JP6174610B2 - 故障検出センサ回路、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 - Google Patents
故障検出センサ回路、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6174610B2 JP6174610B2 JP2015037193A JP2015037193A JP6174610B2 JP 6174610 B2 JP6174610 B2 JP 6174610B2 JP 2015037193 A JP2015037193 A JP 2015037193A JP 2015037193 A JP2015037193 A JP 2015037193A JP 6174610 B2 JP6174610 B2 JP 6174610B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- output
- amplifier circuit
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 83
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 33
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 33
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 24
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L25/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
- G01L25/003—Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency for measuring torque
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
- G01R31/2829—Testing of circuits in sensor or actuator systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/049—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting sensor failures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/08—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
-
- 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
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
例えば、特許文献1に記載のトルクセンサは、以下のように構成されている。すなわち、トルクセンサは、入力軸と出力軸とを同軸上に連結するトーションバー、入力軸の端部に取り付けられるリング状の磁石、出力軸の端部に取り付けられる一組の磁気ヨーク、及び磁気ヨークに生じる磁束密度を検出する磁気センサ等より構成される。
本発明は、複数のセンサの出力値を伝達する信号線間に生じた短絡故障を検出することができる故障検出センサ回路、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
ここで、前記第1の増幅回路および前記第2の増幅回路は、プッシュプル回路であるとよい。
そして、前記異常検出手段は、前記第1の信号の値と前記第2の信号の値とを加算した値が予め定められた範囲外の値である場合に異常と判断するとよい。
さらに、前記第1の出力手段および前記第2の出力手段は、前記2つの回転軸の前記相対回転角度に応じた電圧信号を出力するホール素子と、当該ホール素子が出力した電圧信号を増幅する電圧増幅回路と、を有するとよい。
以下では、センサユニット50について、電動パワーステアリング装置100のトルク検出を例として説明するが、センサユニット50は、故障検出センサとして他の用途にも適用可能である。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置(以下、「ステアリング装置」と称す。)100は、コラムアシスト式の装置である。ステアリング装置100は、ステアリングホイール(図示せず)に連結されたステアリングシャフト101と、このステアリングシャフト101の回転半径方向の周囲を覆うステアリングコラム105と、を備えている。
また、ステアリング装置100は、ステアリングホイールに加える運転者の操舵力をアシストする力を付与する電動モータ160と、電動モータ160の作動を制御するECU10と、運転者の操舵トルクTを検出するトルク検出装置20と、を備えている。
図4は、図3におけるIV部の拡大図である。図5は、本実施の形態に係るトルク検出装置20の主要部品の概略構成図である。図6は、トルク検出装置20の後述する磁石21とヨーク30とを、図3におけるVI方向から見た図である。なお、図6においては、後述するヨーク保持部材33は省略している。
また、トルク検出装置20は、磁石21およびヨーク30にて形成される磁気回路中の磁束密度を検出する磁気センサ40を有し、この磁気センサ40からの出力値に基づいて第1の回転軸120と第2の回転軸130との相対回転角度に応じた出力信号を出力するセンサユニット50を有している。
第1のヨーク31は、磁石21の外径よりも大きな径の孔が内側に形成された円板状の第1の円環部31aと、この第1の円環部31aから第1の回転軸120の軸方向(以下、単に「軸方向」と称する場合もある。)に伸びるように形成された複数の第1の突起部31bとを有している。
第2のヨーク32は、磁石21の外径よりも大きな径の孔が内側に形成された円板状の第2の円環部32aと、この第2の円環部32aから軸方向に伸びるように形成された複数の第2の突起部32bとを有している。
