JP2000234969A - トルクセンサ - Google Patents
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- JP2000234969A JP2000234969A JP11035779A JP3577999A JP2000234969A JP 2000234969 A JP2000234969 A JP 2000234969A JP 11035779 A JP11035779 A JP 11035779A JP 3577999 A JP3577999 A JP 3577999A JP 2000234969 A JP2000234969 A JP 2000234969A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
- G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
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- Electromagnetism (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 別途新たな判別手段を設けることなく差動増
幅回路の出力でコイルの接続不良等の異常を判断可能に
する。 【解決手段】 トルクに応じた一対のコイル11，12のイ
ンダクタンス変化に基づき第１，第２副電圧Ｓ１，Ｓ２
の差を増幅して第１主電圧Ｍ１として出力する第1差動
増幅手段41と、第３，第４副電圧Ｓ３，Ｓ４の差を増幅
して第２主電圧Ｍ２として出力する第２差動増幅手段42
と、Ｍ１とＭ２の差が所定許容範囲を超えると異常状態
信号を出力する異常状態信号出力手段50とを備えたトル
クセンサにおいて、第１，第２，第３，第４副電圧Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からコイル11，12の異常を判断す
る異常判断手段20と、異常判断手段20が異常と判断した
ときに第２主電圧Ｍ２を所定許容範囲を超えて変位させ
る電圧変位手段とを有する。コイルに異常がある場合も
異常状態信号を出力する。
幅回路の出力でコイルの接続不良等の異常を判断可能に
する。 【解決手段】 トルクに応じた一対のコイル11，12のイ
ンダクタンス変化に基づき第１，第２副電圧Ｓ１，Ｓ２
の差を増幅して第１主電圧Ｍ１として出力する第1差動
増幅手段41と、第３，第４副電圧Ｓ３，Ｓ４の差を増幅
して第２主電圧Ｍ２として出力する第２差動増幅手段42
と、Ｍ１とＭ２の差が所定許容範囲を超えると異常状態
信号を出力する異常状態信号出力手段50とを備えたトル
クセンサにおいて、第１，第２，第３，第４副電圧Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からコイル11，12の異常を判断す
る異常判断手段20と、異常判断手段20が異常と判断した
ときに第２主電圧Ｍ２を所定許容範囲を超えて変位させ
る電圧変位手段とを有する。コイルに異常がある場合も
異常状態信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トルクを一対のコ
イルのインダクタンス変化に基づいて検出するトルクセ
ンサに関し、特にコイルの接続不良等の異常を検出可能
なトルクセンサに関する。
イルのインダクタンス変化に基づいて検出するトルクセ
ンサに関し、特にコイルの接続不良等の異常を検出可能
なトルクセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のトルクセンサでコイルの接続不
良を検出できるものとして、特開平８−１３６３６６号
公報に記載された例がある。
良を検出できるものとして、特開平８−１３６３６６号
公報に記載された例がある。
【０００３】すなわち同例のトルクセンサは、トルクに
応じて互いに逆方向にインダクタンスが変化する一対の
コイルと、該一対のコイルに誘導される一対の検出電圧
を受けて差動増幅する差動増幅回路とを有し、該差動増
幅回路の出力によりトルクを検出するものである。
応じて互いに逆方向にインダクタンスが変化する一対の
コイルと、該一対のコイルに誘導される一対の検出電圧
を受けて差動増幅する差動増幅回路とを有し、該差動増
幅回路の出力によりトルクを検出するものである。
【０００４】そして一対のコイルに誘導される検出電圧
から異常を検出すると、差動増幅回路の出力を定常出力
範囲外の所定値になるように制御している。差動増幅回
路の出力がかかる所定値を示したときに、コイルの接続
不良等の異常があるものと判断する。
から異常を検出すると、差動増幅回路の出力を定常出力
範囲外の所定値になるように制御している。差動増幅回
路の出力がかかる所定値を示したときに、コイルの接続
不良等の異常があるものと判断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって差動増幅回
路の出力が定常出力範囲外にあるか否かを判別する判別
手段を別途設けなければならない。本発明は、斯かる点
に鑑みなされたもので、その目的とする処は、別途新た
