JPH06174576A - Torque detector - Google Patents

Torque detector

Info

Publication number
JPH06174576A
JPH06174576A JP32319892A JP32319892A JPH06174576A JP H06174576 A JPH06174576 A JP H06174576A JP 32319892 A JP32319892 A JP 32319892A JP 32319892 A JP32319892 A JP 32319892A JP H06174576 A JPH06174576 A JP H06174576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
sensor
failure
circuit
voltage
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.)
Pending
Application number
JP32319892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Sakurai
計宏 桜井
Masaharu Takeuchi
正治 竹内
Yuji Nishibe
祐司 西部
Yutaka Nonomura
裕 野々村
Atsushi Tsukada
厚志 塚田
Masanori Miyashita
政則 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP32319892A priority Critical patent/JPH06174576A/en
Publication of JPH06174576A publication Critical patent/JPH06174576A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

PURPOSE:To maintain a torque detecting function continuously without detecting an erroneous torque value even when trouble is generated in a torque sensor regarding the torque detector of a driving shaft. CONSTITUTION:A torque detector has a plurality of torque sensors 1, an analog- signal processing circuit 4 adding each output from each torque sensor and arithmetically operating the torque value of a driving shaft, a discriminating circuit J comparing signals from each torque sensor with a reference signal and sensing the presence of the generation of the trouble of each torque sensor while specifying fault torque sensors, a relay 15 interrupting the connection of the fault torque sensors and the analog-signal processing circuit when trouble is generated in response to a signal from the discriminating circuit, and a gain control circuit 16 changing the amplification factor of a torque-value corresponding analog signal in response to the number of the fault torque sensors.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば駆動軸に印加さ
れたトルクを磁気歪みとして非接触で検出するトルクセ
ンサを備えたトルク検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque detecting device provided with a torque sensor for detecting a torque applied to a drive shaft as magnetostriction in a non-contact manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、軸トルクは回転駆動系の制御を
行ううえで最も基本的な特性であり、これを正確に検出
するために、駆動トルクを磁気歪みとして検出する、所
謂磁歪式トルクセンサを備えたトルク検出装置が既に知
られている(例えば、特開昭60−140133号公報
など)。
2. Description of the Related Art Generally, a shaft torque is the most basic characteristic for controlling a rotary drive system, and in order to accurately detect it, a so-called magnetostrictive torque sensor that detects drive torque as magnetostriction is known. A torque detection device including the above is already known (for example, JP-A-60-140133).

【0003】この磁歪式トルクセンサは、例えば図6に
概略的に示すように、検出対象となる駆動軸Dの周囲に
非接触で配置された励磁コイル1a及び検出コイル1b
を有しており、励磁コイル1aには高周波電源Pが供給
されて駆動軸Dの表面に磁界が発生するようになってい
る。そして、軸トルクに伴う磁束密度の変化を、検出コ
イル1b側で発生した電圧の変化として測定し、この値
から駆動軸Dに加えられるトルクTを検出するようにな
っている。
This magnetostrictive torque sensor has, for example, as schematically shown in FIG. 6, an exciting coil 1a and a detecting coil 1b arranged in a non-contact manner around a drive shaft D to be detected.
The high frequency power supply P is supplied to the exciting coil 1a to generate a magnetic field on the surface of the drive shaft D. Then, the change in the magnetic flux density due to the axial torque is measured as the change in the voltage generated on the detection coil 1b side, and the torque T applied to the drive shaft D is detected from this value.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなトルクセンサを備えたトルク検出装置においては、
駆動軸の回転時偏心などによる発生電圧バラツキを出来
るだけ低減して、測定されるトルク値の信頼性を向上す
るため、通常駆動軸の周りには複数のトルクセンサが配
置されるようになっており、各トルクセンサからの出力
電圧の加算値(或いは、平均)により正確なトルク値を
演算するようにしている。
By the way, in the torque detecting device provided with the torque sensor as described above,
In order to reduce the generated voltage variations due to eccentricity during rotation of the drive shaft as much as possible and improve the reliability of the measured torque value, multiple torque sensors are usually arranged around the drive shaft. Therefore, an accurate torque value is calculated from the added value (or average) of the output voltage from each torque sensor.

【0005】しかしながら、このような複数のトルクセ
ンサを備えた検出装置においては、仮に特定のトルクセ
ンサに、例えば断線などの故障が発生した場合、従来の
加算処理システムでは故障トルクセンサからの誤った出
力電圧値をもそのままトルク演算に組み入れたり、或い
はシステムとしては全くトルク値検出処理を停止したり
して、正常なトルク値検出機能を維持することができな
くなるという問題があった。
However, in the detection device having such a plurality of torque sensors, if a failure such as disconnection occurs in a specific torque sensor, in the conventional addition processing system, an error from the failed torque sensor is detected. There is a problem that the normal torque value detection function cannot be maintained because the output voltage value is directly incorporated in the torque calculation, or the system stops the torque value detection process at all.