センサユニット50の磁気センサ40は、第1のヨーク31の第1の円環部31aと第2のヨーク32の第2の円環部32aとの間に配置されて、第1のヨーク31と第2のヨーク32との間の磁束密度を検出し、検出した磁束密度を電圧信号に変換して出力する2つのセンサである第1の磁気センサ41と第2の磁気センサ42とを有している。磁気センサ40としては、ホール素子、磁気抵抗素子であることを例示することができる。第1の磁気センサ41と第2の磁気センサ42とは、同じ値の電圧信号を出力する。
なお、第1の電圧増幅部43からの出力電圧は、第1のセンサ信号の一例であり、第2の電圧増幅部44からの出力電圧は、第2のセンサ信号の一例である。そして、故障センサ回路は、第1の増幅回路45、第2の増幅回路46および故障診断部240を備えている。
npnバイポーラトランジスタのエミッタとpnpバイポーラトランジスタのエミッタとが互いに接続されるとともに、接続端子50aに接続されている。
npnバイポーラトランジスタおよびpnpバイポーラトランジスタのそれぞれのベースは、第1の電圧増幅部43の出力端子に接続されている。
そして、npnバイポーラトランジスタのコレクタは、電源端子50cに接続され電源電圧が印加される。pnpバイポーラトランジスタのコレクタは、GND端子50dに接続され、GND電圧が印加される。
図8は、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)およびローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)の特性を説明する図である。(a)は、本実施の形態に係る特性、(b)は、本実施の形態に係らない特性である。
図8では、電源電圧を5V、GND電圧を0Vとして、あるベース電圧において、プッシュプル回路のエミッタ(接続端子50a)の電圧(出力電圧)を縦軸に、横軸右側に、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)のコレクタ−エミッタ間電流を、横軸左側に、ローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)のコレクタ−エミッタ間電流を示している。図7に示すプッシュプル回路の構成から、ローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)の電流を負(−)で示している。
そして、第1の電圧増幅部43が電源電圧または電源電圧に近い電圧を出力するとき、第1の増幅回路45は、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)がオフ側にシフトし、ローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)がオン側にシフトする。そして、出力電圧(接続端子50aの電圧)が、最も低い0.5V(以下では、最小電圧VLoと表記する。)になる。
逆に、第1の電圧増幅部43がGND電圧またはGND電圧に近い電圧を出力するとき、第1の増幅回路45は、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)がオン側にシフトし、ローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)がオフ側にシフトする。そして、出力電圧(接続端子50aの電圧)が、最も高い4.5V(以下では、最大電圧VHiと表記する。)となる。
すなわち、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)とローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)とは、逆に動作(プッシュプルの関係で動作)するように構成され、第1の電圧増幅部43が出力する電圧(ベース電流)に依存して、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)およびローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)のそれぞれの電流−電圧特性が変化する。そして、出力電圧は、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)とローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)とのそれぞれに流れる電流が絶対値において同じになる電圧となる。
第2の増幅回路46においても同様である。
この場合については、後述する。
第1の電圧増幅部43および第2の電圧増幅部44は、周知の電圧増幅回路であり、互いに相反する電圧信号を出力する。すなわち、第1の電圧増幅部43は、第1の磁気センサ41からの出力電圧が大きくなるのに従って大きくなる電圧を出力するのに対して、第2の電圧増幅部44は、第2の磁気センサ42からの出力電圧が大きくなるのに従って小さくなる電圧を出力する。
図10においては、横軸に操舵トルクT、縦軸に第1の電圧信号T1の第1の電圧V1および第2の電圧信号T2の第2の電圧V2を示している。横軸は、操舵トルクTが零の状態、言い換えれば、トーションバー140の捩れ量が零の状態を中点にし、右方向の操舵トルクTをプラス、左方向の操舵トルクTをマイナスとしている。
図10の実線で示すように、第1の電圧信号T1は、操舵トルクTの右方向への大きさが増加(トーションバー140の右方向への回転量が増加)するのに伴って電圧が上昇する特性を有する。すなわち、ステアリングホイールが右方向に回転すると第1の電圧信号T1の第1の電圧V1が上昇する。他方、図10の破線で示すように、第2の電圧信号T2の第2の電圧V2は、第1の電圧信号T1と相反する出力特性(逆の出力特性、負の相関関係)を有し、操舵トルクTの右方向への大きさが増加するのに伴って電圧が低下する特性を有する。すなわち、ステアリングホイールが右方向に回転すると第2の電圧信号T2の第2の電圧V2が低下する。
さらに、操舵トルクTの変化に対する第1の電圧信号T1の変化の割合と第2の電圧信号T2の変化の割合(絶対値)は等しく、同じ操舵トルクTを示す第1の電圧信号T1の第1の電圧V1と第2の電圧信号T2の第2の電圧V2を合計(加算)した合計電圧が常に予め定められた所定電圧(2Vc)となる特性を有する。
図11は、ステアリング装置100のECU10の概略構成図である。