な判別手段を設けることなく差動増幅回路の出力でコイ
ルの接続不良等の異常を判断できるトルクセンサを供す
る点にある。
路の出力が定常出力範囲外にあるか否かを判別する判別
手段を別途設けなければならない。本発明は、斯かる点
に鑑みなされたもので、その目的とする処は、別途新た
な判別手段を設けることなく差動増幅回路の出力でコイ
ルの接続不良等の異常を判断できるトルクセンサを供す
る点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するために、本発明は、トルクに応じて互いに逆方
向にインダクタンスが変化する一対のコイルと、前記両
コイルのそれぞれのインダクタンス変化に基づく第１，
第２副電圧を入力して第１，第２副電圧の差を増幅して
第１主電圧として出力する第1差動増幅手段と、前記両
コイルのそれぞれのインダクタンス変化に基づく第３，
第４副電圧を入力して第３，第４副電圧の差を増幅して
第２主電圧として出力する第２差動増幅手段と、前記第
１主電圧と前記第２主電圧の差が所定許容範囲を超える
と異常状態信号を出力する異常状態信号出力手段と、を
備えたトルクセンサにおいて、前記第１，第２，第３，
第４副電圧から前記コイルの異常を判断する異常判断手
段と、前記異常判断手段が異常と判断したときに前記第
２主電圧を前記所定許容範囲を超えて変位させる電圧変
位手段とを有し、前記コイルに異常がある場合も前記異
常状態信号出力手段が異常状態信号を出力することがで
きるトルクセンサとした。
達成するために、本発明は、トルクに応じて互いに逆方
向にインダクタンスが変化する一対のコイルと、前記両
コイルのそれぞれのインダクタンス変化に基づく第１，
第２副電圧を入力して第１，第２副電圧の差を増幅して
第１主電圧として出力する第1差動増幅手段と、前記両
コイルのそれぞれのインダクタンス変化に基づく第３，
第４副電圧を入力して第３，第４副電圧の差を増幅して
第２主電圧として出力する第２差動増幅手段と、前記第
１主電圧と前記第２主電圧の差が所定許容範囲を超える
と異常状態信号を出力する異常状態信号出力手段と、を
備えたトルクセンサにおいて、前記第１，第２，第３，
第４副電圧から前記コイルの異常を判断する異常判断手
段と、前記異常判断手段が異常と判断したときに前記第
２主電圧を前記所定許容範囲を超えて変位させる電圧変
位手段とを有し、前記コイルに異常がある場合も前記異
常状態信号出力手段が異常状態信号を出力することがで
きるトルクセンサとした。
【０００７】コイルに接続不良等の異常があると、第
１，第２，第３，第４副電圧から異常判断手段が異常と
判断して電圧変位手段が第２主電圧を所定許容範囲を超
えて変位させるので、異常状態信号出力手段はこの変位
した第２主電圧と第１主電圧との差から所定許容範囲の
基準に基づき判断して異常状態信号を出力することがで
きる。
１，第２，第３，第４副電圧から異常判断手段が異常と
判断して電圧変位手段が第２主電圧を所定許容範囲を超
えて変位させるので、異常状態信号出力手段はこの変位
した第２主電圧と第１主電圧との差から所定許容範囲の
基準に基づき判断して異常状態信号を出力することがで
きる。
【０００８】別途新たに判別手段を設けることなく従前
の異常状態信号出力手段により差動増幅回路の出力でコ
イルの接続不良等の異常を判断できる。
の異常状態信号出力手段により差動増幅回路の出力でコ
イルの接続不良等の異常を判断できる。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のト
ルクセンサにおいて、前記第１，第２，第３，第４副電
圧の少なくとも１つの電圧が所定範囲を超えると前記異
常判断手段が、異常と判断することを特徴とする。
ルクセンサにおいて、前記第１，第２，第３，第４副電
圧の少なくとも１つの電圧が所定範囲を超えると前記異
常判断手段が、異常と判断することを特徴とする。
【００１０】コイルが接続不良であると、副電圧が所定
範囲外の一定電圧を示すことになるので、第１，第２，
第３，第４副電圧の少なくとも１つの電圧が所定範囲を
超えればコイルに接続不良があると判断できる。
範囲外の一定電圧を示すことになるので、第１，第２，
第３，第４副電圧の少なくとも１つの電圧が所定範囲を
超えればコイルに接続不良があると判断できる。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載のトルクセンサにおいて、前記第２差動増幅手
段が、負帰還をかけられた差動アンプであり、前記電圧
変位手段が、前記差動アンプの非反転入力に所定電圧を
印加することで前記第２主電圧を変位させることを特徴
とする。
項２記載のトルクセンサにおいて、前記第２差動増幅手
段が、負帰還をかけられた差動アンプであり、前記電圧
変位手段が、前記差動アンプの非反転入力に所定電圧を
印加することで前記第２主電圧を変位させることを特徴
とする。
【００１２】差動アンプの非反転入力に印加された電圧
は、差動アンプの出力（第２主電圧）のバイアイス電圧
とすることができ、この印加電圧により第２主電圧を定
常電圧範囲内で変位させることができる。
は、差動アンプの出力（第２主電圧）のバイアイス電圧
とすることができ、この印加電圧により第２主電圧を定