【0006】本発明はかかる問題点に鑑み、仮にトルク
センサに故障が発生した場合においても、誤ったトルク
値を演算することなく、装置としては引き続きトルク検
出機能を維持できるようなトルク検出装置を提供するも
のである。
In view of the above problems, the present invention provides a torque detecting device that can maintain the torque detecting function as a device without calculating an incorrect torque value even if a failure occurs in the torque sensor. It is provided.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明によるトルク検出装置は、図1に示すように、駆
動軸周りに複数個(図では3個)設けられ、所定の電圧
が印加されると共に上記所定軸のトルクに応じた出力電
圧を出力するトルクセンサと、該トルクセンサからの各
出力を加算処理して上記駆動軸のトルク値を演算するト
ルク値演算手段と、各トルクセンサからの信号を基準と
なる信号と比較し、各トルクセンサの故障発生の有無を
検知すると共に故障トルクセンサを特定する故障センサ
判別手段と、該故障センサ判別手段からの信号に応じ
て、故障発生時、故障トルクセンサとトルク値演算手段
との接続を遮断するセンサ出力遮断手段と、故障トルク
センサの数に応じてトルク値演算手段におけるトルク値
を補正するトルク値補正手段と、を備える。
In order to solve the above problems, a torque detection device according to the present invention is provided with a plurality (three in the figure) around a drive shaft as shown in FIG. 1, and a predetermined voltage is applied. A torque sensor that outputs an output voltage corresponding to the torque of the predetermined shaft, a torque value calculation unit that adds the outputs from the torque sensor to calculate the torque value of the drive shaft, and the torque sensor. From the failure sensor determination unit that detects the presence or absence of a failure in each torque sensor and identifies the failure torque sensor, and a failure occurs in accordance with the signal from the failure sensor determination unit. At this time, the sensor output cutoff means for cutting off the connection between the faulty torque sensor and the torque value calculation means, and the torque value for correcting the torque value in the torque value calculation means according to the number of the faulty torque sensors It includes a positive means.

【0008】[0008]

【作用】各トルクセンサからの信号を常に基準信号と比
較して故障発生の有無を検知し、故障発生時、該当トル
クセンサからトルク値演算手段への信号出力を停止し
て、正常なトルクセンサからの出力電圧からトルク値を
検出する。この場合、トルク情報量としては少なくなる
が、誤ったデータを演算に組み込んで得られたトルク値
よりも信頼性は高く、また装置自体のトルク検出機能も
維持される。
The signal from each torque sensor is constantly compared with the reference signal to detect the occurrence of a failure, and when the failure occurs, the signal output from the corresponding torque sensor to the torque value calculation means is stopped, and the normal torque sensor is detected. The torque value is detected from the output voltage from. In this case, the amount of torque information is reduced, but the reliability is higher than the torque value obtained by incorporating erroneous data into the calculation, and the torque detection function of the device itself is maintained.

【0009】[0009]

【実施例】図面を参照して本発明の実施例を以下に説明
する。図2は磁歪検出型のトルクセンサを有するトルク
検出装置のブロック図である。図中、参照番号1で示す
各トルクセンサは、駆動軸(図示せず)の表面に所定の
磁界を発生させる励磁コイル1a(駆動部)と、駆動軸
の軸トルクに対応した磁気変化量を生じ、以てこれに対
応する電圧を出力する検出コイル1b(検知部)より構
成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram of a torque detection device having a magnetostriction detection type torque sensor. In the drawing, each torque sensor indicated by reference numeral 1 has an exciting coil 1a (driving section) for generating a predetermined magnetic field on the surface of a drive shaft (not shown) and a magnetic change amount corresponding to the axial torque of the drive shaft. It is composed of a detection coil 1b (detection unit) that produces a voltage corresponding to this.

【0010】本実施例によれば、トルク検出装置は1駆
動軸に対して計3個のトルクセンサ1が設けられ、各ト
ルクセンサ1の励磁コイル1aは、対応する検出コイル
1bに対して直交配置され、夫々のトルクセンサ1は駆
動軸の円周方向に120度ずつに等間隔に配置される。
駆動軸表面に所定の磁場を発生するため、各トルクセン
サ1の励磁コイル1aは、図示するように高周波電源P
に対して並列に接続され、各励磁コイル1aには所定の
励磁電流が流れるようになっている。
According to this embodiment, the torque detecting device is provided with a total of three torque sensors 1 for one drive shaft, and the exciting coil 1a of each torque sensor 1 is orthogonal to the corresponding detecting coil 1b. The respective torque sensors 1 are arranged at equal intervals of 120 degrees in the circumferential direction of the drive shaft.
Since a predetermined magnetic field is generated on the surface of the drive shaft, the exciting coil 1a of each torque sensor 1 has a high frequency power source P as shown in the drawing.
Are connected in parallel with each other, and a predetermined exciting current flows through each exciting coil 1a.

【0011】これに対して各検出コイル1bで生じた出
力電圧は、夫々対応して設けられる増幅器2によって増
幅された後、これらの電圧を集約する加算器3に入力さ
れ、最終的にはアナログ信号処理回路4で軸トルクに比
例した平均電圧(直流)をトルク信号として外部に出力
することになる。尚、以上説明した各構成要素は、従来
のトルク検出装置のそれと何等変わらず、その作用も全
く同様である。
On the other hand, the output voltage generated in each detection coil 1b is amplified by the amplifier 2 provided corresponding to each, and then input to the adder 3 which collects these voltages, and finally the analog voltage. The signal processing circuit 4 outputs the average voltage (DC) proportional to the shaft torque as a torque signal to the outside. The constituent elements described above are the same as those of the conventional torque detection device, and their operations are exactly the same.