ECU10には、上述したトルク検出装置20からの出力信号、車速センサ(不図示)にて検出された車速が出力信号に変換された車速信号v、電動モータ160の回転速度が出力信号に変換された回転速度信号Nmsなどが入力される。
そして、ECU10は、トルク検出装置20からの出力信号をトルク信号Tdに変換する変換部210と、変換部210から出力されたトルク信号Tdに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ160が供給するのに必要となる目標電流を算出する目標電流算出部220と、目標電流算出部220が算出した目標電流に基づいてフィードバック制御などを行う制御部230とを有している。
また、ECU10は、トルク検出装置20からの出力信号を基にトルク検出装置20に故障が生じているか否かを診断する異常検出手段の一例としての故障診断部240を備えている。故障診断部240については後で詳述する。
モータ駆動制御部は、目標電流算出部220にて最終的に決定された目標電流と、モータ電流検出部にて検出された電動モータ160へ供給される実電流Imとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部(不図示)と、電動モータ160をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部(不図示)とを有している。
モータ電流検出部は、モータ駆動部に接続されたシャント抵抗(不図示)の両端に生じる電圧から電動モータ160に流れる実電流Imの値を検出して、検出した実電流Imをモータ電流信号Ims(不図示)に変換して出力する。
フレーム14は、絶縁性樹脂によりインサート成形され、複数の導電線からなる配線パターンを有し、制御基板12とパワー基板13とを電気的に接続する。このフレーム14には、自動車などの乗り物に搭載されるバッテリや、この乗り物に搭載される各種の機器とのネットワーク(CAN)などに接続するための接続コネクタ16が取り付けられている(図1,図2参照)。
図12は、トルク検出装置20の故障検出範囲を示す図である。
センサユニット50の回路などに固着故障が発生すると、第1の電圧信号T1の第1の電圧V1または第2の電圧信号T2の第2の電圧V2が、出力上限値や出力下限値に固着する。また、センサユニット50に発生する信号異常故障には、第1の電圧信号T1の第1の電圧V1が正常値より高い電圧で変化する故障と、第1の電圧信号T1の第1の電圧V1が正常値より低い電圧で変化する故障と、第2の電圧信号T2の第2の電圧V2が正常値より高い電圧で変化する故障と、第2の電圧信号T2の第2の電圧V2が正常値より低い電圧で変化する故障とがある。
これに対して、センサユニット50の回路などに固着故障が発生して、第1の電圧信号T1の第1の電圧V1または第2の電圧信号T2の第2の電圧V2が出力上限値に固着したり、信号異常故障が発生して、第1の電圧V1または第2の電圧V2が正常値より高い電圧で変化したりすると、合計電圧Vtは所定電圧よりも高くなる。他方、センサユニット50の回路などに固着故障が発生して、第1の電圧V1または第2の電圧V2が出力下限値に固着したり、信号異常故障が発生して、第1の電圧V1または第2の電圧V2が正常値より低い電圧で変化したりすると、合計電圧Vtは所定電圧よりも低くなる。
図13は、信号線52aと信号線52bとの間が短絡した場合の電流の流れを示す図である。(a)は、操舵トルクTがプラスの場合の電流の流れを示し、(b)は、操舵トルクTがマイナスの場合の電流の流れを示している。
図13(a)に示すように、操舵トルクTがプラスの場合、第1の増幅回路45のハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)が作動するとともに、第2の増幅回路46のローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)が作動する。
図13(b)に示すように、操舵トルクTがマイナスの場合、第2の増幅回路46のハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)が作動するとともに、第1の増幅回路45のローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)が作動する。
この状態は、第1の増幅回路45または第2の増幅回路46のいずれかが動作している状態と同じである。
他方、操舵トルクTがマイナスの場合、第2の増幅回路46のハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)、短絡部位および第1の増幅回路45のローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)に電流が流れる。ゆえに、図14(a)に示すように、第1の増幅回路45が出力する第1の電圧信号T1の第1の電圧V1および第2の増幅回路46が出力する第2の電圧信号T2の第2の電圧V2とは等しく、図14(a)に示す通り、正常時に第1の増幅回路45が出力する第1の電圧信号T1の第1の電圧V1と等しくなる(図10の操舵トルクTが左方向参照)。
このように、本実施の形態に係るステアリング装置100においては、センサユニット50内に短絡が生じた場合、および信号線52間に短絡が生じた場合にも、故障診断部240は、第1の電圧信号T1と第2の電圧信号T2とに基づいてトルク検出装置20に故障が発生していると判定することが可能である。
並行して、相対回転角度に応じた信号が第2の磁気センサ42から出力される。第2の磁気センサ42から出力された信号が第2の電圧増幅部44で増幅される。このとき、第2の電圧増幅部44から出力される信号(第2のセンサ信号)は、第1の電圧増幅部43から出力される信号(第1のセンサ信号)とは相反する特性の信号となる。
そして、故障診断部240は、入力された第1の電圧信号T1または第2の電圧信号T2に基づいて、第1の電圧信号T1または第2の電圧信号T2の異常を検知する。
すなわち、本実施の形態では、相反する第1のセンサ信号と第2のセンサ信号との複数の信号に基づいて、故障対象物における故障を検知している。