常電圧範囲内で変位させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図５に図示し説明する。本実施の形態
に係るトルクセンサ１は、車両のパワーステアリング装
置に適用されたもので、その概略構造を図１に示す。
ついて図１ないし図５に図示し説明する。本実施の形態
に係るトルクセンサ１は、車両のパワーステアリング装
置に適用されたもので、その概略構造を図１に示す。
【００１４】ハウジング２にベアリング５，６を介して
回転自在に軸支され同軸に挿入された入力軸３と出力軸
４とが、内部でトーションバー７により連結されてい
る。円筒状のコア８が出力軸４の大径端部４ａの外周面
にセレーション嵌合して出力軸４に対して軸方向にのみ
摺動自在に設けられ、入力軸３より突設されたスライダ
ピン９が大径端部４ａの周方向に長尺の長孔を貫通して
前記コア８のスパイラル溝８ａに係合している。
回転自在に軸支され同軸に挿入された入力軸３と出力軸
４とが、内部でトーションバー７により連結されてい
る。円筒状のコア８が出力軸４の大径端部４ａの外周面
にセレーション嵌合して出力軸４に対して軸方向にのみ
摺動自在に設けられ、入力軸３より突設されたスライダ
ピン９が大径端部４ａの周方向に長尺の長孔を貫通して
前記コア８のスパイラル溝８ａに係合している。
【００１５】ハウジング２の内部に支持された２個のト
ルク検出用のコイル11，12が、軸方向に摺動する円筒状
のコア８の外周に空隙を介して設けられている。該２個
のコイル11，12は、コア８の軸方向の移動中心に関して
互いに反対側に配置されている。
ルク検出用のコイル11，12が、軸方向に摺動する円筒状
のコア８の外周に空隙を介して設けられている。該２個
のコイル11，12は、コア８の軸方向の移動中心に関して
互いに反対側に配置されている。
【００１６】入力軸３に捩じり力が作用すると、トーシ
ョンバー７を介して出力軸４に回転力が伝達されるが、
トーションバー７は弾性変形して入力軸３と出力軸４と
の間に回転方向の相対的変位が生じる。この回転方向の
相対的変位は、スライダピン９とスパイラル溝８ａとの
係合を介してコア８を軸方向に摺動させる。
ョンバー７を介して出力軸４に回転力が伝達されるが、
トーションバー７は弾性変形して入力軸３と出力軸４と
の間に回転方向の相対的変位が生じる。この回転方向の
相対的変位は、スライダピン９とスパイラル溝８ａとの
係合を介してコア８を軸方向に摺動させる。
【００１７】コア８が軸方向に移動すると、コイル11，
12のそれぞれコア８を囲む面積が変化し、一方の面積が
増すと他方の面積が減る関係にある。コア８を囲む面積
が大きくなると、磁気損失が増えコイルのインダクタン
スは減り、逆にコア８を囲む面積が小さくなると、磁気
損失が減りコイルのインダクタンスは増す。
12のそれぞれコア８を囲む面積が変化し、一方の面積が
増すと他方の面積が減る関係にある。コア８を囲む面積
が大きくなると、磁気損失が増えコイルのインダクタン
スは減り、逆にコア８を囲む面積が小さくなると、磁気
損失が減りコイルのインダクタンスは増す。
【００１８】したがってコア８がコイル11側に移動する
トルクが作用したときは、コイル11のインダクタンスＬ
１が減少し、コイル12のインダクタンスＬ２が増加し、
逆にコア８がコイル12側に移動するトルクが作用したと
きは、コイル11のインダクタンスＬ１が増加し、コイル
12のインダクタンスＬ２が減少する。
トルクが作用したときは、コイル11のインダクタンスＬ
１が減少し、コイル12のインダクタンスＬ２が増加し、
逆にコア８がコイル12側に移動するトルクが作用したと
きは、コイル11のインダクタンスＬ１が増加し、コイル
12のインダクタンスＬ２が減少する。
【００１９】このコイル11，12のインダクタンスＬ１，
Ｌ２の変化に基づいてトルクを検出するトルクセンサ１
の電気的回路部分を概略構成図として図２に示す。コイ
ル11，12は、それぞれ抵抗13（Ｒ１），抵抗回路14（Ｒ
２）を介して正電圧Ｅに吊るされており、コイル11，12
の他端は、ともにＣＰＵ20搭載の制御ボード20ａの発振
出力端子ｏｓｃに接続されている。
Ｌ２の変化に基づいてトルクを検出するトルクセンサ１
の電気的回路部分を概略構成図として図２に示す。コイ
ル11，12は、それぞれ抵抗13（Ｒ１），抵抗回路14（Ｒ
２）を介して正電圧Ｅに吊るされており、コイル11，12
の他端は、ともにＣＰＵ20搭載の制御ボード20ａの発振
出力端子ｏｓｃに接続されている。
【００２０】抵抗回路14は、直列接続された抵抗16とサ
ーミスタ17に対して抵抗15を並列に接続した構成であ
り、サーミスタ17の作用により温度補償機能を果たして
いる。すなわち温度変化に関係なく常にＲ１／Ｌ１＝Ｒ
２／Ｌ２が満足される抵抗値Ｒ２を示すような温度特性
をサーミスタ17が有している。
ーミスタ17に対して抵抗15を並列に接続した構成であ
り、サーミスタ17の作用により温度補償機能を果たして
いる。すなわち温度変化に関係なく常にＲ１／Ｌ１＝Ｒ
２／Ｌ２が満足される抵抗値Ｒ２を示すような温度特性
をサーミスタ17が有している。
【００２１】コイル11と抵抗13の接続部から延出した電
圧信号線21が分岐してそれぞれ整流・平滑回路23，25に
