JP2001074572A - Torque detector for power steering - Google Patents

Torque detector for power steering

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JP2001074572A
JP2001074572A JP25269399A JP25269399A JP2001074572A JP 2001074572 A JP2001074572 A JP 2001074572A JP 25269399 A JP25269399 A JP 25269399A JP 25269399 A JP25269399 A JP 25269399A JP 2001074572 A JP2001074572 A JP 2001074572A
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JP
Japan
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temperature
torque
sensor
steering
electric signal
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Withdrawn
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JP25269399A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Azuma
賢一 東
Yuichi Okamoto
祐一 岡本
Eiji Tanaka
英二 田中
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make steering feeling constant, irrespective of the temperature. SOLUTION: This torque detector 10 is provided with a torque sensor 12, a temperature sensor 14, a signal processing part 16 and the like. The torque sensor 12 outputs an electrical signal varied in response to a torque value applied to a steering shaft. The temperature sensor 14 measures temperatures of the torque sensor 12 and a PS(power steering) device 18. The signal processing part 16 corrects the electrical signal output from the torque sensor 12 to be output to the PS device 18, based on the temperatures detected by the temperature sensor 14, a temperature characteristic of the torque sensor 12 and a temperature characteristic of the PS device 18.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の操舵力を軽
減するためのパワーステアリングに用いられる、パワー
ステアリング用トルク検出装置に関する。以下、パワー
ステアリングを「PS」、パワーステアリング用トルク
検出装置を単に「トルク検出装置」と略称する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering torque detecting device used for power steering for reducing the steering force of a vehicle. Hereinafter, the power steering is abbreviated as “PS” and the torque detecting device for power steering is simply abbreviated as “torque detecting device”.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的なトルク検出装置は、ステアリン
グ軸に加わるトルク値に応じて変化する電気信号を出力
するトルクセンサと、このトルクセンサから出力された
電気信号からトルク値に対応する電気信号を抽出してP
S装置へ出力する信号処理部とを備えている。
2. Description of the Related Art A general torque detecting device includes a torque sensor that outputs an electric signal that changes according to a torque value applied to a steering shaft, and an electric signal corresponding to the torque value based on the electric signal output from the torque sensor. To extract P
And a signal processing unit for outputting to the S device.

【0003】また、従来のトルク検出装置において、ト
ルクセンサから出力される電気信号を温度補償回路によ
って補正することにより、信頼性を向上させたものが知
られている(例えば、特開平2−195221号公
報)。
[0003] Further, in a conventional torque detecting device, there is known a device in which an electric signal output from a torque sensor is corrected by a temperature compensation circuit to improve reliability (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-195221). No.).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなトルク検出装置を用いたPS装置では、トルク検出
装置から得られるトルク値が温度変化に対して正確にな
っても、運転者の操舵フィーリングが温度によって異な
るという別の問題があった。具体的には、ハンドル戻
り、粘性感、慣性感等が温度によって異なるのである。
However, in a PS device using such a torque detecting device, even if the torque value obtained from the torque detecting device becomes accurate with respect to a temperature change, the driver's steering feeling can be improved. However, there is another problem that the temperature varies depending on the temperature. Specifically, the return of the steering wheel, the sense of viscosity, the sense of inertia, and the like differ depending on the temperature.

【0005】[0005]

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、操舵フィーリ
ングを温度にかかわらず一定にすることにより、操舵性
を向上できる、トルク検出装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a torque detecting device capable of improving the steering performance by keeping the steering feeling constant regardless of the temperature.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のトル
ク検出装置を用いたPS装置における操舵フィーリング
の問題が、PS装置の温度特性にあることに気が付い
た。つまり、PS装置は、温度の低下とともに操舵力が
増加(すなわち温度の上昇とともに操舵力が減少)する
ため、操舵フィーリングが温度によって異なるのであ
る。その理由として、PS装置を構成するギアやベアリ
ング等のグリースの粘性が温度の低下により増加するこ
とが考えられる。本発明はこの知見に基づきなされたも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has noticed that the problem of steering feeling in a PS device using a conventional torque detecting device lies in the temperature characteristics of the PS device. In other words, in the PS device, the steering force increases as the temperature decreases (that is, the steering force decreases as the temperature increases), so that the steering feeling differs depending on the temperature. The reason may be that the viscosity of grease such as gears and bearings constituting the PS device increases due to a decrease in temperature. The present invention has been made based on this finding.

【0007】本発明に係るトルク検出装置は、トルクセ
ンサ、温度センサ及び信号処理部を備えている。トルク
センサは、ステアリング軸に加わるトルク値に応じて変
化する電気信号を出力する。温度センサは、PS装置の
温度を測定する。信号処理部は、温度センサによって検
出された温度、及びPS装置の温度特性に基づき、トル
クセンサから出力された電気信号を補正してPS装置へ
出力する。
A torque detecting device according to the present invention includes a torque sensor, a temperature sensor, and a signal processing unit. The torque sensor outputs an electric signal that changes according to a torque value applied to the steering shaft. The temperature sensor measures the temperature of the PS device. The signal processing unit corrects the electric signal output from the torque sensor based on the temperature detected by the temperature sensor and the temperature characteristics of the PS device, and outputs the corrected electric signal to the PS device.