このため、第1の増幅回路45が出力する第1の電圧信号T1の第1の電圧V1と第2の増幅回路46が出力する第2の電圧信号T2の第2の電圧V2との合計電圧Vtは、第1の電圧V1または第2の電圧V2を2倍した値である2Vcとなり、正常な状態と同じになってしまう。つまり、信号線52aと信号線52bとの間の短絡故障が検知できない。
なお、磁気センサ40の出力信号が伝送される信号線上に抵抗を配置する構成を採用することにより短絡故障を検知することができるが、磁気センサ40の出力信号が伝送される信号線のインピーダンスが大きくなってしまい、ノイズの影響を受けやすくなる。しかし、本実施の形態におけるセンサユニット50においては、磁気センサ40の出力信号が伝送される信号線上に抵抗を配置しないため、磁気センサ40の出力信号が伝送される信号線のインピーダンスが大きくならず、ノイズの影響を受け難い。
また、第1の増幅回路45および第2の増幅回路46のそれぞれにおいて、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)と電源端子50cとの間に抵抗を設ける構成、または、ローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)とGND端子50dとの間に抵抗を設ける構成により短絡故障を検知することができるが、抵抗を設けたことにより、第1の増幅回路45および第2の増幅回路46のそれぞれにおいて、出力信号の振幅が小さくなってしまう。すなわち、動作マージンが狭くなる。しかし、本実施の形態におけるセンサユニット50においては、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)と電源端子50cとの間およびローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)とGND端子50dとの間に抵抗を設けない。このため、第1の増幅回路45および第2の増幅回路46の出力信号の振幅が小さくなること、すなわち、動作マージンが狭くなることが抑制される。
さらに、本実施の形態では、抵抗を付加することを要しないため、コストが抑制される。
ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)とローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)との電流−電圧特性が、図8に示した場合と逆に、あるベース電圧において、ハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)の電流が、ローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)に比べて大きい。
その他は同じであるので、以下では異なる点についてのみ説明する。
短絡故障の状態は、図13(a)、(b)に示したと同様である。
このように、図15に示す電流−電圧特性を備えるハイサイドのトランジスタ(npnバイポーラトランジスタ)とローサイドのトランジスタ(pnpバイポーラトランジスタ)とを備えるセンサユニット50を有するステアリング装置100においては、センサユニット50内に短絡が生じた場合、および信号線52間に短絡が生じた場合にも、故障診断部240は、第1の電圧信号T1と第2の電圧信号T2とに基づいてトルク検出装置20に故障が発生していると判定することが可能である。
Claims (7)
- 互いに逆の動作をする一組の素子が組み合わされて構成され、故障検出対象から入力される第1のセンサ信号を増幅する第1の増幅回路と、
互いに逆の動作をする他の一組の素子が組み合わされて構成され、前記故障検出対象から入力される前記第1のセンサ信号と異なる第2のセンサ信号を増幅する第2の増幅回路と、
前記第1の増幅回路から出力される第1の信号および前記第2の増幅回路から出力される第2の信号に基づいて当該第1の信号または当該第2の信号の異常を検出する異常検出手段と、を備え、
前記第1の増幅回路における前記一組の素子の各特性が非対称であり、かつ、前記第2の増幅回路における前記他の一組の素子の各特性が当該一組の素子と同じ関係で非対称であることを特徴とする故障検出センサ回路。 - 前記第1のセンサ信号と前記第2のセンサ信号とは、前記故障検出対象から得られる互いに差異のある信号であって、前記異常検出手段は、当該差異に基づいて当該故障検出対象に異常があることを検知することを特徴とする請求項1に記載の故障検出センサ回路。
- 同軸的に配置された2つの回転軸の相対回転角度に応じた信号を出力する第1の出力手段と、
互いに逆の動作をする一組の素子が組み合わされ前記第1の出力手段からの出力信号を増幅する第1の増幅回路と、
前記相対回転角度に応じた信号であって前記第1の出力手段とは相反する特性の信号を出力する第2の出力手段と、
互いに逆の動作をする他の一組の素子が組み合わされ前記第2の出力手段からの出力信号を増幅する第2の増幅回路と、
前記第1の増幅回路から出力される第1の信号および前記第2の増幅回路から出力される第2の信号に基づいて当該第1の信号または当該第2の信号の異常を検出する異常検出手段と、を備え、
前記第1の増幅回路における前記一組の素子の各特性が非対称であり、かつ、前記第2の増幅回路における前記他の一組の素子の各特性が当該一組の素子と同じ関係で非対称であることを特徴とする相対角度検出装置。 - 前記第1の増幅回路および前記第2の増幅回路は、プッシュプル回路であることを特徴とする請求項3に記載の相対角度検出装置。
- 前記異常検出手段は、前記第1の信号の値と前記第2の信号の値とを加算した値が予め定められた範囲外の値である場合に異常と判断することを特徴とする請求項3または4に記載の相対角度検出装置。
- 前記第1の出力手段および前記第2の出力手段は、前記2つの回転軸の前記相対回転角度に応じた電圧信号を出力するホール素子と、当該ホール素子が出力した電圧信号を増幅する電圧増幅回路と、を有することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の相対角度検出装置。
- 同軸的に配置された2つの回転軸の相対回転角度に応じた信号を出力する第1の出力手段と、
互いに逆の動作をする一組の素子が組み合わされ前記第1の出力手段からの出力信号を増幅する第1の増幅回路と、
前記相対回転角度に応じた信号であって前記第1の出力手段とは相反する特性の信号を出力する第2の出力手段と、