接続され、コイル12と抵抗14の接続部から延出した電圧
信号線22が分岐してそれぞれ整流・平滑回路24，26に接
続されている。
圧信号線21が分岐してそれぞれ整流・平滑回路23，25に
接続され、コイル12と抵抗14の接続部から延出した電圧
信号線22が分岐してそれぞれ整流・平滑回路24，26に接
続されている。
【００２２】すなわちコイル11，12，抵抗13，抵抗回路
14によりブリッジ回路が構成され、該ブリッジ回路に発
振電圧が入力され、その出力電圧が整流・平滑回路23，
24，25，26に入力される。
14によりブリッジ回路が構成され、該ブリッジ回路に発
振電圧が入力され、その出力電圧が整流・平滑回路23，
24，25，26に入力される。
【００２３】該ブリッジ回路の出力電圧が各整流・平滑
回路23，24，25，26により整流及び平滑されて第１，第
２，第３，第４副電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４としてそ
れぞれバッファ回路27，28，29，30に出力される。
回路23，24，25，26により整流及び平滑されて第１，第
２，第３，第４副電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４としてそ
れぞれバッファ回路27，28，29，30に出力される。
【００２４】バッファ回路27，28の出力端子は、それぞ
れ抵抗31，32を介して差動アンプ41の反転入力端子，非
反転入力端子に接続されている。同様にバッファ回路2
9，30の出力端子は、それぞれ抵抗33，34を介して差動
アンプ42の反転入力端子，非反転入力端子に接続されて
いる。
れ抵抗31，32を介して差動アンプ41の反転入力端子，非
反転入力端子に接続されている。同様にバッファ回路2
9，30の出力端子は、それぞれ抵抗33，34を介して差動
アンプ42の反転入力端子，非反転入力端子に接続されて
いる。
【００２５】差動アンプ41，42には、それぞれ抵抗35，
36により負帰還がかけられて差動増幅器として機能し、
その出力は、第１主電圧Ｍ１，第２主電圧Ｍ２として電
子コントロールユニットＥＣＵ50に入力される。
36により負帰還がかけられて差動増幅器として機能し、
その出力は、第１主電圧Ｍ１，第２主電圧Ｍ２として電
子コントロールユニットＥＣＵ50に入力される。
【００２６】また差動アンプ41，42の各非反転入力端子
には、それぞれ中立点電圧設定回路43，44からバッファ
回路45，46及び抵抗37，38を介して中立点調整電圧Ｖ
１，Ｖ２が入力される。
には、それぞれ中立点電圧設定回路43，44からバッファ
回路45，46及び抵抗37，38を介して中立点調整電圧Ｖ
１，Ｖ２が入力される。
【００２７】この中立点電圧設定回路43，44は、制御ボ
ード20ａの中立点調整出力端子ａｊ１，ａｊ２からの各
調整信号を入力して、同調整信号に従って中立点電圧Ｖ
１，Ｖ２を設定する。
ード20ａの中立点調整出力端子ａｊ１，ａｊ２からの各
調整信号を入力して、同調整信号に従って中立点電圧Ｖ
１，Ｖ２を設定する。
【００２８】そこで差動アンプ41は、第１副電圧Ｓ１と
第２副電圧Ｓ２の差を増幅度Ａ倍し、バイアス電圧とし
て中立点調整電圧Ｖ１を加えた電圧を第１主電圧Ｍ１と
して出力する。すなわち第１主電圧Ｍ１は、 Ｍ１＝（Ｓ２−Ｓ１）・Ａ＋Ｖ１ である。
第２副電圧Ｓ２の差を増幅度Ａ倍し、バイアス電圧とし
て中立点調整電圧Ｖ１を加えた電圧を第１主電圧Ｍ１と
して出力する。すなわち第１主電圧Ｍ１は、 Ｍ１＝（Ｓ２−Ｓ１）・Ａ＋Ｖ１ である。
【００２９】同様に差動アンプ42についても、出力され
る第２主電圧Ｍ２は、 Ｍ２＝（Ｓ４−Ｓ３）・Ａ＋Ｖ２ である。
る第２主電圧Ｍ２は、 Ｍ２＝（Ｓ４−Ｓ３）・Ａ＋Ｖ２ である。
【００３０】なお右操舵トルク（右方向の捩じりトル
ク）と左操舵トルク（左方向の捩じりトルク）のいずれ
にも偏しない中立時の主電圧を中立点電圧と称し、上記
中立点調整電圧Ｖ１，Ｖ２が中立点電圧となる。
ク）と左操舵トルク（左方向の捩じりトルク）のいずれ
にも偏しない中立時の主電圧を中立点電圧と称し、上記
中立点調整電圧Ｖ１，Ｖ２が中立点電圧となる。
【００３１】ＥＣＵ50は、第１主電圧Ｍ１に基づきモー
タ制御の指示信号をモータドライバ51に出力し、モータ
ドライバ51によりステアリングを補助するモータ52が駆
動される。
タ制御の指示信号をモータドライバ51に出力し、モータ
ドライバ51によりステアリングを補助するモータ52が駆
動される。
【００３２】そして第２主電圧Ｍ２は異常状態検知のた
めに用いられ、ＥＣＵ50は、第１主電圧Ｍ１と第２主電
圧Ｍ２の差が所定の許容範囲内にあるか否かを判別し、
許容範囲を超えているときはトルクセンサ１が何らかの
異常状態にあるものとして異常状態信号を出力してモー
タ52の制御を停止する。
めに用いられ、ＥＣＵ50は、第１主電圧Ｍ１と第２主電
圧Ｍ２の差が所定の許容範囲内にあるか否かを判別し、
許容範囲を超えているときはトルクセンサ１が何らかの
異常状態にあるものとして異常状態信号を出力してモー
タ52の制御を停止する。
【００３３】また制御ボード20ａには、第１，第２，第
３，第４副電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及び第１，第２
主電圧Ｍ１，Ｍ２が入力され、制御ボード20ａは、第
１，第２，第３，第４副電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に
基づいてコイル11，12の異常を判断し、異常があると、
異常出力端子ｆｓから異常検出信号を異常時電圧設定回
路49に出力する。
３，第４副電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及び第１，第２
主電圧Ｍ１，Ｍ２が入力され、制御ボード20ａは、第
１，第２，第３，第４副電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に
基づいてコイル11，12の異常を判断し、異常があると、
異常出力端子ｆｓから異常検出信号を異常時電圧設定回
路49に出力する。
【００３４】異常時電圧設定回路49は、差動アンプ42の
非反転入力端子に接続する電圧線上のバッファ回路46の
入力端子に接続されており、異常検出信号を入力する
と、バイアス電圧である中立点調整電圧Ｖ２を異常時電
圧に変化させて第２主電圧Ｍ２を変位させることができ
る。本異常時電圧設定回路49は、第２主電圧Ｍ２を定常
電圧範囲内で変位させるようにしている。
非反転入力端子に接続する電圧線上のバッファ回路46の
入力端子に接続されており、異常検出信号を入力する
と、バイアス電圧である中立点調整電圧Ｖ２を異常時電
圧に変化させて第２主電圧Ｍ２を変位させることができ
る。本異常時電圧設定回路49は、第２主電圧Ｍ２を定常
電圧範囲内で変位させるようにしている。
【００３５】その他に制御ボード20ａには、中立点調整
スイッチＡＪＳ−ＳＷ47から中立点調整を指示する中立
点調整信号ＡＪＳが中立点調整端子ａｊｓに入力される
とともに、中立点電圧設定状態を記憶し書き換えもでき
るＥ2ＰＲＯＭ48が中立点電圧設定端子ｒｏｍに接続さ
れている。
スイッチＡＪＳ−ＳＷ47から中立点調整を指示する中立
点調整信号ＡＪＳが中立点調整端子ａｊｓに入力される
とともに、中立点電圧設定状態を記憶し書き換えもでき
るＥ2ＰＲＯＭ48が中立点電圧設定端子ｒｏｍに接続さ
れている。
【００３６】本トルクセンサー１は、以上のような概略
回路構成をなし、その動作を第１，第２，第３，第４副
電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及び第１，第２主電圧Ｍ
１，Ｍ２の様子を示した図３ないし図５に基づいて以下
説明する。図３ないし図５において示された座標は、縦
軸を電圧とし、横軸右方向を右操舵トルク、横軸左方向
を左操舵トルクとして原点０が中立点である。
回路構成をなし、その動作を第１，第２，第３，第４副
電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４及び第１，第２主電圧Ｍ
１，Ｍ２の様子を示した図３ないし図５に基づいて以下
説明する。図３ないし図５において示された座標は、縦
軸を電圧とし、横軸右方向を右操舵トルク、横軸左方向
を左操舵トルクとして原点０が中立点である。
【００３７】図３は、トルクセンサ１が正常に動作した
ときのもので、右操舵トルクが大きくなると、入力軸３
と出力軸４の相対的回転によりコア８がコイル11側に移
動し、コイル12のインダクタンスＬ２を増加してその誘
導起電力を大きくし、逆にコイル11のインダクタンスＬ
１を減少させてその誘導起電力を小さくするので、第
２，第４副電圧Ｓ２，Ｓ４が大きくなり、第１，第３副
電圧Ｓ１，Ｓ３が小さくなる（図３、参照）。
ときのもので、右操舵トルクが大きくなると、入力軸３
と出力軸４の相対的回転によりコア８がコイル11側に移
動し、コイル12のインダクタンスＬ２を増加してその誘
導起電力を大きくし、逆にコイル11のインダクタンスＬ
１を減少させてその誘導起電力を小さくするので、第
２，第４副電圧Ｓ２，Ｓ４が大きくなり、第１，第３副
電圧Ｓ１，Ｓ３が小さくなる（図３、参照）。
【００３８】また左操舵トルクが大きくなる場合は、上
記とは逆に第２，第４副電圧Ｓ２，Ｓ４が小さくなり、
第１，第３副電圧Ｓ１，Ｓ３が大きくなる（図３、
参照）。したがって両者の差をＡ倍して中立点電圧を加
えた差動アンプ41，42の出力である第１，第２主電圧Ｍ
１，Ｍ２は、図３，に示すように中立点でＶ１，Ｖ
２を通る右上がりの傾斜線となる。
記とは逆に第２，第４副電圧Ｓ２，Ｓ４が小さくなり、
第１，第３副電圧Ｓ１，Ｓ３が大きくなる（図３、
参照）。したがって両者の差をＡ倍して中立点電圧を加
えた差動アンプ41，42の出力である第１，第２主電圧Ｍ
１，Ｍ２は、図３，に示すように中立点でＶ１，Ｖ
２を通る右上がりの傾斜線となる。
【００３９】ＥＣＵ50は、この第１，第２主電圧Ｍ１，
Ｍ２を比較し、両者の差が許容範囲内にあるかを判定す
る。正常であれば図３に示すように第１，第２主電圧
Ｍ１，Ｍ２の変化は略一致しており、許容範囲内にあり
正常と判断できる。
Ｍ２を比較し、両者の差が許容範囲内にあるかを判定す
る。正常であれば図３に示すように第１，第２主電圧
Ｍ１，Ｍ２の変化は略一致しており、許容範囲内にあり
正常と判断できる。
【００４０】正常と判断されれば第１主電圧Ｍ１に基づ
きモータ52を駆動すべき指示信号をモータドライバ51に
出力する。こうして操舵トルクに応じたモータによる補
助力がステアリングに作用してパワーステアリングが実
行される。
きモータ52を駆動すべき指示信号をモータドライバ51に
出力する。こうして操舵トルクに応じたモータによる補
助力がステアリングに作用してパワーステアリングが実
行される。
【００４１】しかるにコイル11，12の装着が確実になさ
れず両者ともに接続不良状態にあるような場合は、両コ
イル11，12が断線状態にあって図４，に示すように
第１，第２，第３，第４副電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
が一定の高い電圧値に固定されている。ＣＰＵ20は、こ
れら副電圧の状態から異常と判断し、異常検出信号を異
常出力端子ｆｓから異常時電圧設定回路49に出力する。
れず両者ともに接続不良状態にあるような場合は、両コ
イル11，12が断線状態にあって図４，に示すように
第１，第２，第３，第４副電圧Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
が一定の高い電圧値に固定されている。ＣＰＵ20は、こ
れら副電圧の状態から異常と判断し、異常検出信号を異
常出力端子ｆｓから異常時電圧設定回路49に出力する。
【００４２】第１主電圧Ｍ１は、中立点電圧Ｖ１に固定
されるが（図４参照）、第２主電圧Ｍ２は、差動アン
プ42の非反転入力端子に入力される中立点電圧Ｖ２が異
常時電圧設定回路49により異常時電圧に設定され、許容
範囲を超えて変位され図４，に示すように第１主電
圧Ｍ１より適当に低い電圧Ｖ２に固定される。
されるが（図４参照）、第２主電圧Ｍ２は、差動アン
プ42の非反転入力端子に入力される中立点電圧Ｖ２が異
常時電圧設定回路49により異常時電圧に設定され、許容
範囲を超えて変位され図４，に示すように第１主電
圧Ｍ１より適当に低い電圧Ｖ２に固定される。
【００４３】正常時に略一致しなければならない第１主
電圧Ｍ１と第２主電圧Ｍ２の僅かな差を判別する前記許
容範囲を適用して、この第１，第２主電圧Ｍ１，Ｍ２の
差は該許容範囲を超えるようになる。したがってＥＣＵ
50は、従前の許容範囲をもとに異常状態と判断すること
ができ、モータ52の駆動を停止させる異常状態信号を出
力する。
電圧Ｍ１と第２主電圧Ｍ２の僅かな差を判別する前記許
容範囲を適用して、この第１，第２主電圧Ｍ１，Ｍ２の
差は該許容範囲を超えるようになる。したがってＥＣＵ
50は、従前の許容範囲をもとに異常状態と判断すること
ができ、モータ52の駆動を停止させる異常状態信号を出
力する。
【００４４】またコイル11，12のいずれか一方が接続不
良であったり、断線しているような場合は、例えばコイ
ル12が断線しているとすると、図５，に示すように
第１，第３副電圧Ｓ１，Ｓ３は正常な値を示すが、第
２，第４副電圧Ｓ２，Ｓ４は、一定の高い電圧に固定さ
れる。
良であったり、断線しているような場合は、例えばコイ
ル12が断線しているとすると、図５，に示すように
第１，第３副電圧Ｓ１，Ｓ３は正常な値を示すが、第
２，第４副電圧Ｓ２，Ｓ４は、一定の高い電圧に固定さ
れる。
【００４５】図５に示すように第１主電圧Ｍ１は、中
立点電圧Ｖ１を通って正常時より傾斜の緩やかな直線を
示しており、第２主電圧Ｍ２はＣＰＵ20から異常信号が
出力されて図５に示すように許容範囲を超えて変位さ
れ、第１主電圧Ｍ１より適当に低い電圧を示している。
立点電圧Ｖ１を通って正常時より傾斜の緩やかな直線を
示しており、第２主電圧Ｍ２はＣＰＵ20から異常信号が
出力されて図５に示すように許容範囲を超えて変位さ
れ、第１主電圧Ｍ１より適当に低い電圧を示している。
【００４６】したがって第１，第２主電圧Ｍ１，Ｍ２の
差は該許容範囲を超えるようになり（図５参照）、Ｅ
ＣＵ50は異常状態と判断することができ、モータ52の駆
動を停止させる異常状態信号を出力する。
差は該許容範囲を超えるようになり（図５参照）、Ｅ
ＣＵ50は異常状態と判断することができ、モータ52の駆
動を停止させる異常状態信号を出力する。
【００４７】このように本トルクセンサ１は、従前より
ＥＣＵ50が備えている異常を判断する許容範囲を利用し
てコイル11，12の接続不良等の異常を第１，第２主電圧
Ｍ１，Ｍ２から判断することができ、別途新たな判断手
段を設ける必要がない。
ＥＣＵ50が備えている異常を判断する許容範囲を利用し
てコイル11，12の接続不良等の異常を第１，第２主電圧
Ｍ１，Ｍ２から判断することができ、別途新たな判断手
段を設ける必要がない。
【図１】本発明の一実施の形態に係るトルクセンサの機
械的部分の概略構成図である。
械的部分の概略構成図である。
【図２】同トルクセンサの電気的回路部分の概略構成図
である。
である。
【図３】正常時における第１，第２，第３，第４副電圧
及び第１，第２主電圧の状態を示す図である。
及び第１，第２主電圧の状態を示す図である。
【図４】異常時における第１，第２，第３，第４副電圧
及び第１，第２主電圧の状態を示す図である。
及び第１，第２主電圧の状態を示す図である。
【図５】別の異常時における第１，第２，第３，第４副
電圧及び第１，第２主電圧の状態を示す図である。
電圧及び第１，第２主電圧の状態を示す図である。
１…トルクセンサ、２…ハウジング、３…入力軸、４…
出力軸、５，６…ベアリング、７…トーションバー、８
…コア、９…スライダピン、11，12…コイル、13…抵
抗、14…抵抗回路、15，16…抵抗、17…サーミスタ、20
…ＣＰＵ，20ａ…制御ボード、21，22…電圧信号線、2
3，24，25，26…整流・平滑回路、27，28，29，30…バ
ッファ回路、31，32，33，34，35，36，37，38…抵抗、
41，42…差動アンプ、43，44…中立点電圧設定回路、4
5，46…バッファ回路、47…中立点調整スイッチＡＪＳ
−ＳＷ、48…Ｅ2ＰＲＯＭ、49…異常時電圧設定回路、5
0…ＥＣＵ，51…モータドライバ、52…モータ。
出力軸、５，６…ベアリング、７…トーションバー、８
…コア、９…スライダピン、11，12…コイル、13…抵
抗、14…抵抗回路、15，16…抵抗、17…サーミスタ、20
…ＣＰＵ，20ａ…制御ボード、21，22…電圧信号線、2
3，24，25，26…整流・平滑回路、27，28，29，30…バ
ッファ回路、31，32，33，34，35，36，37，38…抵抗、
41，42…差動アンプ、43，44…中立点電圧設定回路、4
5，46…バッファ回路、47…中立点調整スイッチＡＪＳ
−ＳＷ、48…Ｅ2ＰＲＯＭ、49…異常時電圧設定回路、5
0…ＥＣＵ，51…モータドライバ、52…モータ。
Claims (3)
- 【請求項１】 トルクに応じて互いに逆方向にインダク
タンスが変化する一対のコイルと、 前記両コイルのそれぞれのインダクタンス変化に基づく
第１，第２副電圧を入力して第１，第２副電圧の差を増
幅して第１主電圧として出力する第1差動増幅手段と、 前記両コイルのそれぞれのインダクタンス変化に基づく
第３，第４副電圧を入力して第３，第４副電圧の差を増
幅して第２主電圧として出力する第２差動増幅手段と、 前記第１主電圧と前記第２主電圧の差が所定許容範囲を
超えると異常状態信号を出力する異常状態信号出力手段
と、 を備えたトルクセンサにおいて、 前記第１，第２，第３，第４副電圧から前記コイルの異
常を判断する異常判断手段と、 前記異常判断手段が異常と判断したときに前記第２主電
圧を前記所定許容範囲を超えて変位させる電圧変位手段
とを有し、 前記コイルに異常がある場合も前記異常状態信号出力手
段が異常状態信号を出力することができることを特徴と
するトルクセンサ。 - 【請求項２】 前記異常判断手段は、前記第１，第２，
第３，第４副電圧の少なくとも１つの電圧が所定範囲を
超えると異常と判断することを特徴とする請求項１記載
のトルクセンサ。 - 【請求項３】 前記第２差動増幅手段が、負帰還をかけ
られた差動アンプであり、 前記電圧変位手段は、前記差動アンプの非反転入力に所
定電圧を印加することで前記第２主電圧を変位させるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載のトルクセン
サ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03577999A JP4573370B2 (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | トルクセンサ |
| US09/502,358 US6474179B1 (en) | 1999-02-15 | 2000-02-14 | Torque sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03577999A JP4573370B2 (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | トルクセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000234969A true JP2000234969A (ja) | 2000-08-29 |
| JP4573370B2 JP4573370B2 (ja) | 2010-11-04 |
Family
ID=12451395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03577999A Expired - Fee Related JP4573370B2 (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | トルクセンサ |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6474179B1 (ja) |
| JP (1) | JP4573370B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148128A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-22 | Showa Corp | トルクセンサの異常検出装置 |
| EP1288105A3 (en) * | 2001-08-21 | 2003-09-03 | Showa Corporation | Torque sensor abnormality detecting device |
| KR100455674B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2004-11-08 | 주식회사 만도 | 감시부를 구비한 차량용 조향장치 |
| EP1283414A3 (en) * | 2001-08-07 | 2005-02-09 | Showa Corporation | Temperature compensator of torque sensor |
| JP2006267045A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nsk Ltd | トルクセンサ |
| KR100729119B1 (ko) * | 2006-04-21 | 2007-06-14 | 현대모비스 주식회사 | 차량의 조향장치용 토크센서 |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004061149A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Hitachi Ltd | トルクセンサ及びこれを用いた電動パワーステアリング装置 |
| JP4004411B2 (ja) * | 2003-01-27 | 2007-11-07 | 株式会社ショーワ | トルクセンサの温度補償装置 |
| JP4107134B2 (ja) * | 2003-04-02 | 2008-06-25 | 株式会社ジェイテクト | トルクセンサ |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3631042A1 (de) * | 1986-09-12 | 1988-03-24 | Vdo Schindling | Winkelsensor |
| US4907460A (en) * | 1987-10-30 | 1990-03-13 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Torque sensor |
| US4918418A (en) * | 1988-08-04 | 1990-04-17 | Caterpillar Inc. | Inductive coil structure with electrical return path |
| JPH0719971A (ja) * | 1993-05-07 | 1995-01-20 | Unisia Jecs Corp | トルク検出装置 |
| JP3309604B2 (ja) | 1994-11-14 | 2002-07-29 | 日本精工株式会社 | トルクセンサ |
| US5796014A (en) * | 1996-09-03 | 1998-08-18 | Nsk Ltd. | Torque sensor |
-
1999
- 1999-02-15 JP JP03577999A patent/JP4573370B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-14 US US09/502,358 patent/US6474179B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148128A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-22 | Showa Corp | トルクセンサの異常検出装置 |
| KR100455674B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2004-11-08 | 주식회사 만도 | 감시부를 구비한 차량용 조향장치 |
| EP1283414A3 (en) * | 2001-08-07 | 2005-02-09 | Showa Corporation | Temperature compensator of torque sensor |
| EP1288105A3 (en) * | 2001-08-21 | 2003-09-03 | Showa Corporation | Torque sensor abnormality detecting device |
| JP2006267045A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nsk Ltd | トルクセンサ |
| KR100729119B1 (ko) * | 2006-04-21 | 2007-06-14 | 현대모비스 주식회사 | 차량의 조향장치용 토크센서 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6474179B1 (en) | 2002-11-05 |
| JP4573370B2 (ja) | 2010-11-04 |
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