【0008】トルク値及び温度に対応する電気信号が、
トルクセンサ及び温度センサから信号処理部へ出力され
る。信号処理部は、PS装置の温度特性を考慮すること
により、トルクセンサから出力された電気信号を補正
し、その補正した電気信号(すなわちトルク値)をPS
装置へ出力する。PS装置は、そのトルク値に応じて操
舵力を軽くするように動作する。このとき、PS装置で
使用されるトルク値がPS装置の温度特性に基づき補正
されているので、操舵フィーリングは温度にかかわらず
一定になる。
[0008] The electric signal corresponding to the torque value and the temperature is:
Output from the torque sensor and the temperature sensor to the signal processing unit. The signal processing unit corrects the electric signal output from the torque sensor by considering the temperature characteristics of the PS device, and converts the corrected electric signal (that is, the torque value) to the PS signal.
Output to the device. The PS device operates to reduce the steering force according to the torque value. At this time, since the torque value used in the PS device is corrected based on the temperature characteristics of the PS device, the steering feeling becomes constant regardless of the temperature.

【0009】また、温度センサは、トルクセンサ及びP
S装置の温度を測定するものとしてもよい。この場合、
信号処理部は、温度センサによって検出された温度、ト
ルクセンサの温度特性及びPS装置の温度特性に基づ
き、トルクセンサから出力された電気信号を補正してP
S装置へ出力するものとしてもよい。
The temperature sensor includes a torque sensor and a P sensor.
The temperature of the S device may be measured. in this case,
The signal processing unit corrects the electric signal output from the torque sensor based on the temperature detected by the temperature sensor, the temperature characteristic of the torque sensor, and the temperature characteristic of the PS device, and
It may be output to the S device.

【0010】トルク値及び温度に対応する電気信号が、
トルクセンサ及び温度センサから信号処理部へ出力され
る。信号処理部は、トルクセンサの温度特性のみならず
PS装置の温度特性も考慮することにより、トルクセン
サから出力された電気信号を補正し、その補正した電気
信号(すなわちトルク値)をPS装置へ出力する。PS
装置は、そのトルク値に応じて操舵力を軽くするように
動作する。このとき、PS装置で使用されるトルク値が
PS装置の温度特性に基づき補正されているので、操舵
フィーリングは温度にかかわらず一定になる。
[0010] The electric signal corresponding to the torque value and the temperature is:
Output from the torque sensor and the temperature sensor to the signal processing unit. The signal processing unit corrects the electric signal output from the torque sensor by considering not only the temperature characteristic of the torque sensor but also the temperature characteristic of the PS device, and sends the corrected electric signal (ie, torque value) to the PS device. Output. PS
The device operates to reduce the steering force according to the torque value. At this time, since the torque value used in the PS device is corrected based on the temperature characteristics of the PS device, the steering feeling becomes constant regardless of the temperature.

【0011】例えば、PS装置の温度特性とは、温度の
低下とともに操舵力が増加(換言すると温度の上昇とと
もに操舵力が減少)するものである。このとき、信号処
理部は、温度センサによって検出された温度に基づき、
温度の低下による操舵力の増加分を打ち消すように電気
信号を補正する。操舵力の増加分を打ち消すような電気
信号とは、例えば、ステアリング軸に実際に加わってい
るトルク値以上の、トルク値に対応する電気信号であ
る。
For example, the temperature characteristic of the PS device means that the steering force increases as the temperature decreases (in other words, the steering force decreases as the temperature increases). At this time, the signal processing unit, based on the temperature detected by the temperature sensor,
The electric signal is corrected so as to cancel the increase in the steering force due to the temperature drop. The electric signal that cancels the increase in the steering force is, for example, an electric signal corresponding to the torque value that is equal to or larger than the torque value actually applied to the steering shaft.

【0012】また、信号処理部は、トルクセンサから出
力された電気信号に基づき、ステアリング軸に加わるト
ルク値が減少しつつある時を判断し、その時に電気信号
を補正するようにしてもよい。ステアリング軸に加わる
トルク値が減少しつつある時とは、いわゆる「ハンドル
戻り時」である。温度の低下により操舵力が増加する
と、ハンドル戻り時に所定位置までハンドルが戻らなく
なることがある。このようなときに、操舵力の増加分を
打ち消すように電気信号を補正する。
The signal processing section may determine when the torque value applied to the steering shaft is decreasing based on the electric signal output from the torque sensor, and correct the electric signal at that time. The time when the torque value applied to the steering shaft is decreasing is a so-called “when the steering wheel returns”. If the steering force increases due to a decrease in temperature, the steering wheel may not return to a predetermined position when the steering wheel returns. In such a case, the electric signal is corrected so as to cancel the increase in the steering force.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るトルク検出
装置の一実施形態を示すブロック図である。以下、この
図面に基づき説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a torque detecting device according to the present invention. Hereinafter, description will be made based on this drawing.

【0014】本実施形態のトルク検出装置10は、トル
クセンサ12、温度センサ14、信号処理部16等を備
えている。トルクセンサ12は、ステアリング軸(セン
サ軸124)に加わるトルク値に応じて変化する電気信
号を出力する。温度センサ14は、トルクセンサ12及
びPS装置18の温度を測定する。信号処理部16は、
温度センサ14によって検出された温度、トルクセンサ
12の温度特性及びPS装置18の温度特性に基づき、
トルクセンサ12から出力された電気信号を補正し、そ
の出力電圧VtをPS装置18へ出力する。なお、信号
処理部16は、トルク検出装置10内に設けているが、
PS装置18のEPSコントロ−ラ48(図2)内に設
けてもよい。
The torque detecting device 10 according to the present embodiment includes a torque sensor 12, a temperature sensor 14, a signal processing unit 16, and the like. The torque sensor 12 outputs an electric signal that changes according to a torque value applied to the steering shaft (sensor shaft 124). The temperature sensor 14 measures the temperatures of the torque sensor 12 and the PS device 18. The signal processing unit 16
Based on the temperature detected by the temperature sensor 14, the temperature characteristics of the torque sensor 12, and the temperature characteristics of the PS device 18,
The electric signal output from the torque sensor 12 is corrected, and the output voltage Vt is output to the PS device 18. Although the signal processing unit 16 is provided in the torque detection device 10,
It may be provided in the EPS controller 48 (FIG. 2) of the PS device 18.