互いに逆の動作をする他の一組の素子が組み合わされ前記第2の出力手段からの出力信号を増幅する第2の増幅回路と、
前記第1の増幅回路から出力される第1の信号および前記第2の増幅回路から出力される第2の信号に基づいて当該第1の信号または当該第2の信号の異常を検出する異常検出手段と、を備え、
前記第1の増幅回路における前記一組の素子の各特性が非対称であり、かつ、前記第2の増幅回路における前記他の一組の素子の各特性が当該一組の素子と同じ関係で非対称であることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015037193A JP6174610B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 故障検出センサ回路、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 |
US15/007,462 US9766284B2 (en) | 2015-02-26 | 2016-01-27 | Sensor fault detection circuit, relative angle detection device, and motor-driven power steering apparatus |
CN201610059543.XA CN105929295B (zh) | 2015-02-26 | 2016-01-28 | 传感器故障检测电路、相对角检测装置和电动助力转向设备 |
GB1601552.1A GB2536121B (en) | 2015-02-26 | 2016-01-28 | Sensor fault detection circuit, relative angle detection device, and motor-driven power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015037193A JP6174610B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 故障検出センサ回路、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016161290A JP2016161290A (ja) | 2016-09-05 |
JP6174610B2 true JP6174610B2 (ja) | 2017-08-02 |
Family
ID=55590316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015037193A Active JP6174610B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 故障検出センサ回路、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9766284B2 (ja) |
JP (1) | JP6174610B2 (ja) |
CN (1) | CN105929295B (ja) |
GB (1) | GB2536121B (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016220030A1 (de) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Erkennen eines Kurzschlusses über eine Last |
DE102017101545A1 (de) * | 2017-01-26 | 2018-07-26 | Infineon Technologies Ag | Sensorsteuereinheit, Sensorsignalempfänger, ein Modul mit inkrementellem, magnetischem Geschwindigkeitssensor, ein Verfahren für eine Sensorsteuereinheit, ein Verfahren für einen Sensorsignalempfänger und Computerprogramm |
DE102018102088A1 (de) * | 2018-01-31 | 2019-08-01 | ME Mobil - Elektronik GmbH | Lenksensor und Lenksystem |
CN109856492B (zh) * | 2018-12-21 | 2021-02-09 | 中国航发控制系统研究所 | 电液伺服阀断线检测电路 |
DE102019112422A1 (de) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Lenkmomentensensoranordnung |
CN110371058B (zh) * | 2019-08-01 | 2022-09-27 | 长春工业大学 | 一种车辆传感器工作异常判断装置及方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4264896A (en) * | 1979-07-20 | 1981-04-28 | Dursun Sakarya | Regulator arrangement useful in an infrared remote control transmitter |
JP2003065876A (ja) * | 2001-08-21 | 2003-03-05 | Showa Corp | トルクセンサの異常検知装置 |
JP4101578B2 (ja) * | 2002-07-26 | 2008-06-18 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵制御システム |
CN2831603Y (zh) * | 2005-05-11 | 2006-10-25 | 矽林国际科技股份有限公司 | 不对称半桥式电源供应器 |
JP5125711B2 (ja) * | 2008-04-14 | 2013-01-23 | 株式会社ジェイテクト | トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置 |