【0012】以下、本実施例による故障トルクセンサの
判別方法及びその故障発生時処理について説明する。ま
ず最初に、センサ駆動部としての励磁コイル1aの故障
検知に関しては、各励磁コイル1aと高周波電源Pとの
間に抵抗5を直列に入れ、これら抵抗両端の電圧を測定
する。尚、この抵抗5の両端の電圧は交流信号となるた
めに、各抵抗5の両端は、各抵抗5に対応して1つずつ
設けられる検波回路6に接続され、ここで直流電圧Vr
に変換される。
Hereinafter, a method of discriminating a faulty torque sensor according to the present embodiment and a fault occurrence process will be described. First, regarding the failure detection of the exciting coil 1a as the sensor driving unit, the resistor 5 is inserted in series between each exciting coil 1a and the high frequency power source P, and the voltage across these resistors is measured. Since the voltage across the resistors 5 is an AC signal, both ends of each resistor 5 are connected to the detection circuit 6 provided one by one corresponding to each resistor 5, where the DC voltage Vr
Is converted to.

【0013】次に、このようにして得られた各検波回路
6からの直流電圧Vr は比較器(ウインドコンパレー
タ)7に入力されることになるが、各比較器7にはこの
他、基準値発生器8からの、励磁コイル1aに故障が発
生していない状態を想定して予め設定された基準電圧V
base(最大電圧Vbasemax 値、最小電圧Vbasemin 値)
が入力され、ここで電圧Vr と基準電圧Vbaseとの比較
が行われる。
Next, the DC voltage Vr thus obtained from each detection circuit 6 is input to a comparator (window comparator) 7. Each comparator 7 has a reference value other than this. A reference voltage V preset from the generator 8 assuming a state where no failure has occurred in the exciting coil 1a.
base (maximum voltage Vbasemax value, minimum voltage Vbasemin value)
Is input, and the voltage Vr and the reference voltage Vbase are compared here.

【0014】このようにして基準電圧Vbaseと電圧Vr
との比較によって、仮に電圧Vr が基準電圧Vから大き
く外れるような場合には、対応する励磁コイル1aに故
障が発生したことになるため、この情報は論理和回路
(OR型回路)9を介して記憶回路10に記憶される。
ここで記憶回路10は、例えばフリップフロップ回路な
どから構成され論理和回路9からの入力状態を保持して
おく回路であって、仮に前出の比較器7において、抵抗
5の両端の直流電圧Vr が上記基準電圧Vbaseから外れ
ていると判定された時などは、例えば記憶回路10内で
故障発生フラグを1にセットした状態で保持される。
In this way, the reference voltage Vbase and the voltage Vr
If the voltage Vr greatly deviates from the reference voltage V by comparison with the above, it means that a failure has occurred in the corresponding exciting coil 1a. Therefore, this information is transmitted via the logical sum circuit (OR type circuit) 9. Are stored in the memory circuit 10.
Here, the memory circuit 10 is a circuit that is configured by, for example, a flip-flop circuit and holds the input state from the OR circuit 9, and in the comparator 7 described above, the DC voltage Vr across the resistor 5 is assumed. Is determined to be out of the reference voltage Vbase, for example, it is held with the failure occurrence flag set to 1 in the memory circuit 10.

【0015】尚、故障発生時の抵抗5両端の電圧状態に
関して説明すると、仮に、特定トルクセンサ1の励磁コ
イル1aがショートしたような場合には、抵抗5両端の
電圧V(直流電圧変換後)は、基準電圧最大値Vbasema
x を越えることになり、又励磁コイル1aに断線が生じ
ると、電流が流れないために抵抗両端の電位差Vは基準
電圧最小値Vbasemin 以下となる。
The voltage state across the resistor 5 at the time of failure will be described. If the exciting coil 1a of the specific torque sensor 1 is short-circuited, the voltage V across the resistor 5 (after DC voltage conversion). Is the maximum reference voltage Vbasema
If x is exceeded, and if the exciting coil 1a is disconnected, no current flows, so the potential difference V across the resistor becomes the reference voltage minimum value Vbasemin or less.

【0016】本実施例によれば上述した抵抗5に加え
て、各励磁コイル1aと電源Pとの間には直列にリレー
11が挿入される。このリレー11は、例えば機械的な
リレースイッチとして構成することもでき、また電子リ
レー(FET)などから構成された切換スイッチとして
構成しても良い。しかしてこのリレー11のON・OF
Fは前出の記憶回路10からの出力によって制御され、
例えば上述したような故障が励磁コイル1aに発生した
時、記憶回路10からの信号によってリレー11がOF
Fになり、故障している励磁コイル1aへの電力供給が
停止されることになる。
According to this embodiment, in addition to the resistor 5 described above, a relay 11 is inserted in series between each exciting coil 1a and the power source P. The relay 11 may be configured as, for example, a mechanical relay switch, or may be configured as a changeover switch including an electronic relay (FET). On the other hand, ON / OF of this relay 11
F is controlled by the output from the memory circuit 10 described above,
For example, when the above-mentioned failure occurs in the exciting coil 1a, the relay 11 is turned off by the signal from the memory circuit 10.
It becomes F, and the power supply to the faulty exciting coil 1a is stopped.