【0015】まず、トルク検出装置10の基本的な動作
を説明する。
First, the basic operation of the torque detecting device 10 will be described.

【0016】トルク値及び温度に対応する電気信号が、
トルクセンサ12及び温度センサ14から信号処理部1
6へ出力される。信号処理部16は、トルクセンサ12
の温度特性のみならずPS装置18の温度特性も考慮す
ることにより、トルクセンサ12から出力された電気信
号を補正し、その補正した電気信号(すなわちトルク
値)をPS装置18へ出力する。PS装置18は、その
トルク値に応じて操舵力を軽くするように動作する。こ
のとき、PS装置18で使用されるトルク値がPS装置
18の温度特性に基づき補正されているので、操舵フィ
ーリングは温度にかかわらず一定になる。
An electric signal corresponding to the torque value and the temperature is:
Signal processing unit 1 from torque sensor 12 and temperature sensor 14
6 is output. The signal processing unit 16 includes the torque sensor 12
The electric signal output from the torque sensor 12 is corrected by considering not only the temperature characteristic of the PS device 18 but also the temperature characteristic of the PS device 18, and the corrected electric signal (that is, torque value) is output to the PS device 18. The PS device 18 operates to reduce the steering force according to the torque value. At this time, since the torque value used in the PS device 18 has been corrected based on the temperature characteristics of the PS device 18, the steering feeling is constant regardless of the temperature.

【0017】次に、トルク検出装置10の各構成要素に
ついて説明する。
Next, each component of the torque detecting device 10 will be described.

【0018】トルクセンサ12は、磁歪式であり、励磁
源121、励磁コイル122,123、センサ軸12
4、検出コイル125,126等から構成されている。
センサ軸124は、鉄、ニッケル又はそれらの合金等の
強磁性体で作られている。センサ軸124にトルクが加
わると、センサ軸124の中心線に対して±45度の方
向に引張応力と圧縮応力とが加わる。引張応力が加わっ
た方向と圧縮応力が加わった方向とでは、磁気歪み現象
により透磁率に差が生じる。つまり、この透磁率の差を
検出すれば、トルクが検出できる。
The torque sensor 12 is of a magnetostrictive type, and includes an excitation source 121, excitation coils 122 and 123, a sensor shaft 12
4. It is composed of detection coils 125, 126 and the like.
The sensor shaft 124 is made of a ferromagnetic material such as iron, nickel, or an alloy thereof. When torque is applied to the sensor shaft 124, tensile stress and compressive stress are applied in a direction of ± 45 degrees with respect to the center line of the sensor shaft 124. There is a difference in the magnetic permeability between the direction in which the tensile stress is applied and the direction in which the compressive stress is applied due to the magnetostriction phenomenon. That is, torque can be detected by detecting the difference in the magnetic permeability.

【0019】そこで、励磁コイル122,123及び検
出コイル125,126をセンサ軸124表面に配置
し、励磁コイル122,123を励磁源121の交流電
圧で励磁する。すると、引張方向の透磁率及び圧縮方向
の透磁率に対応した交流電圧値が、それぞれ検出コイル
125,126から別々に得られる。したがって、これ
らの交流電圧を整流及び平滑して直流化すれば、それら
の差がセンサ軸124に加わったトルク値に対応する。
なお、センサ軸124は、図示しないが、ステアリング
ホイールに取り付けられた入力軸と、ピニオン及びラッ
ク等の操舵機構に取り付けられた出力軸との間に連結さ
れている。なお、トルクセンサ12の温度特性とは、励
磁コイル122,123、センサ軸124、検出コイル
125,126等の各物性値が温度によって変化するこ
とに起因するものである。
Therefore, the excitation coils 122 and 123 and the detection coils 125 and 126 are arranged on the surface of the sensor shaft 124, and the excitation coils 122 and 123 are excited by the AC voltage of the excitation source 121. Then, AC voltage values corresponding to the magnetic permeability in the tensile direction and the magnetic permeability in the compression direction are separately obtained from the detection coils 125 and 126, respectively. Therefore, if these AC voltages are rectified and smoothed and converted to DC, the difference between them corresponds to the torque value applied to the sensor shaft 124.
Although not shown, the sensor shaft 124 is connected between an input shaft attached to a steering wheel and an output shaft attached to a steering mechanism such as a pinion and a rack. Note that the temperature characteristics of the torque sensor 12 are due to the fact that the physical properties of the excitation coils 122 and 123, the sensor shaft 124, the detection coils 125 and 126, etc. change with temperature.

【0020】温度センサ14は、サーミスタ、オペアン
プ等からなる電子回路であり、トルクセンサ12及びP
S装置18の温度を直接的又は間接的に測定する。サー
ミスタ(図示せず)は、例えば回路基板に実装されてお
り、トルクセンサ12及びPS装置18の温度に応じて
抵抗値が変化する。そして、温度センサ14は、サーミ
スタの抵抗値に応じた電圧を演算制御回路30へ出力す
る。
The temperature sensor 14 is an electronic circuit including a thermistor, an operational amplifier, and the like.
The temperature of the S device 18 is measured directly or indirectly. The thermistor (not shown) is mounted on, for example, a circuit board, and the resistance value changes according to the temperature of the torque sensor 12 and the PS device 18. Then, the temperature sensor 14 outputs a voltage corresponding to the resistance value of the thermistor to the arithmetic and control circuit 30.