CN101833049B (zh) * | 2009-02-09 | 2014-01-15 | 富士电机株式会社 | 异常监视装置 |
JP5428688B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2014-02-26 | 株式会社ジェイテクト | モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
JP5883706B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-03-15 | 株式会社ショーワ | 相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 |
CN103884265B (zh) * | 2014-03-27 | 2016-10-05 | 吴江绿控电控科技有限公司 | 一种位移传感器故障检测电路及其控制系统 |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015037193A patent/JP6174610B2/ja active Active
-
2016
- 2016-01-27 US US15/007,462 patent/US9766284B2/en active Active
- 2016-01-28 GB GB1601552.1A patent/GB2536121B/en active Active
- 2016-01-28 CN CN201610059543.XA patent/CN105929295B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB201601552D0 (en) | 2016-03-16 |
US20160252568A1 (en) | 2016-09-01 |
JP2016161290A (ja) | 2016-09-05 |
CN105929295A (zh) | 2016-09-07 |
CN105929295B (zh) | 2019-08-30 |
GB2536121A (en) | 2016-09-07 |
GB2536121B (en) | 2019-05-29 |
US9766284B2 (en) | 2017-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5883706B2 (ja) | 相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 | |
JP6174610B2 (ja) | 故障検出センサ回路、相対角度検出装置および電動パワーステアリング装置 | |
US10935396B2 (en) | Rotation detecting device | |
US9371087B2 (en) | Power conversion device and electric power steering device using the same | |
US8278916B2 (en) | Rotational angle sensor, motor, rotational angle detector, and electric power steering system | |
US8434583B2 (en) | Electric power steering system | |
US20090179605A1 (en) | Resolver Abnormality Detection Circuit | |
JP5041139B2 (ja) | トルクセンサ及び電動式パワーステアリング装置 | |
US20180180498A1 (en) | Torque sensor and electric power steering apparatus | |
JP4225988B2 (ja) | Dcモータの故障検出方式 | |
JP5125711B2 (ja) | トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置 | |
JP2013088140A (ja) | 相対角度検出装置および相対角度検出装置の製造方法 | |
JP5130835B2 (ja) | 差動増幅回路とそれを用いた電流制御装置 | |
JP2012111335A (ja) | 電動パワーステアリング装置、故障検出装置および故障検出方法 | |
JP2012112778A (ja) | 故障検出装置、故障検出方法および電動パワーステアリング装置 | |
JP5128399B2 (ja) | 磁気センサデバイス | |
JP7522640B2 (ja) | 電子制御装置 | |
JP2016185786A (ja) | 電動パワーステアリング装置および故障検出装置 | |
JP2012214101A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2020137223A (ja) | モータ制御装置 | |
JP2000121461A (ja) | トルクセンサ | |
JP3824620B2 (ja) | トルクセンサ | |
JP2010012873A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
JP2012210898A (ja) | 電動パワーステアリング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161017 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170608 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170613 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170706 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6174610 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |