に、ウォームホイール２１Ｂが一体回転可能に連結されている。
【００１５】
図２および図３を参照して、トーションバー１６は、実際に捩じれる部分である細い丸棒を備えている。この丸棒における第１軸１４側の端部は、丸棒よりも太い第１連結部１６Ａである。この丸棒における第２軸１５側の端部は、丸棒よりも太い第２連結部１６Ｂである。第１軸１４には、トーションバー１６の連結部１６Ａが同軸状で挿入される第１連結孔１４Ａが形成されている。第２軸１５には、トーションバー１６の連結部１６Ｂが同軸状で挿入される第２連結孔１５Ａが形成されている。第１連結部１６Ａは、ピン２６を用いて第１軸１４に一体回転可能に結合されている。第２連結部１６Ｂは、ピン２７を用いて第２軸１５に一体回転可能に結合されている。第１軸１４、第２軸１５およびトーションバー１６の延びる方向を「軸方向Ｘ」といい、第１軸１４、第２軸１５およびトーションバー１６を中心とする周方向を「周方向Ｓ」といい、以下では、軸方向Ｘおよび周方向Ｓを基準として説明する。
【００１６】
トルク検出装置１７は、トーションバー１６の捩れ方向および捩れ量に応じた第１信号(第１信号値)Ｖ１を生成するトルク検出ユニット３１と、トルク検出ユニット３１に生成される第１信号(第１信号値)Ｖ１を温度補正するための第２信号(第２信号値)Ｖ２を生成する補正信号生成ユニット３２とを含む。
トルク検出ユニット３１は、第１軸１４と一体回転する第１多極磁石４１と、第１多極磁石４１を非接触で取り囲んだ状態で第２軸１５と一体回転する第１磁気ヨークアセンブリ４２と、第１および第２集磁リング４３，４４と、第１および第２ホールＩＣ４５，４６とを備えている。
【００１７】
第１多極磁石４１は、円筒状で樹脂製の保持筒４７と、保持筒４７の外周面に固定され周方向ＳにＮ極とＳ極とが交互に着磁された円筒磁石４８とから構成されている。第１多極磁石４１は、第１軸１４の第２軸側端部に対して同軸状に固定されている。
第１磁気ヨークアセンブリ４２は、円環状の第１および第２磁気ヨーク４９，５０と、第１および第２磁気ヨーク４９，５０を保持する円筒状の樹脂成形品である保持筒５１と、保持筒５１によって保持された円筒状のカラー５２（図３参照）を含む。図３に示すように、カラー５２が第２軸１５の第１軸１４側の端部の外周に対して圧入されることによって、第１磁気ヨークアセンブリ４２は、第２軸１５に対して一体回転可能に取り付けられている。
【００１８】
第１および第２磁気ヨーク４９，５０は、軟磁性体を用いて形成されている。第１磁気ヨーク４９の内周には、径方向内側へ突出してから軸方向Ｘに折れ曲がって延びる複数の磁極爪５３が周方向Ｓに等間隔で配置されている。第２磁気ヨーク５０の内周には、径方向内側へ突出してから軸方向Ｘに折れ曲がって延びる複数の磁極爪５４が周方向Ｓに等間隔で配置されている。
【００１９】
磁極爪５３および５４のそれぞれは、軸方向Ｘに向けて尖る略三角形状をなし、第１多極磁石４１におけるＮ極とＳ極との組と同数設けられている。第１および第２磁気ヨーク４９，５０は、軸方向Ｘに所定間隔を隔てつつ同軸状で位置決めされた状態で保持筒５１によって保持されている。この状態では、磁極爪５３および５４の互いの先端部が軸方向Ｘにおいて逆向きになり、磁極爪５３および５４が周方向Ｓに等しい間隔を保って交互に並んでいる。
【００２０】
第１および第２集磁リング４３，４４は、軟磁性体を用いて形成された環状の部材である。第１集磁リング４３と第２集磁リング４４とは、軸方向Ｘに所定間隔を隔てて、同軸状に配置されている。第１集磁リング４３は、第１磁気ヨーク４９を径方向外側から非接触で取り囲んで、第１磁気ヨーク４９に対して磁気的に結合されている。第２集磁リング４４は、第２磁気ヨーク５０を径方向外側から非接触で取り囲んで、第２磁気ヨーク５０に対して磁気的に結合されている。第１および第２集磁リング４３，４４は、ハウジング２３に取り付けられている。
【００２１】
第１集磁リング４３の周上１箇所には、径方向外側へ突出する一対の集磁板５５が一体的に設けられている。第２集磁リング４４の周上１箇所にも、集磁板５５に対向する位置に一対の集磁板５６が一体的に設けられている。一対の集磁板５５と一対の集磁板５６との間に、それぞれ第１ホールＩＣ４５および第２ホールＩＣ４６が挿入されている。各ホールＩＣ４５，４６は、ホール素子（図示略）とホール素子の出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路（図示略）とを含む。
【００２２】
補正信号生成ユニット３２は、トルク検出ユニット３１に対してステアリングホイール２側（図３では上方）に配置されている。
補正信号生成ユニット３２は、第１軸１４と一体回転する第２多極磁石６１と、第２多極磁石６１を非接触で取り囲んだ状態で第１軸１４と一体回転する第２磁気ヨークアセンブリ６２と、第３および第４集磁リング６３，６４と、第３および第４ホールＩＣ６５，６６とを備えている。
【００２３】
第２多極磁石６１は、第１多極磁石４１と同様に、円筒状で樹脂製の保持筒６７と、保持筒６７の外周面に固定され周方向ＳにＮ極とＳ極とが交互に着磁された円筒磁石６８とから構成されている。第２多極磁石６１は、第１多極磁石４１に対してステアリングホイール２側において、第１軸１４に対して同軸状に固定されている。
この実施形態では、第２多極磁石６１は、第１多極磁石４１と同じ構造を有している。具体的には、第２多極磁石６１の保持筒６７と第１多極磁石４１の保持筒４７とは、形状、大きさおよび材質が同じである。また、第２多極磁石６１の円筒磁石６８と第１多極磁石４１の円筒磁石４８とは、構造、形状、大きさおよび材質が同じである。
【００２４】
第２磁気ヨークアセンブリ６２は、第１磁気ヨークアセンブリ４２と同様に、円環状の第３および第４磁気ヨーク６９，７０と、第３および第４磁気ヨーク６９，７０を保持する円筒状の樹脂成形品である保持筒７１と、保持筒７１によって保持された円筒状のカラー７２（図３参照）を含む。図３に示すように、第１多極磁石４１と第２多極磁石６１との間位置において、カラー７２が第１軸１４の外周に対して圧入されることによって、第２磁気ヨークアセンブリ６２は、第１軸１４に対して一体回転可能に取り付けられている。
【００２５】
第３および第４磁気ヨーク６９，７０は、軟磁性体を用いて形成されている。第３磁気ヨーク６９の内周には、径方向内側へ突出してから軸方向Ｘに折れ曲がって延びる複数の磁極爪７３が周方向Ｓに等間隔で配置されている。第４磁気ヨーク７０の内周には、径方向内側へ突出してから軸方向Ｘに折れ曲がって延びる複数の磁極爪７４が周方向Ｓに等間隔で配置されている。
【００２６】
磁極爪７３および７４のそれぞれは、軸方向Ｘに向けて尖る略三角形状をなし、第２多極磁石６１におけるＮ極とＳ極との組と同数設けられている。第３および第４磁気ヨーク６９，７０は、軸方向Ｘに所定間隔を隔てつつ同軸状で位置決めされた状態で保持筒７１によって保持されている。この状態では、磁極爪７３および７４の互いの先端部が軸方向Ｘにおいて逆向きになり、磁極爪７３および７４が周方向Ｓに等しい間隔を保って交互に並んでいる。
【００２７】
この実施形態では、第２磁気ヨークアセンブリ６２は、第１磁気ヨークアセンブリ４２と同じ構造を有している。具体的には、第２磁気ヨークアセンブリ６２の第３磁気ヨーク６９および第４磁気ヨーク７０からなる一対の磁気ヨークと、第１磁気ヨークアセンブリ４２の第３磁気ヨーク４９および第４磁気ヨーク５０からなる一対の磁気ヨークとは、構造、形状、大きさおよび材質が同じである。また、第２磁気ヨークアセンブリ６２の保持筒７１と、第１磁気ヨークアセンブリ４２の保持筒５１とは、形状、大きさおよび材質が同じである。また、第２磁気ヨークアセンブリ６２のカラー７２と、第１磁気ヨークアセンブリ４２のカラー５２とは、形状、大きさおよび材質が同じである。
【００２８】
第３および第４集磁リング６３，６４は、軟磁性体を用いて形成された環状の部材である。第３集磁リング６３と第４集磁リング６４とは、軸方向Ｘに所定間隔を隔てて、同軸状に配置されている。第３集磁リング６３は、第３磁気ヨーク６９を径方向外側から非接触で取り囲んで、第３磁気ヨーク６９に対して磁気的に結合されている。第４集磁リング６４は、第４磁気ヨーク７０を径方向外側から非接触で取り囲んで、第４磁気ヨーク７０に対して磁気的に結合されている。第３および第４集磁リング６３，６４は、ハウジング２３に取り付けられている。
【００２９】
第３集磁リング６３の周上１箇所には、径方向外側へ突出する一対の集磁板７５が一体的に設けられている。第４集磁リング６４の周上１箇所にも、集磁板７５に対向する位置に一対の集磁板７６が一体的に設けられている。一対の集磁板７５と一対の集磁板７６ととの間に、それぞれ第１ホールＩＣ６５および第２ホールＩＣ６６が挿入されている。  各ホールＩＣ６５，６６は、ホール素子（図示略）とホール素子の出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路（図示略）とを含む。
【００３０】
この実施形態では、第３集磁リング６３および第４集磁リング６４からなる一対の集磁リングと、第１集磁リング４３および第２集磁リング４４からなる一対の集磁リングとは、構造、形状、大きさおよび材質が同じである。また、第３および第４ホールＩＣ６５，６６の特性は、第１および第２ホールＩＣ４５，４６の特性と等しい。
図４は、トルク検出ユニット３１の動作を説明するための模式図であって、図４Ａは、操舵中立状態から一方向にトーションバー１６が捩じれた状態を示し、図４Ｂは、ステアリングホイール２が操舵されていない操舵中立状態を示し、図４Ｃは、操舵中立状態から図４Ａとは反対方向にトーションバー１６が捩じれた状態を示している。
【００３１】
図４Ｂに示す操舵中立状態では、第１磁気ヨーク４９の磁極爪５３の先端および第２磁気ヨーク５０の磁極爪５４の先端は、第１多極磁石４１におけるＮ極とＳ極との境界を指すように配置される。この状態では、各磁気ヨーク４９，５０の磁極爪５３，５４には、Ｎ極およびＳ極から同数の磁力線が出入りするため、第１磁気ヨーク４９および第２磁気ヨーク５０のそれぞれの内部で磁力線が閉じている。よって、第１磁気ヨーク４９と第２磁気ヨーク５０との間に磁束が流れることはなく、第１磁気ヨーク４９と第２磁気ヨーク５０との間の磁束密度は零のままである。
【００３２】
一方、ステアリングホイール２の操舵によって第１軸１４と第２軸１５との間に捩じれトルクが入力されてトーションバー１６が捩じれると、第１軸１４に固定された第１多極磁石４１と、第２軸１５に固定された第１磁気ヨーク４９および第２磁気ヨーク５０との相対位置が周方向Ｓに変化する。これにより、図４Ａおよび図４Ｃに示すように、それぞれの磁極爪５３，５４の先端がＮ極とＳ極との境界に一致しなくなるため、第１磁気ヨーク４９および第２磁気ヨーク５０のそれぞれでは、ＮまたはＳの極性を有する磁力線が増加する。このとき、第１磁気ヨーク４９および第２磁気ヨーク５０では、互いに逆の極性を有する磁力線が増加するので、第１磁気ヨーク４９と第２磁気ヨーク５０との間に磁束が流れる。つまり、第１磁気ヨーク４９と第２磁気ヨーク５０との間に磁束密度が発生する。この磁束密度は、トーションバー１６の捩じれ量に略比例し、トーションバー１６の捩じれ方向に応じて極性が反転する。
【００３３】
このように第１磁気ヨーク４９と第２磁気ヨーク５０との間に磁束密度が発生したとき、第１集磁リング４３および第２集磁リング４４は、第１磁気ヨーク４９と第２磁気ヨーク５０で発生した磁束を集磁板５５，５６まで導く。そのため、集磁板５５と集磁板５６との間に挿入された第１および第２ホールＩＣ４５，４６は、それぞれ、第１集磁リング４３および第２集磁リング４４によって集められた磁束の磁束密度に応じた第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂを出力する。
【００３４】
図５は、周囲温度が基準温度Ｔｏである場合の操舵トルクに対する第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂの変化を示す波形図である。
第１ホールＩＣ４５から出力される第１信号Ｖ１ａは、操舵中立状態では、所定の第１基準電圧Ｖ１ｏ（例えば、２．５［ｖ］）となる。ステアリングホイール２に右方向の操舵トルクが与えられると、第１信号Ｖ１ａは第１基準電圧Ｖ１ｏよりも大きくなる。右方向の操舵トルクが大きくなるほど、第１信号Ｖ１ａは大きくなる。ただし、右方向の操舵トルクが所定値以上となると、第１信号Ｖ１ａは一定値となる。ステアリングホイール２に左方向の操舵トルクが与えられると、第１信号Ｖ１ａは第１基準電圧Ｖ１ｏよりも小さくなる。左方向の操舵トルクが大きくなるほど、第１信号Ｖ１ａは小さくなる。ただし、左方向の操舵トルクが所定値以上となると、第１信号Ｖ１ａは一定値となる。
【００３５】
第２ホールＩＣ４６から出力される第１信号Ｖ１ｂは、操舵中立状態では、前記第１基準電圧Ｖ１ｏ（例えば、２．５［ｖ］）となる。この実施形態では、第１信号Ｖ１ｂの傾きは、第１信号Ｖ１ａの傾きに対して符号が逆となる特性を有している。この実施形態では、第１ホールＩＣ４５から出力される第１信号Ｖ１ａはトルク演算用信号として用いられ、第２ホールＩＣ４６から出力される第１信号１ｂは第１ホールＩＣ４５の故障判定用信号として用いられる。
【００３６】
周囲温度が基準温度Ｔｏよりも高くなると、周囲温度が基準温度Ｔｏである場合に比べて磁力が低下する。このため、各ホールＩＣ４５，４６から出力される第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂは小さくなり、第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂの傾きが小さく（緩やかに）なる。このため、第１信号Ｖ１ａをそのまま用いて操舵トルクを演算（検出）した場合には、操舵トルク演算値（操舵トルク検出値）の絶対値は、実際の操舵トルクの絶対値よりも小さくなる。
【００３７】
一方、周囲温度が基準温度Ｔｏよりも小さく低くなると、周囲温度が基準温度Ｔｏである場合に比べて磁力が増加する。このため、各ホールＩＣ４５，４６から出力される第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂは大きくなり、第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂの傾きが大きく（急峻）となる。このため、第１信号Ｖ１ａをそのまま用いて操舵トルクを演算（検出）した場合には、操舵トルク演算値（操舵トルク検出値）の絶対値は実際の操舵トルクの絶対値よりも大きくなる。
【００３８】
補正信号生成ユニット３２においては、第２多極磁石６１および第２磁気ヨークアセンブリ６２は、共に第１軸１４と一体的に回転する。したがって、第２多極磁石６１と第３および第４磁気ヨーク６９，７０の磁極爪７３，７４との相対位置関係は、トーションバー１６の捩れ量に拘わらず変化しない。第２多極磁石６１および第２磁気ヨークアセンブリ６２は、第３および第４磁気ヨーク６９，７０の磁極爪７３，７４の先端が第２多極磁石６１のＮ極とＳ極との境界に一致しない状態となるように、第１軸１４に取り付けられている。したがって、第３磁気ヨーク６９と第４磁気ヨーク７０との間には、常に磁束密度が発生している。
【００３９】
第３集磁リング６３および第４集磁リング６４は、第３磁気ヨーク６９と第４磁気ヨーク７０で発生した磁束を集磁板７５，７６まで導く。そのため、集磁板７５と集磁板７６との間に挿入された第３および第４ホールＩＣ６５，６６は、それぞれ、第３集磁リング６３および第４集磁リング６４によって集められた磁束の磁束密度に応じた第２信号Ｖ２ａ，Ｖ２ｂを出力する。
【００４０】
図６は、周囲温度に対する第２信号Ｖ２ａの変化を示す波形図である。
周囲温度が基準温度Ｔｏである場合には、第３ホールＩＣ６５から出力される第２信号Ｖ２ａは、所定の第２基準電圧Ｖ２ｏとなる。第２信号Ｖ２ａは、周囲温度が低くなるほど低くなる。なお、第４ホールＩＣ６６から出力される第２信号Ｖ２ｂは、第３ホールＩＣ６５から出力される第２信号Ｖ２ａとほぼ等しい。
【００４１】
図７は、ＥＣＵ２０の電気的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ２０は、電動モータ１９を制御するためのマイクロコンピュータ８１と、マイクロコンピュータ８１によって制御され、電動モータ１９に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）８２と、電動モータ１９に流れるモータ電流を検出する電流検出回路８３とを含んでいる。
【００４２】
マイクロコンピュータ８１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリなど）を備えており、所定のプログラムを実行することにより、複数の機能処理部として機能する。この複数の機能処理部には、操舵トルク演算部（信号補正手段）９１と、モータ制御部９２とが含まれる。
操舵トルク演算部９１は、周囲温度が基準温度Ｔｏである場合の第１信号Ｖ１ａと操舵トルクとの関係を記憶したトルクマップを記憶している。また、操舵トルク演算部９１は、周囲温度が基準温度Ｔｏである場合の第２信号Ｖ２ａである第２基準電圧Ｖ２ｏ（図６参照）を記憶している。操舵トルク演算部９１は、トルク検出ユニット３１から出力される第１信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂの一方（この例ではＶ１ａ）と、補正信号生成ユニット３２から出力される第２信号Ｖ２ａ，Ｖ２ｂの一方（この例ではＶ２ａ）と、トルクマップとに基づいて、操舵トルクを演算する。
【００４３】
図８は、操舵トルク演算部９１の動作を示すフローチャートである。図７の処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
まず、操舵トルク演算部９１は、第１信号値Ｖ１ａ，Ｖ１ｂおよび第２信号値Ｖ２ａ，Ｖ２ｂを取り込む（ステップＳ１）。
次に、操舵トルク演算部９１は、次式（1）に基づいて、温度補正値ΔＶ２を演算する（ステップＳ２）。
【００４４】
ΔＶ２＝Ｖ２ａ−Ｖ２ｏ    …(1)
前記式(1)において、Ｖ２ｏは予め記憶されている第２基準電圧Ｖ２ｏであり、Ｖ２ａはステップＳ１出取り込んだ第２信号値Ｖ２ａである。
次に、操舵トルク演算部９１は、次式(2)に基づいて、第１信号値Ｖ１ａを補正する（ス
テップＳ３）。
【００４５】
Ｖ１ａ’＝Ｖ１ａ−ΔＶ２    …(2)
前記式(2)において、Ｖ１ａはステップＳ１で取り込んだ第１信号値Ｖ１ａであり、ΔＶ２ＶはステップＳ２で演算された温度補正値ΔＶ２である。
次に、操舵トルク演算部９１は、トルクマップから補正後の第１信号値Ｖ１ａ’に対応する操舵トルクを読み出すことにより、操舵トルクＴｈを求める（ステップＳ４）。この操舵トルクＴｈは、モータ制御部９２に与えられる。そして、操舵トルク演算部９１は、今演算周期の処理を終了する。
【００４６】
例えば、周囲温度が基準温度Ｔｏよりも高い場合には、第２信号値Ｖ２ａは第２基準電圧Ｖ２ｏよりも所定値（例えばα［Ｖ］（α＞０））だけ小さくなるため、温度補正値ΔＶ２は零よりも小さな値となる。この場合には、第１信号値Ｖ１ａは周囲温度が基準温度Ｔｏである場合に比べてほぼα［Ｖ］だけ小さな値となる。しかしながら、補正後の第１信号値Ｖ１ａ’は第１信号値Ｖ１ａよりα［Ｖ］だけ大きな値となるため、補正後の第１信号値Ｖ１ａ’は周囲温度が基準温度Ｔｏである場合の第１信号値Ｖ１ａとほぼ等しくなる。この補正後の第１信号値Ｖ１ａ’に基づいて操舵トルクＴｈが求められているので、正確な操舵トルクＴｈが得られる。
【００４７】
モータ制御部９２は、車速センサ１８によって検出される車速Ｓｐと、操舵トルク演算部９１によって演算される操舵トルクＴｈと、電流検出回路８３によって検出されるモータ電流とに基づいて、駆動回路８２を制御する。具体的には、モータ制御部９２は、車速Ｓｐと操舵トルクＴｈとに基づいて、電動モータ１９に流れるモータ電流の目標値である目標電流値を設定する。そして、電流検出回路８３によって検出されるモータ電流が目標電流値に近づくように、駆動回路８２を制御する。
【００４８】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、補正信号生成ユニット３２の第２多極磁石６１および第２磁気ヨークアセンブリ６２は、第１軸１４に一体回転可能に取り付けられているが、第２多極磁石６１および第２磁気ヨークアセンブリ６２は、第２軸１５に一体回転可能に取り付けられてもよい。
【００４９】
また、前述の実施形態では、トルク検出ユニット３１には２つのホールＩＣ４５，４６が設けられているが、いずれか一方のホールＩＣのみが設けられていてもよい。
また、前述の実施形態では、補正信号生成ユニット３２には２つのホールＩＣ６５，６６が設けられているが、いずれか一方のホールＩＣのみが設けられていてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１４…第１軸、１５…第２軸、１６…トーションバー、１７…トルク検出装置、３１…トルク検出ユニット、３２…補正信号生成ユニット、４１…第１多極磁石、４２…第１磁気ヨークアセンブリ、４３，４４…集磁リング、４５，４６…ホールＩＣ、４９…第１磁気ヨーク、５０…第２磁気ヨーク、５３，５４…磁極爪、６１…第２多極磁石、６２…第２磁気ヨークアセンブリ、６３，６４…集磁リング、６５，６６…ホールＩＣ、６９…第３磁気ヨーク、７０…第４磁気ヨーク、７３，７４…磁極爪、９１…操舵トルク演算部
【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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