【0017】次に検出コイル1bの故障検知のための装
置構成及び作用を説明する。検出コイル1bの故障識別
もその構成は励磁コイル1aのそれと基本的に同様であ
って、増幅器2によって増幅された各検出コイル1bか
らの出力電圧Vd は、検波回路12を介して比較器13
に入力される。そして、各比較器13では基準値発生器
14から入力される所定基準電圧Vstd(最大電圧値Vst
dmax、最小電圧値Vstdmin) と検波回路12からの出力
電圧Vd との比較が行われ、基準電圧Vstd から外れる
ような場合にはその検出コイル1bに故障が発生してい
ると判定して、その診断結果を、ペアとなっている励磁
コイル1aに対応して設けられた論理和回路9に入力す
る。
Next, the structure and operation of the device for detecting the failure of the detection coil 1b will be described. The fault identification of the detection coil 1b is basically the same as that of the excitation coil 1a, and the output voltage Vd from each detection coil 1b amplified by the amplifier 2 is sent to the comparator 13 via the detection circuit 12.
Entered in. Then, in each comparator 13, a predetermined reference voltage Vstd (maximum voltage value Vst input from the reference value generator 14 is input.
dmax, minimum voltage value Vstdmin) and the output voltage Vd from the detection circuit 12 are compared, and when the output voltage Vd deviates from the reference voltage Vstd, it is determined that a failure has occurred in the detection coil 1b. The diagnosis result is input to the logical sum circuit 9 provided corresponding to the pair of exciting coils 1a.

【0018】このようにして各論理和回路9では、励磁
コイル1aに対応する比較器7からの出力、及び検出コ
イル1bの比較器13からの出力とで論理和を取ること
となり、いずれのコイル1a又は1bが故障してもその
結果は、対応する記憶回路10に保持されることにな
る。尚、以上説明した励磁コイル1a及び検出コイル1
bの故障判別は、図2の点線で囲んだ故障センサ判別手
段としての判断回路Jによって達成されている。
In this way, in each OR circuit 9, the output from the comparator 7 corresponding to the exciting coil 1a and the output from the comparator 13 of the detection coil 1b are ORed, and which coil Even if 1a or 1b fails, the result is held in the corresponding memory circuit 10. The excitation coil 1a and the detection coil 1 described above
The failure judgment of b is achieved by the judgment circuit J as a failure sensor judgment means surrounded by a dotted line in FIG.

【0019】検出コイル1bの故障発生時に対処し、各
検出コイル1bと加算器3との間には励磁コイル1aと
同様にリレー15が直列に挿入される。このリレー15
は、リレー11と同様に記憶回路10からの出力によっ
てON・OFF制御されるようになっており、対応する
検出コイル1b又は励磁コイル1aに故障が発生したな
らば、対応するリレー11と一緒にOFFの状態にさ
れ、検出コイル1bと加算器3との接続が遮断される。
When a failure occurs in the detection coil 1b, a relay 15 is inserted between each detection coil 1b and the adder 3 in series like the exciting coil 1a. This relay 15
The ON / OFF control is performed by the output from the memory circuit 10 like the relay 11, and if a failure occurs in the corresponding detection coil 1b or the excitation coil 1a, the ON / OFF control is performed together with the corresponding relay 11. It is turned off, and the connection between the detection coil 1b and the adder 3 is cut off.

【0020】各記憶回路10からの出力信号は、上述し
たリレー11,15の他、前出のアナログ信号処理回路
4におけるトルク対応直流電圧Vt の増幅度を決定する
利得調整回路16に入力され、回路16は故障トルクセ
ンサ1の数に対応した増幅度を決定する。即ち、例えば
図示した3個のトルクセンサ1の内、仮に1個のトルク
センサ1に故障ありという記憶回路10からの出力があ
ったならば、残り2個のトルクセンサ1は正常であるた
めに、加算器3で得られる最終出力電圧は総てのトルク
センサ1は正常である時に比べて3分の2になる。
The output signal from each storage circuit 10 is input to the above-mentioned relays 11 and 15 as well as to the gain adjusting circuit 16 for determining the amplification degree of the torque-corresponding DC voltage Vt in the analog signal processing circuit 4 described above. The circuit 16 determines the amplification degree corresponding to the number of the failed torque sensors 1. That is, for example, if there is an output from the memory circuit 10 indicating that one of the three torque sensors 1 shown in the figure has a failure, the remaining two torque sensors 1 are normal. The final output voltage obtained by the adder 3 is two thirds of that when all the torque sensors 1 are normal.

【0021】従って、各々の記憶回路10からの入力に
より利得調整回路16では、正常を記憶する記憶回路数
/総記憶回路数の逆数、即ち上述した例では3/2を増
幅度として決定し、アナログ信号処理回路4に出力す
る。この結果、回路4においてはトルクセンサ1が1個
故障しているにも拘わらず、あたかも総てのトルクセン
サ1が正常であるがごとく加算電圧Vt が3/2倍さ
れ、以て故障発生前と変わらない状態で引き続きトルク
検出が続行されるのである。尚、2個のトルクセンサ1
が故障したならば、残りのトルクセンサ1からの出力電
圧の増幅度は3倍になり、正常時とはトルク検出値の信
頼性が若干低下するが、トルク検出自体は継続される。
Therefore, in the gain adjusting circuit 16 by the input from each memory circuit 10, the gain is determined to be the reciprocal of the number of memory circuits storing normal / total number of memory circuits, that is, 3/2 in the above example, Output to the analog signal processing circuit 4. As a result, in the circuit 4, even though one torque sensor 1 is out of order, the added voltage Vt is multiplied by 3/2 as if all the torque sensors 1 are normal. The torque detection continues in the same condition as above. Two torque sensors 1
If the failure occurs, the amplification degree of the output voltage from the remaining torque sensor 1 is tripled, and the reliability of the torque detection value is slightly reduced from that in the normal state, but the torque detection itself is continued.

【0022】以上のように本実施例による記憶回路10
は、故障発生したトルクセンサ1に対し、励磁コイル1
aと電源Pとの接続や検出コイル1bと加算器3との接
続を遮断させ、加算器3に誤った電圧を組み入れないよ
うにさせる働きを成し、これに加えて、加算器3で得ら
れた出力電圧を故障センサ数に合わせて補正させる作用
を有するが、これに併せて例えば警報表示回路17に出
力することで、どのトルクセンサ1が故障しているかを
外部に知らせるようにしても良い。
As described above, the memory circuit 10 according to the present embodiment.
Is the excitation coil 1 for the torque sensor 1 that has failed.
It functions to cut off the connection between a and the power source P and the connection between the detection coil 1b and the adder 3 to prevent an incorrect voltage from being incorporated in the adder 3. The output voltage thus obtained is corrected according to the number of faulty sensors. In addition to this, by outputting it to the alarm display circuit 17, for example, the torque sensor 1 may be notified to the outside of which one is out of order. good.

【0023】以上説明した図2のシステムは、トルクセ
ンサ1を構成する励磁コイル1aと検出コイル1bの双
方に対して故障診断を行い、発生した故障センサ数に応
じてトルク演算値を調整するものである。これに対して
図3に示すブロック図は、図2のシステム構成をシンプ
ル化したものである。尚、以下説明する実施例において
先の実施例と同様な構成要素は同一番号を付す。
The system shown in FIG. 2 described above performs a failure diagnosis on both the exciting coil 1a and the detection coil 1b constituting the torque sensor 1, and adjusts the torque calculation value in accordance with the number of failure sensors that have occurred. Is. On the other hand, the block diagram shown in FIG. 3 is a simplified version of the system configuration shown in FIG. In the embodiment described below, the same components as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals.

【0024】しかして第2実施例によれば、先の実施例
と異なり、トルクセンサ1の励磁コイル1aの故障診断
に関係する要素、即ち図2の抵抗5、検波回路6、比較
器7、論理和回路9が除去され、検出コイル1bのみの
故障診断が実行されるシステムとなる。これは、仮に特
定の励磁コイル1aに故障が発生した場合、当然ながら
対応する検出コイル1bにも影響が及ぶことになり、そ
の出力電圧が異常値となるため、検出コイル1bだけの
出力電圧比較だけでも容易にトルクセンサ1の故障診断
が可能であるという理由による。
However, according to the second embodiment, unlike the previous embodiment, the elements related to the failure diagnosis of the exciting coil 1a of the torque sensor 1, that is, the resistor 5, the detection circuit 6, the comparator 7 in FIG. The system in which the OR circuit 9 is removed and the failure diagnosis of only the detection coil 1b is executed. This is because if a failure occurs in a specific exciting coil 1a, naturally the corresponding detecting coil 1b is also affected, and the output voltage becomes an abnormal value, so the output voltage comparison of only the detecting coil 1b is performed. This is because the failure diagnosis of the torque sensor 1 can be easily performed only by itself.

【0025】従って、本実施例による装置は先の実施例
と異なり、論理和回路を介さずとも比較器13からの信
号を直接記憶回路10に入力でき、コストが低減できる
というメリットがある。尚、その他の構成要素は第1実
施例と同様であるため、その説明を省略する。次に、本
発明の第3実施例を図4及び図5を参照して説明する。
まず最初に検出コイル1bの故障判別に関しては、各々
の検出コイル1bからの出力は、増幅器2を通して切換
器18に入力される。
Therefore, unlike the previous embodiment, the device according to the present embodiment has the advantage that the signal from the comparator 13 can be directly input to the storage circuit 10 without going through the OR circuit, and the cost can be reduced. Since the other constituent elements are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted. Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, regarding the failure determination of the detection coil 1b, the output from each detection coil 1b is input to the switch 18 through the amplifier 2.

【0026】切換器18は、3個の各センサ1bとアナ
ログ信号処理回路4との結線を逐次切り換える機能を有
している。尚、この切換器18はリレー、あるいは電子
的な切り換え機能を有した素子(FET)より構成され
ている。各センサ1bとアナログ信号処理回路4とが接
続されている時間はどれも同じであり、この切り換えの
タイミングはマイクロコンピュータ19で制御されてい
る。
The switch 18 has a function of sequentially switching the connection between each of the three sensors 1b and the analog signal processing circuit 4. The switch 18 is composed of a relay or an element (FET) having an electronic switching function. The time when each sensor 1b and the analog signal processing circuit 4 are connected is the same, and the switching timing is controlled by the microcomputer 19.

【0027】ここで、各々のセンサ1bからの出力は切
換器18により逐次切り換えられてアナログ信号処理回
路4に入力され、印加トルクに対応した直流電圧が出力
される。一方、切換器18の出力は検波回路12に入力
され、検出コイル出力が直流電圧に変換される。そして
この直流電圧は更にA−D変換器20でデジタル信号に
変換されマイクロコンピュータ19に入力される。
Here, the output from each sensor 1b is sequentially switched by the switch 18 and input to the analog signal processing circuit 4, and a DC voltage corresponding to the applied torque is output. On the other hand, the output of the switch 18 is input to the detection circuit 12, and the output of the detection coil is converted into a DC voltage. This DC voltage is further converted into a digital signal by the A / D converter 20 and input to the microcomputer 19.

【0028】マイクロコンピュータ19は、各センサ1
bの故障を判別するために、前記A−D変換器20で変
換された信号と予めメモリ内に記憶されている基準値と
の比較を各センサに対して行う。そして、基準値と異な
るという判定がなされると、このセンサは故障している
と判断し、マイクロコンピュータ19から切換器18
に、この故障したセンサの結線を禁止する信号が送り出
され、その後は残りの正常なセンサだけの結線が切換器
18により行われる。
The microcomputer 19 includes the sensors 1
In order to determine the failure of b, the signal converted by the AD converter 20 is compared with the reference value stored in the memory in advance for each sensor. When it is determined that the sensor value is different from the reference value, it is determined that this sensor is out of order, and the microcomputer 19 switches the switch 18
Then, a signal for prohibiting the connection of the faulty sensor is sent, and thereafter, the connection of only the remaining normal sensors is performed by the switch 18.

【0029】尚、上述した方法とは別の故障判別を行う
手法としては、予めメモリー内に記憶した基準値を用い
るのではなく、初期値を最初にメモリ内に記憶してお
き、その初期値と比較して異なる値が入力されると故障
と判別する方法もある。次に本実施例装置の励磁コイル
1aの故障判別について説明する。本実施例において
は、第1実施例と同様に励磁コイル1aの電流を検出す
るための3個の抵抗5と、各センサの電流供給を逐次切
り換える為の切換器21が、励磁コイル1aと高周波電
源Pの間に挿入されている。
As a method for determining a failure different from the above-mentioned method, instead of using the reference value stored in the memory in advance, the initial value is first stored in the memory and the initial value is stored. There is also a method of determining a failure when different values are input as compared with. Next, the failure determination of the exciting coil 1a of the apparatus of this embodiment will be described. In this embodiment, as in the first embodiment, three resistors 5 for detecting the current of the exciting coil 1a and a switch 21 for sequentially switching the current supply of each sensor are connected to the exciting coil 1a and the high frequency. It is inserted between the power supplies P.

【0030】各抵抗5の両端の電圧は切換器22介して
検波回路6に入力され直流電圧に変換される。ここで切
換器21と切換器23は同期して逐次切り換えられてい
るため、常に励磁されているコイル1aの電流のみが検
波回路に入力されることになる。そして、各抵抗5の両
端に発生する電圧は検波回路6を介してA−D変換器2
3でデジタル信号に変換されマイクロコンピュータ19
に入力される。
The voltage across each resistor 5 is input to the detection circuit 6 via the switch 22 and converted into a DC voltage. Here, since the switching device 21 and the switching device 23 are sequentially switched in synchronization, only the current of the coil 1a which is always excited is input to the detection circuit. The voltage generated at both ends of each resistor 5 is passed through the detection circuit 6 to the A / D converter 2
Converted to digital signal at 3 and microcomputer 19
Entered in.

【0031】マイクロコンピュータ19は、予めメモリ
内に記憶されている基準値との比較を行い、基準値と異
なっていればこの励磁コイル1aは故障していると判定
する。尚、励磁コイル1aも検出コイル1bと同様に初
期値をメモリ内に記憶しておき、その初期値と比較し故
障判別しても良い。このようにして故障と判別される
と、マイクロコンピュータ19は切換器21に指令を出
し、故障した励磁コイル1aの電流供給を停止し、この
結果、故障励磁コイル1aは完全に分離される。尚、本
実施例でもマイクロコンピュータ19は警報表示回路1
7に接続されており、異常が生じたセンサを外部に警告
表示している。
The microcomputer 19 compares it with a reference value stored in the memory in advance, and if it is different from the reference value, it determines that the exciting coil 1a is out of order. The exciting coil 1a may store an initial value in the memory similarly to the detecting coil 1b and compare it with the initial value to determine a failure. When it is determined that there is a failure in this way, the microcomputer 19 issues a command to the switch 21 to stop the current supply to the failed exciting coil 1a, and as a result, the defective exciting coil 1a is completely separated. In this embodiment as well, the microcomputer 19 is used for the alarm display circuit 1.
It is connected to 7 and displays a warning to the outside of the sensor in which an abnormality has occurred.

【0032】図5は上述した本実施例切換器18,2
1,22の各センサ1への接続タイミングを示してい
る。尚、切換器18,21,22はすべて同期して逐
次、切り換えられている。そしてあるセンサ1の励磁コ
イル1aに電流が流れているときには、同一センサの検
出コイル1bからの信号が出力されるように逐次センサ
を切り換えていく。(a)に示すようにセンサすべてが
正常に動作しているときはセンサNO.1〜NO.3ま
では順番に接続されている。しかしながらもしセンサN
O.3に異常が生じると(b)に示すように、正常なセ
ンサNO.1,NO.2のみ逐次切り換え、異常が生じ
たセンサNO.3を切り離している。
FIG. 5 shows the above-described switching devices 18, 2 of this embodiment.
The timing of connecting 1 and 22 to each sensor 1 is shown. It should be noted that all the switches 18, 21, 22 are sequentially switched in synchronization. When a current is flowing in the exciting coil 1a of a certain sensor 1, the sensors are sequentially switched so that the signal from the detecting coil 1b of the same sensor is output. When all the sensors are operating normally as shown in FIG. 1-NO. Up to 3 are connected in order. However if sensor N
O. 3 is abnormal, as shown in FIG. 1, NO. Only the sensor NO. 3 is separated.

【0033】以上、本発明の各実施例を説明してきた
が、当然ながらトルクセンサ1の数は図示した数に限定
されるものではない。
Although the respective embodiments of the present invention have been described above, the number of torque sensors 1 is not limited to the number shown in the figure.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ルク検出装置を構成する複数のトルクセンサのいずれか
に故障が発生しても、検出装置の作動自体は継続するこ
とができ、またトルク値検出にあたっては故障トルクセ
ンサからの影響をカットすることができ、従って得られ
るトルク値の信頼性も維持される。
As described above, according to the present invention, even if a failure occurs in any of the plurality of torque sensors constituting the torque detecting device, the operation of the detecting device can be continued. In detecting the torque value, the influence from the faulty torque sensor can be cut off, and thus the reliability of the obtained torque value can be maintained.

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

【図1】本発明のクレーム対応ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram corresponding to the claims of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例としての概略的装置構成図
である。
FIG. 2 is a schematic device configuration diagram as a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例としての概略的装置構成図
である。
FIG. 3 is a schematic device configuration diagram as a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例としての概略的装置構成図
である。
FIG. 4 is a schematic device configuration diagram as a third embodiment of the present invention.

【図5】第3実施例装置のセンサ間接続切換タイミング
を示し、(a)は正常時、(b)は異常発生時を夫々示
す図である。
5A and 5B are diagrams showing a sensor connection switching timing of the device of the third embodiment, wherein FIG. 5A is a diagram showing a normal state and FIG. 5B is a diagram showing a state when an abnormality occurs.

【図6】トルクセンサの原理を説明する概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the principle of a torque sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…トルクセンサ 3…加算器(トルク値演算手段) 4…アナログ信号処理回路(トルク値演算手段) 11,15…リレー(センサ出力遮断手段) 16…利得調整回路(演算補正手段) J…判別回路(故障センサ判別手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Torque sensor 3 ... Adder (torque value calculation means) 4 ... Analog signal processing circuit (torque value calculation means) 11, 15 ... Relay (sensor output interruption means) 16 ... Gain adjustment circuit (calculation correction means) J ... Judgment Circuit (fault sensor discrimination means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 正治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 西部 祐司 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 野々村 裕 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 塚田 厚志 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 宮下 政則 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shoji Takeuchi, Shoji Takeuchi, Aichi-gun, Nagakute-cho, Aichi Prefecture 1 No. 41 Yokomichi, Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor, Yuji Nishibe, Aichi-gun, Nagakute-machi 1 in 41 Chuo-dori, Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Yu Nonomura, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Pref. 1-41 in Yokochi Chuo Research Laboratory (72) Inventor Atsushi Tsukada Aichi 1 in 41 Central Road, Nagakute, Nagakute-cho, Aichi Toyota Central Research Institute, Inc. (72) Inventor, Masanori Miyashita 1 in 41 Central Road, Nagakute, Aichi-gun, Toyota Central Research Center, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動軸周りに複数設けられ、所定の電圧
が印加されると共に上記駆動軸のトルクに応じた出力電
圧を出力するトルクセンサと、 該トルクセンサからの各出力を加算処理して上記所定軸
のトルク値を演算するトルク値演算手段と、 各トルクセンサからの信号を基準となる信号と比較し、
各トルクセンサの故障発生の有無を検知すると共に故障
トルクセンサを特定する故障センサ判別手段と、 該故障センサ判別手段からの信号に応じて、故障発生
時、故障トルクセンサとトルク値演算手段との接続を遮
断するセンサ出力遮断手段と、 故障トルクセンサの数に応じてトルク値演算手段におけ
るトルク値を補正するトルク値補正手段と、を備えてな
るトルク検出装置。
1. A torque sensor, which is provided in a plurality around a drive shaft, applies a predetermined voltage and outputs an output voltage according to the torque of the drive shaft, and adds each output from the torque sensor. Comparing the torque value calculating means for calculating the torque value of the predetermined axis and the signal from each torque sensor with a reference signal,
A failure sensor determination unit that detects whether or not a failure has occurred in each torque sensor and that specifies the failure torque sensor, and a failure torque sensor and a torque value calculation unit when a failure occurs according to a signal from the failure sensor determination unit. A torque detection device comprising: a sensor output cutoff unit that cuts off the connection; and a torque value correction unit that corrects the torque value in the torque value calculation unit according to the number of faulty torque sensors.
JP32319892A 1992-12-02 1992-12-02 Torque detector Pending JPH06174576A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32319892A JPH06174576A (en) 1992-12-02 1992-12-02 Torque detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32319892A JPH06174576A (en) 1992-12-02 1992-12-02 Torque detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06174576A true JPH06174576A (en) 1994-06-24

Family

ID=18152149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32319892A Pending JPH06174576A (en) 1992-12-02 1992-12-02 Torque detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06174576A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06174569A (en) * 1992-12-04 1994-06-24 Koyo Seiko Co Ltd Device and method of detecting abnormality of torque sensor
JPH08136366A (en) * 1994-11-14 1996-05-31 Nippon Seiko Kk Torque sensor
JPH10260094A (en) * 1997-03-17 1998-09-29 Toyota Motor Corp Torque sensor and control device
JP2001010514A (en) * 1999-06-24 2001-01-16 Koyo Seiko Co Ltd Motor-driven power steering system
JP2001066200A (en) * 1999-08-30 2001-03-16 Suzuki Motor Corp Torque detecting device
JP2002139390A (en) * 2000-11-06 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Torque detector, electric assist motor using it, and power assisted bicycle therewith
JP2004191066A (en) * 2002-12-06 2004-07-08 Honda Motor Co Ltd Torque sensor
JP2008232728A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Koyo Electronics Ind Co Ltd Torque detector and electric power steering device
JP2008298470A (en) * 2007-05-29 2008-12-11 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method for detecting forward/backward force acting on tire
JP2010223601A (en) * 2009-03-19 2010-10-07 Toyota Motor Corp Transmitter and receiver for steering torque detection signal
JP4662681B2 (en) * 2002-12-26 2011-03-30 株式会社ショーワ Torque sensor abnormality detection device
JP2018146512A (en) * 2017-03-08 2018-09-20 株式会社ショーワ Torque detection device, failure diagnosis method and electric power steering device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06174569A (en) * 1992-12-04 1994-06-24 Koyo Seiko Co Ltd Device and method of detecting abnormality of torque sensor
JPH08136366A (en) * 1994-11-14 1996-05-31 Nippon Seiko Kk Torque sensor
JPH10260094A (en) * 1997-03-17 1998-09-29 Toyota Motor Corp Torque sensor and control device
JP2001010514A (en) * 1999-06-24 2001-01-16 Koyo Seiko Co Ltd Motor-driven power steering system
JP2001066200A (en) * 1999-08-30 2001-03-16 Suzuki Motor Corp Torque detecting device
JP2002139390A (en) * 2000-11-06 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Torque detector, electric assist motor using it, and power assisted bicycle therewith
JP2004191066A (en) * 2002-12-06 2004-07-08 Honda Motor Co Ltd Torque sensor
JP4662681B2 (en) * 2002-12-26 2011-03-30 株式会社ショーワ Torque sensor abnormality detection device
JP2008232728A (en) * 2007-03-19 2008-10-02 Koyo Electronics Ind Co Ltd Torque detector and electric power steering device
JP2008298470A (en) * 2007-05-29 2008-12-11 Sumitomo Rubber Ind Ltd Method for detecting forward/backward force acting on tire
JP2010223601A (en) * 2009-03-19 2010-10-07 Toyota Motor Corp Transmitter and receiver for steering torque detection signal
JP2018146512A (en) * 2017-03-08 2018-09-20 株式会社ショーワ Torque detection device, failure diagnosis method and electric power steering device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930011422B1 (en) Fault detector
JPH06174576A (en) Torque detector
US7531990B2 (en) Voltage detector for an assembled battery
JPH0818529B2 (en) Occupant protection device failure detection device
JP2007225388A (en) Electric power steering system
EP0572015A2 (en) Apparatus for automatically adjusting offset correction values for current detectors
JP3307005B2 (en) Control load current detection device and fault diagnosis device using the same
JP2007285747A (en) Angular velocity sensor
US20030023400A1 (en) Rotational angle detector which prevents controlled system from being improperly controlled
JPH0573157A (en) Fault discriminating device for circuit energizing power element
JP2803966B2 (en) Correction method for zero error of torque sensor
JPH08130838A (en) Battery monitor device
JP2569595B2 (en) Contact resistance detection device for sensor signal input device
KR950005383Y1 (en) Apparatus for self-diagnosing a circuit breaker
JP2803967B2 (en) Correction method for zero error of torque sensor
JP5068899B2 (en) Apparatus and method for monitoring converter operation
US11268998B1 (en) Dynamic bridge diagnostic
JP3627376B2 (en) Current sensor input device
JP2784404B2 (en) Gas alarm
JP3279811B2 (en) Drive for control equipment
KR100486023B1 (en) Apparatus for self-diagnosis of printed circuit board
JPH04242174A (en) Trouble discriminator for detector
CN115986685A (en) Error elimination system and method for current sensor
JPH0518664Y2 (en)
JPH04218A (en) Power supply control system