【0021】信号処理部16は、検出コイル125,1
26から出力された交流電圧を整流する整流回路19,
20、整流回路19,20の出力電圧の差をとる比較回
路22、比較回路22の出力電圧を直流化する平滑回路
24、平滑回路24の出力電圧を補正するゲイン調整回
路26及び中点調整回路28、温度補正及び電圧監視等
の機能を有する演算制御回路30、演算制御回路30の
出力信号に基づき動作するアナログ電圧出力回路32等
によって構成されている。ゲイン調整回路26及び中点
調整回路28は、例えばA/Dコンバータ及びD/Aコ
ンバータによって構成されている。演算制御回路30
は、例えばマイクロコンピュータ及びEPROMによ
って構成されている。
The signal processing unit 16 includes detection coils 125, 1
A rectifier circuit 19 for rectifying the AC voltage output from
20, a comparison circuit 22 for taking the difference between the output voltages of the rectifier circuits 19 and 20, a smoothing circuit 24 for converting the output voltage of the comparison circuit 22 into DC, a gain adjustment circuit 26 for correcting the output voltage of the smoothing circuit 24, and a midpoint adjustment circuit 28, an arithmetic control circuit 30 having functions such as temperature correction and voltage monitoring, an analog voltage output circuit 32 that operates based on an output signal of the arithmetic control circuit 30, and the like. The gain adjustment circuit 26 and the midpoint adjustment circuit 28 are configured by, for example, an A / D converter and a D / A converter. Arithmetic control circuit 30
Is composed of, for example, a microcomputer and an E 2 PROM.

【0022】演算制御回路30には、温度の変動に伴う
ゲイン及び中点の変動(すなわちトルクセンサ12の温
度特性)及びPS装置18の温度特性に関するデータが
予め記憶されている。そして、演算制御回路30は、温
度センサ14の出力信号に基づき、ゲイン調整回路26
及び中点調整回路28へ補正信号を出力する。また、演
算制御回路30は、所定のトルク値が印加されていると
き又はトルク値が零のとき、正しいゲイン及び中点にな
るように、ゲイン調整回路26及び中点調整回路28へ
補正信号を出力する。
The arithmetic and control circuit 30 stores in advance data relating to gain and midpoint fluctuation (temperature characteristics of the torque sensor 12) and temperature characteristics of the PS device 18 due to temperature fluctuations. Then, the arithmetic and control circuit 30 controls the gain adjustment circuit 26 based on the output signal of the temperature sensor 14.
And outputs a correction signal to the midpoint adjustment circuit 28. When a predetermined torque value is applied or when the torque value is zero, the arithmetic control circuit 30 sends a correction signal to the gain adjustment circuit 26 and the middle point adjustment circuit 28 so that the gain and the middle point are correct. Output.

【0023】更に、演算制御回路30は、抵抗器30
1,302による分圧電圧、平滑回路24の出力電圧、
中点調整回路の出力電圧等を入力して、これらの電圧を
監視する。演算制御回路30によって電圧が異常である
と判断されると、アナログ電圧出力回路32からハイ
(例えば5[V])又はロー(例えば0[V])が出力
される。
Further, the arithmetic and control circuit 30 includes a resistor 30
1,302, the output voltage of the smoothing circuit 24,
The output voltage and the like of the midpoint adjustment circuit are input, and these voltages are monitored. When the arithmetic control circuit 30 determines that the voltage is abnormal, the analog voltage output circuit 32 outputs high (for example, 5 [V]) or low (for example, 0 [V]).

【0024】図2は、図1のトルク検出装置10を用い
たPS装置18を示す構成図である。以下、この図面に
基づき説明する。ただし、図1と同じ部分は同一符号を
付すことにより重複説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a PS device 18 using the torque detecting device 10 of FIG. Hereinafter, description will be made based on this drawing. However, the same parts as those in FIG.

【0025】ステアリングホイール40はステアリング
入力軸42に連結され、ステアリング入力軸42とステ
アリング出力軸44との間にセンサ軸124が連結され
ている。ハンドルコラムハウジング46内には、ステア
リング入力軸42、センサ軸124、ステアリング出力
軸44及びトルク検出装置10の他に、EPSコントロ
−ラ48、EPSコントロ−ラ48によって制御される
電動モータ50、電動モータ50の出力軸に嵌装された
ギア52、ステアリング出力軸44に嵌装されるととも
にギア52と噛合するギア54、ステアリング出力軸4
4に設けられたベアリング561,562、ステアリン
グ入力軸42に設けられたベアリング581,582等
が収容されている。なお、EPSコントロ−ラ48及び
電動モータ50は、ハンドルコラムハウジング46内に
設けているが、ハンドルコラムハウジング46外に設け
てもよい。
The steering wheel 40 is connected to a steering input shaft 42, and a sensor shaft 124 is connected between the steering input shaft 42 and the steering output shaft 44. In the handle column housing 46, in addition to the steering input shaft 42, the sensor shaft 124, the steering output shaft 44, and the torque detection device 10, an EPS controller 48, an electric motor 50 controlled by the EPS controller 48, an electric motor A gear 52 fitted on the output shaft of the motor 50, a gear 54 fitted on the steering output shaft 44 and meshing with the gear 52, a steering output shaft 4
4, the bearings 561 and 562 provided on the steering input shaft 42, and the like are accommodated. Although the EPS controller 48 and the electric motor 50 are provided inside the handle column housing 46, they may be provided outside the handle column housing 46.

【0026】ステアリングホイール40にトルクが印加
されると、ステアリング入力軸24→センサ軸124→
ステアリング出力軸44へと力が伝わる。トルク検出装
置10は、センサ軸124に加わるトルク値を出力電圧
Vtに変換して、出力電圧VtをEPSコントロ−ラ4
8へ出力する。EPSコントロ−ラ48は、出力電圧V
t、図示しない車速信号及びイグニション・オン信号等
に基づきアシスト量を計算し、電動モータ50へ制御信
号Cを送る。すると、電動モータ50は、回転すること
により、ギア52、54を介してステアリング出力軸4
4へ回転力を与える。これにより、ステアリングホイー
ル40に対する操舵力が軽減される。
When torque is applied to the steering wheel 40, the steering input shaft 24 → the sensor shaft 124 →
The force is transmitted to the steering output shaft 44. The torque detector 10 converts a torque value applied to the sensor shaft 124 into an output voltage Vt, and outputs the output voltage Vt to the EPS controller 4.
8 is output. The EPS controller 48 outputs the output voltage V
At t, an assist amount is calculated based on a vehicle speed signal and an ignition-on signal (not shown), and a control signal C is sent to the electric motor 50. Then, the electric motor 50 rotates, so that the steering output shaft 4 is driven through the gears 52 and 54.
4. Apply rotational force to 4. Thus, the steering force on the steering wheel 40 is reduced.

【0027】図3は、図1のトルク検出装置における印
加トルクと出力電圧との関係を示すグラフであり、図3
[1]が第一例、図3[2]が第二例である。以下、図
1乃至図3に基づき、トルク検出装置10の動作をより
具体的に説明する。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the applied torque and the output voltage in the torque detector of FIG.
[1] is a first example, and FIG. 3 [2] is a second example. Hereinafter, the operation of the torque detection device 10 will be described more specifically with reference to FIGS.

【0028】PS装置18は、温度の低下とともに操舵
力が増加する、逆に言えば温度の上昇とともに操舵力が
減少する、という温度特性を有している。このとき、信
号処理部16は、温度センサ14によって検出された温
度に基づき、温度の低下による操舵力の増加分を打ち消
すように出力電圧Vtを補正する。なお、ここでいう
「印加トルク」とは、ステアリング軸(センサ軸12
4)に実際に加わるトルク値のことである。
The PS device 18 has a temperature characteristic that the steering force increases as the temperature decreases, or conversely, the steering force decreases as the temperature increases. At this time, the signal processing unit 16 corrects the output voltage Vt based on the temperature detected by the temperature sensor 14 so as to cancel the increase in the steering force due to the temperature decrease. The “applied torque” here refers to the steering shaft (the sensor shaft 12).
4) is the torque value actually applied.

【0029】図3[1]に示す第一例では、同じ印加ト
ルクTに対して、温度が低くなるほど出力電圧Vtが高
くなるように(温度が高くなるほど出力電圧Vtが低く
なるように)ゲインを調整する。つまり、温度が低くな
るほど、出力電圧Vtを高くすることによりアシスト量
を多くする。なお、図3[1]には、低温、常温、高温
について各一例ずつ示した。実際には、例えば−30℃
〜60℃まで1℃ごとに、印加トルクTと出力電圧Vt
との関係を示すマップがEPROM等に記憶されてい
る。
In the first example shown in FIG. 3 [1], for the same applied torque T, the gain is set such that the output voltage Vt increases as the temperature decreases (so that the output voltage Vt decreases as the temperature increases). To adjust. That is, as the temperature decreases, the assist amount is increased by increasing the output voltage Vt. FIG. 3A shows one example for each of low temperature, normal temperature, and high temperature. In practice, for example, -30 ° C
Applied torque T and output voltage Vt every 1 ° C up to 60 ° C
Is stored in an E 2 PROM or the like.

【0030】図3[2]に示す第二例では、印加トルク
Tが減少しつつある時に、同じ印加トルクTに対して、
温度が低くなるほど出力電圧Vtが高くなるように(温
度が高くなるほど出力電圧が低くなるように)ゲインを
調整する。温度の低下により操舵力が増加すると、ハン
ドル戻り時に所定位置までハンドルが戻らなくなること
がある。このようなときに、本例では操舵力の増加分を
打ち消すように出力電圧Vtを補正する。なお、図3
[2]には、低温における一例を示した。実際には、例
えば−30℃〜60℃まで1℃ごとに、印加トルクTと
出力電圧Vtとの関係を示すマップがEPROM等に
記憶されている。
In the second example shown in FIG. 3B, when the applied torque T is decreasing, the same applied torque T
The gain is adjusted so that the output voltage Vt increases as the temperature decreases (so that the output voltage decreases as the temperature increases). If the steering force increases due to a decrease in temperature, the steering wheel may not return to a predetermined position when the steering wheel returns. In such a case, in this example, the output voltage Vt is corrected so as to cancel the increase in the steering force. Note that FIG.
[2] shows an example at a low temperature. Actually, a map indicating the relationship between the applied torque T and the output voltage Vt is stored in an E 2 PROM or the like, for example, every 1 ° C. from −30 ° C. to 60 ° C.

【0031】図3[1],[2]及び後述する図7にお
ける出力電圧Vtは、理解しやすくするために、PS装
置18の温度特性の影響のみを補正するものとしてい
る。しかし、実際の出力電圧Vtは、トルクセンサ12
の温度特性の補正分も加味される。
The output voltage Vt in FIGS. 3 [1] and [2] and FIG. 7 described later is intended to correct only the influence of the temperature characteristics of the PS device 18 for easy understanding. However, the actual output voltage Vt is
The correction of the temperature characteristic is also taken into account.

【0032】図4は、図3[2]の関係に基づくトルク
検出装置10の動作の一例を示すグラフである。図5及
び図6は、図3[2]の関係に基づくトルク検出装置1
0の動作を示すフローチャートである。以下、図1、及
び図3[2]乃至図6に基づき、トルク検出装置10の
動作を更に具体的に説明する。
FIG. 4 is a graph showing an example of the operation of the torque detection device 10 based on the relationship shown in FIG. FIGS. 5 and 6 show a torque detection device 1 based on the relationship of FIG.
11 is a flowchart showing the operation of the "0". Hereinafter, the operation of the torque detection device 10 will be described more specifically with reference to FIG. 1 and FIGS. 3 [2] to 6.

【0033】まず、補正前の出力電圧Vt’を入力する
(図5ステップ101)。Vt’≧Va1であればへ
進み、Vt’≦Va2であればへ進み、いずれでもな
ければステップ101へ戻る。一定電圧Va1,Va2
は、ハンドル戻り時に出力電圧Vt’を補正するか否か
を決めるための印加トルクTに対応する。すなわち、印
加トルクTが一定以下であれば、ハンドル戻り時の問題
が生じないので、出力電圧Vt’を補正しない。
First, the output voltage Vt 'before correction is input (step 101 in FIG. 5). If Vt ′ ≧ Va1, the process proceeds to Vt ′ ≦ Va2, and if not, the process returns to step 101. Constant voltage Va1, Va2
Corresponds to the applied torque T for determining whether or not to correct the output voltage Vt ′ when the steering wheel returns. That is, if the applied torque T is equal to or less than a predetermined value, no problem occurs when the steering wheel returns, and thus the output voltage Vt ′ is not corrected.

【0034】図6に示すにおいて、補正前の出力電圧
Vt’が増加から減少に転じたか否かを判断する(ステ
ップ201)。出力電圧Vt’が増加中であれば、次の
出力電圧Vt’を入力して(ステップ202)、ステッ
プ201に戻る。出力電圧Vt’が増加から減少に転じ
ればハンドル戻り時であると判断し、そのときの出力電
圧Vt’をピーク電圧Vp1とし、Vt’≦Vb1であ
るか否かを判断する(ステップ203)。ここで、Vb
1=2.5+(Vp1−2.5)×0.9である。
In FIG. 6, it is determined whether or not the output voltage Vt 'before correction has changed from increasing to decreasing (step 201). If the output voltage Vt 'is increasing, the next output voltage Vt' is input (step 202), and the process returns to step 201. If the output voltage Vt 'changes from increasing to decreasing, it is determined that the steering wheel is returning, the output voltage Vt' at that time is set to the peak voltage Vp1, and it is determined whether or not Vt '≦ Vb1 (step 203). . Where Vb
1 = 2.5 + (Vp1-2.5) × 0.9.

【0035】Vt’≦Vb1でなければ、次の出力電圧
Vt’を入力して(ステップ204)、ステップ203
に戻る。Vt’≦Vb1であれば、ゲインを変えること
により、出力電圧Vt’の補正を始める(ステップ20
5)。続いて、Vt’≦Vc1であるか否かを判断する
(ステップ206)。ここで、Vc1=2.5+(Vp
1−2.5)×0.1である。Vt’≦Vc1でなけれ
ば、次の出力電圧Vt’を入力して(ステップ20
7)、ステップ206に戻る。Vt’≦Vc1であれ
ば、ゲインを元に戻すことにより、出力電圧Vt’の補
正を終え(ステップ208)、へ戻る。
If Vt'≤Vb1, the next output voltage Vt 'is input (step 204) and step 203
Return to If Vt ′ ≦ Vb1, correction of the output voltage Vt ′ is started by changing the gain (step 20).
5). Subsequently, it is determined whether or not Vt ′ ≦ Vc1 (step 206). Here, Vc1 = 2.5 + (Vp
1-2.5) × 0.1. If not Vt ′ ≦ Vc1, the next output voltage Vt ′ is input (step 20).
7) Return to step 206. If Vt ′ ≦ Vc1, the output voltage Vt ′ is corrected by returning the gain to the original value (step 208), and the process returns to step 208.

【0036】図6に示すにおいて、補正前の出力電圧
Vt’が減少から増加に転じたか否かを判断する(ステ
ップ301)。出力電圧Vt’が減少中であれば、次の
出力電圧Vt’を入力して(ステップ302)、ステッ
プ301に戻る。出力電圧Vt’が減少から増加に転じ
ればハンドル戻り時であると判断し、そのときの出力電
圧Vt’をピーク電圧Vp2とし、Vt’≧Vb2であ
るか否かを判断する(ステップ303)。ここで、Vb
2=2.5−(2.5−Vp2)×0.9である。
In FIG. 6, it is determined whether or not the output voltage Vt 'before correction has changed from decreasing to increasing (step 301). If the output voltage Vt 'is decreasing, the next output voltage Vt' is input (step 302), and the process returns to step 301. If the output voltage Vt 'changes from decreasing to increasing, it is determined that the steering wheel is returning, the output voltage Vt' at that time is set to the peak voltage Vp2, and it is determined whether or not Vt '≧ Vb2 (step 303). . Where Vb
2 = 2.5− (2.5−Vp2) × 0.9.

【0037】Vt’≧Vb2でなければ、次の出力電圧
Vt’を入力して(ステップ304)、ステップ303
に戻る。Vt’≧Vb2であれば、ゲインを変えること
により、出力電圧Vt’の補正を始める(ステップ30
5)。続いて、Vt’≧Vc2であるか否かを判断する
(ステップ306)。ここで、Vc2=2.5−(2.
5−Vp2)×0.1である。Vt’≧Vc2でなけれ
ば、次の出力電圧Vt’を入力して(ステップ30
7)、ステップ306に戻る。Vt’≧Vc2であれ
ば、ゲインを元に戻すことにより、出力電圧Vt’の補
正を終え(ステップ308)、へ戻る。
If Vt ′ ≧ Vb2, the next output voltage Vt ′ is input (step 304), and step 303
Return to If Vt ′ ≧ Vb2, the output voltage Vt ′ is corrected by changing the gain (step 30).
5). Subsequently, it is determined whether or not Vt ′ ≧ Vc2 (step 306). Here, Vc2 = 2.5− (2.
5-Vp2) * 0.1. If Vt '≧ Vc2, the next output voltage Vt' is input (step 30).
7) Return to step 306. If Vt ′ ≧ Vc2, the output voltage Vt ′ is corrected by returning the gain to the original value (Step 308), and the process returns to Step S308.

【0038】図7は、図1のトルク検出装置における印
加トルクと出力電圧との関係の第三例を示すグラフであ
る。以下、この図面に基づき説明する。
FIG. 7 is a graph showing a third example of the relationship between the applied torque and the output voltage in the torque detector of FIG. Hereinafter, description will be made based on this drawing.

【0039】図3に示す第一例及び第二例では、ゲイン
を変えることにより出力電圧Vt’を補正する。これに
対し、本例では、オフセット電圧(中点電圧)を変える
ことにより出力電圧Vt’を補正する。図7には、低温
における一例を示した。実際には、例えば−30℃〜6
0℃まで1℃ごとに、印加トルクTと出力電圧Vtとの
関係を示すマップがEPROM等に記憶されている。
In the first and second examples shown in FIG. 3, the output voltage Vt 'is corrected by changing the gain. On the other hand, in the present example, the output voltage Vt ′ is corrected by changing the offset voltage (midpoint voltage). FIG. 7 shows an example at a low temperature. In practice, for example, -30 ° C to 6
A map indicating the relationship between the applied torque T and the output voltage Vt is stored in an E 2 PROM or the like at every 1 ° C. up to 0 ° C.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明に係るトルク検出装置によれば、
PS装置の温度を測定し、予め記憶しているPS装置の
温度特性に基づき、トルクセンサから出力された電気信
号を補正してPS装置へ出力することにより、PS装置
の温度特性の影響が除去されるので、操舵フィーリング
を温度にかかわらず一定にできる。したがって、温度変
化に対する操舵性を向上できる。
According to the torque detecting device of the present invention,
By measuring the temperature of the PS device and correcting the electric signal output from the torque sensor based on the temperature characteristics of the PS device stored in advance and outputting it to the PS device, the influence of the temperature characteristics of the PS device is removed. Therefore, the steering feeling can be made constant regardless of the temperature. Therefore, the steering performance with respect to the temperature change can be improved.

【0041】請求項2記載のトルク検出装置によれば、
トルクセンサ及びPS装置の温度を測定し、予め記憶し
ているトルクセンサ及びPS装置の温度特性に基づき、
トルクセンサから出力された電気信号を補正してPS装
置へ出力することにより、トルクセンサの温度特性の影
響のみならずPS装置の温度特性の影響も除去されるの
で、操舵フィーリングを温度にかかわらず一定にでき
る。したがって、温度変化に対する操舵性を更に向上で
きる。また、請求項2記載のトルク検出装置によれば、
トルクセンサの温度特性の影響のみを補正する従来のト
ルク検出装置に対して、部品点数が増加することもな
い。
According to the torque detecting device of the second aspect,
Measure the temperature of the torque sensor and the PS device, and based on the previously stored temperature characteristics of the torque sensor and the PS device,
By correcting the electric signal output from the torque sensor and outputting the corrected signal to the PS device, not only the influence of the temperature characteristic of the torque sensor but also the effect of the temperature characteristic of the PS device are removed, so that the steering feeling is not affected by the temperature. Can be constant. Therefore, the steering performance with respect to the temperature change can be further improved. According to the torque detecting device of the second aspect,
The number of components does not increase compared to the conventional torque detection device that corrects only the influence of the temperature characteristics of the torque sensor.

【0042】請求項3記載のトルク検出装置によれば、
温度の低下による操舵力の増加分を打ち消すように、ト
ルクセンサから出力された電気信号を補正するので、温
度の低下とともに操舵力が増加する温度特性を有するP
S装置に対して、操舵フィーリングを温度にかかわらず
一定にできる。
According to the torque detecting device of the third aspect,
Since the electric signal output from the torque sensor is corrected so as to cancel the increase in the steering force due to the decrease in temperature, P having a temperature characteristic in which the steering force increases as the temperature decreases.
In contrast to the S device, the steering feeling can be made constant regardless of the temperature.

【0043】請求項4記載のトルク検出装置によれば、
ステアリング軸に加わるトルク値が減少しつつある時を
判断し、その時に電気信号を補正することにより、ハン
ドル戻り時に所定位置までハンドルが戻らなくなる現象
を防止できる。
According to the torque detecting device of the fourth aspect,
By judging when the torque value applied to the steering shaft is decreasing and correcting the electric signal at that time, it is possible to prevent the steering wheel from returning to a predetermined position when the steering wheel returns.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るトルク検出装置の一実施形態を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a torque detection device according to the present invention.

【図2】図1のトルク検出装置を用いたPS装置を示す
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a PS device using the torque detection device of FIG.

【図3】図1のトルク検出装置における印加トルクと出
力電圧との関係を示すグラフであり、図3[1]が第一
例、図3[2]が第二例である。
3 is a graph showing a relationship between an applied torque and an output voltage in the torque detection device of FIG. 1, wherein FIG. 3 [1] is a first example and FIG. 3 [2] is a second example.

【図4】図1のトルク検出装置における、図3[2]の
関係に基づく動作の一例を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of an operation based on the relationship of FIG. 3 [2] in the torque detection device of FIG.

【図5】図1のトルク検出装置における、図3[2]の
関係に基づく動作を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation based on the relationship of FIG. 3 [2] in the torque detection device of FIG. 1;

【図6】図1のトルク検出装置における、図3[2]の
関係に基づく動作を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation based on the relationship of FIG. 3 [2] in the torque detection device of FIG. 1;

【図7】図1のトルク検出装置における印加トルクと出
力電圧との関係の第三例を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a third example of the relationship between the applied torque and the output voltage in the torque detection device of FIG.

【符号の説明】 10 トルク検出装置 12 トルクセンサ 14 温度センサ 16 信号処理部[Description of Signs] 10 Torque detection device 12 Torque sensor 14 Temperature sensor 16 Signal processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 英二 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株式 会社内 Fターム(参考) 3D033 CA11 CA16 CA28  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Eiji Tanaka 300th Takatsukacho, Hamamatsu-shi, Shizuoka Suzuki Co., Ltd. F-term (reference) 3D033 CA11 CA16 CA28

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリング軸に加わるトルク値に応じ
て変化する電気信号を出力するトルクセンサと、 パワーステアリング装置の温度を測定する温度センサ
と、 この温度センサによって検出された温度、及び前記パワ
ーステアリング装置の温度特性に基づき、当該トルクセ
ンサから出力された電気信号を補正して当該パワーステ
アリング装置へ出力する信号処理部と、 を備えたパワーステアリング用トルク検出装置。
A torque sensor that outputs an electric signal that changes in accordance with a torque value applied to a steering shaft; a temperature sensor that measures a temperature of a power steering device; a temperature detected by the temperature sensor; And a signal processing unit that corrects an electric signal output from the torque sensor based on a temperature characteristic of the device and outputs the corrected signal to the power steering device.
【請求項2】 ステアリング軸に加わるトルク値に応じ
て変化する電気信号を出力するトルクセンサと、 このトルクセンサ及びパワーステアリング装置の温度を
測定する温度センサと、 この温度センサによって検出された温度、前記トルクセ
ンサの温度特性及び前記パワーステアリング装置の温度
特性に基づき、当該トルクセンサから出力された電気信
号を補正して当該パワーステアリング装置へ出力する信
号処理部と、 を備えたパワーステアリング用トルク検出装置。
2. A torque sensor for outputting an electric signal that changes in accordance with a torque value applied to a steering shaft; a temperature sensor for measuring the temperatures of the torque sensor and the power steering device; a temperature detected by the temperature sensor; A signal processing unit that corrects an electric signal output from the torque sensor based on a temperature characteristic of the torque sensor and a temperature characteristic of the power steering device, and outputs the corrected electric signal to the power steering device. apparatus.
【請求項3】 前記パワーステアリング装置の温度特性
とは、温度の低下とともに操舵力が増加するものであ
り、 前記信号処理部は、前記温度センサによって検出された
温度に基づき、当該温度の低下による前記操舵力の増加
分を打ち消すように前記電気信号を補正する、 請求項1又は2記載のパワーステアリング用トルク検出
装置。
3. The temperature characteristic of the power steering device is such that the steering force increases with a decrease in temperature, and the signal processing unit is configured to determine whether the temperature of the power steering device is lower based on the temperature detected by the temperature sensor. The torque detection device for power steering according to claim 1 or 2, wherein the electric signal is corrected so as to cancel the increase in the steering force.
【請求項4】 前記信号処理部は、 前記トルクセンサから出力された電気信号に基づき、前
記ステアリング軸に加わるトルク値が減少しつつある時
を判断し、 その時に当該電気信号を補正する、 請求項3記載のパワーステアリング用トルク検出装置。
4. The signal processing unit determines, based on the electric signal output from the torque sensor, when the torque value applied to the steering shaft is decreasing, and corrects the electric signal at that time. Item 4. A torque detecting device for power steering according to item 3.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100402783B1 (en) * 2001-10-18 2003-10-22 기아자동차주식회사 A Method for Determining Torque Applied to Vehicle Dynamic Analysis
JP2004170141A (en) * 2002-11-18 2004-06-17 Yazaki Corp Insulation detecting device of non-grounded power source
JP2008018860A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Nsk Ltd Electric power steering device
JP2008296696A (en) * 2007-05-30 2008-12-11 Showa Corp Electric power steering device

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