KR100759872B1 - torque sensor circuit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 조향장치의 토크 센서 회로에 관한 것으로, 기존의 정현파 발진기를 구형파 발진기로 대체함으로써 토크 센서 회로의 구성을 크게 단순화하는데 그 목적이 있다. 본 발명에 따른 차량 조향장치의 토크 센서 회로는 발진기와 코일부, 증폭 수단, 제어부를 포함하여 이루어진다. 발진기는 샘플링 클럭 신호에 동기되어 구형파 발진 신호를 발생시킨다. 코일부는 구형파 발진 신호를 입력받아 동작하여 토크 검출을 위한 복수개의 과도 전압을 발생시킨다. 증폭 수단은 복수개의 과도 전압의 전압차를 증폭하여 토크값 산출의 기초가 되는 출력 전압을 발생시킨다. 제어부는 샘플링 클럭 신호를 발생시키며, 출력 전압을 입력받아 차량의 토크 값을 계산한다. 이와 같이 이루어지는 본 발명은 기존의 정현파 발진기를 대체할 수 있는 구형파 발진기를 채용함으로써 토크 센서 회로의 구성을 크게 단순화하여 설계 및 생산 비용과 함께 사용 전력과 발열량을 크게 감소시키는 효과를 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a torque sensor circuit of a vehicle steering apparatus, and has an object of greatly simplifying the configuration of a torque sensor circuit by replacing an existing sine wave oscillator with a square wave oscillator. The torque sensor circuit of the vehicle steering apparatus according to the present invention comprises an oscillator, a coil part, an amplifying means, and a control part. The oscillator generates a square wave oscillation signal in synchronization with the sampling clock signal. The coil unit receives a square wave oscillation signal and operates to generate a plurality of transient voltages for torque detection. The amplifying means amplifies the voltage difference between the plurality of transient voltages and generates an output voltage which is the basis of the torque value calculation. The controller generates a sampling clock signal and calculates a torque value of the vehicle by receiving the output voltage. The present invention thus achieved employs a square wave oscillator that can replace the existing sine wave oscillator, thereby greatly simplifying the configuration of the torque sensor circuit, thereby providing an effect of greatly reducing the power consumption and heat generation, together with the design and production costs.

Description

토크 센서 회로{torque sensor circuit}Torque sensor circuit

도 1은 종래의 차량용 조향장치의 토크 센서 회로를 나타낸 블록 다이어그램.1 is a block diagram showing a torque sensor circuit of a conventional vehicle steering apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 토크 센서 회로를 나타낸 블록 다이어그램.Figure 2 is a block diagram showing a torque sensor circuit of the vehicle steering apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 토크 센서 회로에서 구형파 발진기의 실시예를 나타낸 회로도.3 is a circuit diagram showing an embodiment of a square wave oscillator in a torque sensor circuit according to the present invention;

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main functions of the drawings *

102 : 토크 센서 회로 104 : 온도 보상 코일102: torque sensor circuit 104: temperature compensation coil

106 : 토크 검출 코일 108 : 정현파 발진기106: torque detection coil 108: sine wave oscillator

110 : 위상 변환기 112, 118, 208 : 차동 증폭기110: phase shifter 112, 118, 208: differential amplifier

114, 120 : 아날로그 스위치 116, 122 : 전압-전류 변환기114, 120: analog switch 116, 122: voltage-to-current converter

124, 126 : 오프셋 전압 발생기 128 : 제어부124, 126: offset voltage generator 128: control unit

202 : 구형파 발진기 204 : pnp 바이폴라 트랜지스터202: square wave oscillator 204: pnp bipolar transistor

206 : 코일부 210 : 샘플홀드 회로206: coil portion 210: sample hold circuit

214 : 제어부 222 : 토크 검출 코일214: control unit 222: torque detection coil

224, 228, 304, 306, 310 : 저항 226 : 온도 보상 코일 224, 228, 304, 306, 310: resistance 226: temperature compensation coil                 

302 : 연산 증폭기 308 : 캐패시터302: operational amplifier 308: capacitor

VC : 발진기 제어 신호 VS : 유지 신호V C : Oscillator Control Signal V S : Hold Signal

VOSC : 구형파 발진 신호 V1, V2 : 과도 전압V OSC : Square wave oscillation signal V1, V2: Transient voltage

V3 : 증폭 전압 VR : 기준 전압V3: Amplification Voltage V R : Reference Voltage

VOUT : 출력 전압V OUT : Output Voltage

본 발명은 차량의 조향 장치에 관한 것으로, 특히 차량 조향 장치의 토크 센서 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a steering apparatus of a vehicle, and more particularly to a torque sensor circuit of a vehicle steering apparatus.

대형 자동차나 저압 타이어를 사용하는 경우에는 앞바퀴의 접지저항이 증대하므로 스티어링 휠(Steering Wheel)의 조작력이 커지며, 신속한 조향조작을 할 수 없는 위험이 있다. 이와 같은 경우, 가볍고 신속한 조향조작의 요구에 대응하기 위하여 동력 조향(Power Steering)이 사용된다. 동력 조향은 조향 장치와 바퀴 사이의 중간에 배력 장치를 설치하여 스티어링 휠의 조작력을 그의 배력작용에 의해 경감시키는 것을 말한다. 동력 조향을 사용하는 경우의 이점은 다음과 같다. (1) 조작력을 작게 할 수 있으므로 조향 기어를 자유로이 선택할 수 있다. (2) 노면에서의 충격에 의한 스티어링 휠의 킥백(Kick Back)을 방지할 수 있다. (3) 앞바퀴의 이상 진동(Shimmy Motion)이 감소한다. In the case of using a large vehicle or a low-pressure tire, the ground resistance of the front wheel increases, so the steering force of the steering wheel increases, and there is a danger of not being able to perform quick steering operation. In this case, power steering is used to meet the needs of light and quick steering operation. Power steering refers to the installation of a power booster in the middle between the steering device and the wheel to reduce the operating force of the steering wheel by its power action. The advantages of using power steering are: (1) Since the operating force can be reduced, the steering gear can be freely selected. (2) Kickback of the steering wheel due to the impact on the road surface can be prevented. (3) Shimmy motion of front wheel is reduced.                         

동력 조향을 구현하기 위해서는 운전자의 조작에 따른 스티어링 휠의 회전에 따른 토크량을 검출해야 하는데, 이때 사용되는 것이 토크 센서이다. 토크 센서는 스티어링 휠의 조작시에 발생하는 토크를 감지하여 토크 신호를 발생시킨다. 제어부는 이 토크 신호로부터 토크량을 산출하여 필요한 보조 동력의 크기를 결정하고, 모터를 제어하여 필요한 보조 동력이 발생할 수 있도록 한다.In order to implement the power steering, it is necessary to detect the amount of torque according to the rotation of the steering wheel according to the driver's manipulation. The torque sensor is used at this time. The torque sensor detects torque generated when the steering wheel is operated to generate a torque signal. The control unit calculates the amount of torque from the torque signal to determine the required amount of auxiliary power, and controls the motor to generate the necessary auxiliary power.

도 1은 종래의 차량 조향장치의 토크 센서 회로를 나타낸 블록 다이어그램이다. 정현파 발진기(sinusoidal oscillator, 108)는 기준 발진 신호를 발생시켜서 온도 보상 코일(104) 및 토크 검출 코일(106)에 공급한다. 차동 증폭기(112)(118)는 토크 검출 코일(106)에 유기된 전압과 온도 보상 코일(104)에 유기된 전압의 전압차를 증폭하여 아날로그 스위치(114)(120)로 출력한다. 아날로그 스위치(114)(120)는 차동 증폭기(112)(118) 출력 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하기 위한 샘플링 등을 수행한다. 전압-전류변환기(116)(122)는 아날로그 스위치(114)(120)의 출력 전압을 전류로 변환하여 제어부(128)로 출력한다. 위상 변환기(110)는 정현파 발진기(108)에서 발생한 기준 발진 신호의 위상을 반전시키는 장치로서, 토크 검출 코일(106)과 온도보상 코일(104)에 서로 위상이 반대인 발진 신호를 공급한다. 오프셋 전압 발생기(124)는 정현파 발진기(108)와 차동 증폭기(112), 아날로그 스위치(114), 전압-전류 변환기(116)에 오프셋 전압을 공급한다. 또 다른 오프셋 전압 발생기(126)는 위상 변환기(110)와 차동 증폭기(112), 아날로그 스위치(114), 전압-전류 변환기(116)에 오프셋 전압을 공급한다.1 is a block diagram illustrating a torque sensor circuit of a conventional vehicle steering apparatus. A sinusoidal oscillator 108 generates a reference oscillation signal and supplies it to the temperature compensation coil 104 and the torque detection coil 106. The differential amplifiers 112 and 118 amplify and output the voltage difference between the voltage induced in the torque detection coil 106 and the voltage induced in the temperature compensation coil 104 to the analog switches 114 and 120. The analog switches 114 and 120 perform sampling or the like for converting the output signals of the differential amplifiers 112 and 118 into analog signals. The voltage-current converters 116 and 122 convert the output voltages of the analog switches 114 and 120 into currents and output them to the controller 128. The phase converter 110 is a device for inverting the phase of the reference oscillation signal generated by the sinusoidal oscillator 108 and supplies the oscillation signal of opposite phases to the torque detection coil 106 and the temperature compensation coil 104. The offset voltage generator 124 supplies the offset voltage to the sinusoidal oscillator 108, the differential amplifier 112, the analog switch 114, and the voltage-to-current converter 116. Another offset voltage generator 126 supplies an offset voltage to phase converter 110, differential amplifier 112, analog switch 114, and voltage-to-current converter 116.

위에 언급한 구성요소 가운데 차동 증폭기(112)(118)와 아날로그 스위치(114)(120), 전압-전류 변환기(116)(122)가 각각 두 개씩인데, 이는 메인 신호를 위한 구성(112)(114)(116)과 서브 신호를 위한 구성(118)(120)(122)이다. 메인 신호와 서브 신호는 동일한 경로를 통해 만들어지는 신호이므로 원칙적으로는 동일해야 한다. 제어부(128)는 이 두 신호를 비교하여 그 차이가 설정 범위를 벗어나면 토크 센서 회로(102)에 고장이 발생한 것으로 판단한다.Among the components mentioned above, there are two differential amplifiers 112, 118, analog switches 114, 120, and voltage-to-current converters 116, 122, respectively. 114) 116 and configurations 118, 120, and 122 for the sub-signals. The main signal and the sub signal are made through the same path, so they should be identical in principle. The controller 128 compares these two signals and determines that a failure has occurred in the torque sensor circuit 102 when the difference is out of the setting range.

종래의 토크 센서 회로의 동작은 다음과 같다. 사용자가 스티어링 휠(steering wheel)을 조작하면 그 조작량에 따라 토크 검출 코일(106)의 인덕턴스 값이 변화한다. 토크 검출 코일(106)과 온도 보상 코일(104)의 초기 인덕턴스 값은 동일하게 설정되어 있는데, 스티어링 휠의 회전으로 온도 보상 코일(104)의 인덕턴스 값은 일정한 반면에 토크 검출 코일(106)의 인덕턴스 값은 변화한다. 이 때 토크 검출 코일(106)의 인덕턴스 값의 변화량은 곧 토크 검출 코일(106)에 유기되는 전압의 변화이므로, 이 토크 검출 코일(106)의 유기 전압의 변화량을 측정하여 토크 값을 측정한다. 제어부(128)는 이 토크 값 만큼 모터를 구동하여 보조 동력이 발생할 수 있도록 한다.The operation of the conventional torque sensor circuit is as follows. When the user operates the steering wheel, the inductance value of the torque detection coil 106 changes according to the amount of operation. The initial inductance values of the torque detection coil 106 and the temperature compensation coil 104 are set equal to each other. The inductance of the temperature compensation coil 104 is constant while the inductance of the torque detection coil 106 is constant due to the rotation of the steering wheel. The value changes. At this time, since the change amount of the inductance value of the torque detection coil 106 is a change of the voltage induced in the torque detection coil 106, the change amount of the induced voltage of the torque detection coil 106 is measured to measure the torque value. The controller 128 drives the motor by this torque value so that auxiliary power can be generated.

이와 같은 종래의 토크 센서 회로는 구조가 매우 복잡하고 많은 부품을 필요로 하는 정현파 발진기를 사용하기 때문에 회로를 구현하기 위한 인쇄회로기판(PCB)의 구조가 복합하고 크기가 증가하므로 설계 및 제조 단가가 상승하는 원인이 될 뿐만 아니라, 복잡한 회로 구성으로 인하여 전류 사용량 및 발열량이 매우 크다. Since the conventional torque sensor circuit uses a sinusoidal oscillator that is very complicated in structure and requires many parts, the structure of the printed circuit board (PCB) for realizing the circuit is complicated and the size is increased. Not only does it cause an increase, but the current consumption and heat generation are very large due to the complicated circuit configuration.

종래 기술의 문제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량 조향장치의 토크 센서 회로는 기존의 정현파 발진기를 구형파 발진기로 대체함으로써 토크 센서 회로의 구성을 크게 단순화하는데 그 목적이 있다. The torque sensor circuit of the vehicle steering apparatus according to the present invention for solving the problems of the prior art has an object to greatly simplify the configuration of the torque sensor circuit by replacing the existing sinusoidal oscillator with a square wave oscillator.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 차량 조향장치의 토크 센서 회로는 발진기와 코일부, 증폭 수단, 제어부를 포함하여 이루어진다. 발진기는 샘플링 클럭 신호에 동기되어 구형파 발진 신호를 발생시킨다. 코일부는 구형파 발진 신호를 입력받아 동작하여 토크 검출을 위한 복수개의 과도 전압을 발생시킨다. 증폭 수단은 복수개의 과도 전압의 전압차를 증폭하여 차량의 토크값 산출의 기초가 되는 출력 전압을 발생시킨다.The torque sensor circuit of the vehicle steering apparatus according to the present invention for this purpose comprises an oscillator, a coil unit, an amplification means, and a controller. The oscillator generates a square wave oscillation signal in synchronization with the sampling clock signal. The coil unit receives a square wave oscillation signal and operates to generate a plurality of transient voltages for torque detection. The amplifying means amplifies the voltage difference between the plurality of transient voltages and generates an output voltage which is the basis for calculating the torque value of the vehicle.

이하 본 발명에 따른 토크 센서 회로의 바람직한 실시예를 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 2는 본 발명에 따른 차량 조향장치의 토크 센서 회로를 나타낸 블록 다이어그램이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the torque sensor circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a block diagram showing a torque sensor circuit of a vehicle steering apparatus according to the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 구형파 발진기(rectangular oscillator, 202)는 제어부(ECU, 214)로부터 제공되는 클럭 신호인 제어 신호(VC)에 의해 동작하여 소정 주파수의 구형파 발진 신호(VOSC)를 발생시킨다. 이 제어 신호(VC)의 주파수는 제어부(214) 내에서 생성되는 샘플링 클럭(sampling clock)과 같은 주파수이기 때문에 구형파 발진기(202)의 발진 동작 역시 이 샘플링 클럭에 동기되어 이루어진다.As shown in FIG. 2, the rectangular oscillator 202 operates by a control signal V C , which is a clock signal provided from the controller ECU 214, to generate a square wave oscillation signal V OSC having a predetermined frequency. Let's do it. Since the frequency of the control signal V C is the same frequency as the sampling clock generated in the control unit 214, the oscillation operation of the square wave oscillator 202 is also synchronized with this sampling clock.

코일을 구동시키는 스위칭 수단인 pnp 바이폴라 트랜지스터(204)는 구형파 발진기(202)의 구형파 발진 신호(VOSC)에 의해 온/오프되어 구형파 발진 신호(VOSC)의 위상을 반전시켜 출력한다. pnp 바이폴라 트랜지스터(204)에 의해 반전된 신호는 코일부(206)에 입력된다.The pnp bipolar transistor 204, which is a switching means for driving the coil, is turned on and off by the square wave oscillation signal V OSC of the square wave oscillator 202 and inverts the phase of the square wave oscillation signal V OSC . The signal inverted by the pnp bipolar transistor 204 is input to the coil unit 206.

코일부(206)는 토크 검출 코일(222)과 온도 보상 코일(226), 저항(224)(228)으로 구성되며, 과도 전압(V1)(V2)을 출력한다. 이 과도 전압(V1)(V2)은 pnp 바이폴라 트랜지스터(204)를 통해 반전 입력되는 구형파 발진 신호(VOSC)에 의해 코일(222)(226)과 저항(224)(228) 사이에서 발생한다.The coil unit 206 includes a torque detecting coil 222, a temperature compensating coil 226, and resistors 224 and 228 and outputs transient voltages V1 and V2. This transient voltage V1 (V2) is generated between the coils 222, 226 and the resistors 224, 228 by the square wave oscillation signal V OSC which is inverted and input through the pnp bipolar transistor 204.

차동 증폭기(208)는 코일부(206)에서 출력되는 과도 전압(V1)(V2)의 전압차를 증폭하여 증폭 전압(V3)을 발생시킨다. 이 차동 증폭기(208)에는 제어부(214)에서 출력되는 기준 전압(VR)이 전원으로 입력되는데, 이 기준 전압(VR)은 2.5V로서 VDD/2에 해당된다. 차동 증폭기(208)의 증폭 전압(V3)은 이 기준 전압(VR)을 중심으로 변화한다.The differential amplifier 208 amplifies the voltage difference between the transient voltages V1 and V2 output from the coil unit 206 to generate an amplified voltage V3. A reference voltage V R output from the controller 214 is input to the differential amplifier 208 as a power supply, and the reference voltage V R corresponds to VDD / 2 as 2.5V. The amplification voltage V3 of the differential amplifier 208 changes around this reference voltage V R.

샘플홀드 회로(sample & hold circuit, 210)는 차동 증폭기(208)에서 출력되는 증폭 전압(V3)을 양자화 하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환한다. 샘플홀드 회로(210)의 출력 전압(VOUT)은 제어부(214)에 입력되며, 제어부(214)는 이 출력 전압(VOUT)을 통해 토크값을 검출한다. 또한 샘플홀드 회로(210)는 코일부(206)의 과도기 동안에는 차동 증폭기(208)의 출력 전압을 일정 시간 동안 유지하기도 한다. 이 유지 동작은 제어부(214)에서 출력되는 유지 신호(VS)에 의해 이루어진다. 이 유지 신호(VS)는 제어부(214) 내에서 생성되는 샘플링 클럭의 주파수에 동기되는 신호이다.The sample hold circuit 210 quantizes an amplified voltage V3 output from the differential amplifier 208 and converts the analog signal into a digital signal. The output voltage V OUT of the sample hold circuit 210 is input to the controller 214, and the controller 214 detects the torque value through the output voltage V OUT . Also, the sample hold circuit 210 may maintain the output voltage of the differential amplifier 208 for a predetermined time during the transient period of the coil unit 206. The holding operation is performed by the held signal (V S) outputted from the control section 214. The A sustain signal (V S) is a signal synchronized with the frequency of the sampling clock generated in the control section 214. The

도 3은 본 발명에 따른 토크 센서 회로에서 구형파 발진기의 실시예를 나타낸 회로도로서, 문헌을 통해 잘 알려진 회로이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 연산 증폭기(302)의 비반전 입력단(+)에 저항(304)이 연결되고, 비반전 입력단(+)과 출력단(OUT) 사이에 저항(306)이 연결되어 피드백 루프를 형성함으로써 쌍안정 멀티바이브레이터(bistable multivibrator)가 구성된다. 이와 같은 쌍안정 멀티바이브레이터의 반전 입력단(-)에 캐패시터(308)와 피드백 저항(310)을 도면과 같이 연결하면 구형파 발진기가 구성된다. 연산 증폭기(302)는 제어 신호(VC)를 전원전압으로 사용한다.3 is a circuit diagram showing an embodiment of a square wave oscillator in a torque sensor circuit according to the present invention, which is well known in the literature. As shown in FIG. 3, the resistor 304 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 302, and the resistor 306 is connected between the non-inverting input terminal (+) and the output terminal OUT to form a feedback loop. By forming a bistable multivibrator is configured. When the capacitor 308 and the feedback resistor 310 are connected to the inverting input terminal (-) of the bistable multivibrator as shown in the drawing, a square wave oscillator is configured. The operational amplifier 302 uses the control signal V C as a power supply voltage.

상술한 구형파 발진기(202)는 제어부(214)에서 출력되는 제어 신호(VC)를 전원으로 사용하기 때문에 제어 신호(VC)의 주파수인 샘플링 클럭 주파수에 동기되어 발진 동작이 이루어진다. 따라서 코일부(206)의 과도 전압(V1)(V2) 역시 이 샘플링 클럭에 동기되어 발생한다. 결과적으로, 샘플링 클럭의 하이 레벨 구간에서는 과도 전압(V1)(V2)이 발생하고, 로우 레벨 구간에서는 과도 전압(V1)(V2)이 발생하지 않는다.Since the square wave oscillator 202 described above uses the control signal V C output from the control unit 214 as a power source, the oscillation operation is performed in synchronization with the sampling clock frequency that is the frequency of the control signal V C. Therefore, the transient voltages V1 and V2 of the coil unit 206 also occur in synchronization with this sampling clock. As a result, transient voltages V1 and V2 are generated in the high level section of the sampling clock, and transient voltages V1 and V2 are not generated in the low level section.

종래에는 정현파 발진기를 사용하였기 때문에 코일부(206)에는 거의 항상 전류가 공급되었으나, 본 발명에 따른 토크 센서 회로는 구형파 발진기(202)를 사용하기 때문에 샘플링 클럭의 반주기 동안에는 코일부(206)에 전류가 공급되지 않으 므로 전류 소비가 억제된다. 뿐만 아니라, 구형파 발진 회로를 채용함으로써 기존의 경우보다 훨씬 단순한 구성의 토크 센서 회로를 구현할 수 있다.Conventionally, since the sinusoidal oscillator is used, current is almost always supplied to the coil unit 206. However, since the torque sensor circuit according to the present invention uses the square wave oscillator 202, the current is supplied to the coil unit 206 during the half period of the sampling clock. Since no current is supplied, current consumption is suppressed. In addition, by adopting the square wave oscillation circuit, it is possible to implement a torque sensor circuit of a much simpler configuration than the conventional case.

이와 같은 본 발명에 따른 차량 조향장치의 토크 센서 회로는 기존의 정현파 발진기를 대체할 수 있는 구형파 발진기를 채용함으로써 토크 센서 회로의 구성을 크게 단순화하여 설계 및 생산 비용과 함께 사용 전력과 발열량을 크게 감소시키는 효과를 제공한다.The torque sensor circuit of the vehicle steering apparatus according to the present invention greatly simplifies the configuration of the torque sensor circuit by adopting a square wave oscillator that can replace the existing sine wave oscillator, and greatly reduces the power consumption and heat generation as well as the design and production cost. It provides an effect.

Claims (4)

샘플링 클럭 신호에 동기되어 구형파 발진 신호를 발생시키는 발진기와;An oscillator for generating a square wave oscillation signal in synchronization with a sampling clock signal; 상기 구형파 발진 신호를 입력받아 동작하여 토크 검출을 위한 복수개의 과도 전압을 발생시키는 코일부와;A coil unit configured to receive the square wave oscillation signal and operate to generate a plurality of transient voltages for torque detection; 상기 구형파 발진 신호를 입력받아 위상을 반전시켜서 상기 코일부로 출력하는 스위칭 수단;Switching means for receiving the square wave oscillation signal and inverting a phase to output the coil unit; 상기 복수개의 과도 전압의 전압차를 증폭하여 차량의 토크값 산출의 기초가 되는 출력 전압을 발생시키는 증폭 수단을 포함하여 이루어지는 토크 센서 회로.And amplifying means for amplifying the voltage difference between the plurality of transient voltages to generate an output voltage which is a basis for calculating a torque value of the vehicle. 제 1 항에 있어서, 상기 코일부는,The method of claim 1, wherein the coil unit, 조향장치의 토크 값을 검출하기 위한 상기 과도 전압을 발생시키는 토크 검출 코일과;A torque detecting coil for generating said transient voltage for detecting a torque value of a steering device; 상기 제 1 과도 전압의 변화량을 검출하는데 기준이 되는 상기 과도 전압을 발생시키는 온도 보상 코일을 포함하여 이루어지는 것이 특징인 토크 센서 회로.And a temperature compensation coil for generating the transient voltage as a reference for detecting the amount of change in the first transient voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭 수단은,The method according to claim 1, wherein the amplifying means, 상기 복수개의 과도 전압의 전압차를 증폭하여 증폭 전압을 발생시키는 차동 증폭기와;A differential amplifier for amplifying a voltage difference between the plurality of transient voltages to generate an amplified voltage; 상기 증폭 전압을 디지털 신호로 변환하여 상기 출력 전압을 발생시키는 샘플홀드 회로를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 토크 센서 회로.And a sample hold circuit converting the amplified voltage into a digital signal to generate the output voltage. 삭제delete
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CN109849681A (en) * 2019-03-30 2019-06-07 郝蕾 The torque signal compensation circuit of the four-wheel drive system of electric car

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5953088A (en) 1983-08-22 1984-03-27 Hitachi Lighting Ltd Inverter device
JPH08136366A (en) * 1994-11-14 1996-05-31 Nippon Seiko Kk Torque sensor
JPH1038715A (en) 1996-07-22 1998-02-13 Nippon Seiko Kk Torque sensor
JP2000111428A (en) 1998-10-01 2000-04-21 Nsk Ltd Torque sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5953088A (en) 1983-08-22 1984-03-27 Hitachi Lighting Ltd Inverter device
JPH08136366A (en) * 1994-11-14 1996-05-31 Nippon Seiko Kk Torque sensor
JPH1038715A (en) 1996-07-22 1998-02-13 Nippon Seiko Kk Torque sensor
JP2000111428A (en) 1998-10-01 2000-04-21 Nsk Ltd Torque sensor
KR20000028542A (en) * 1998-10-01 2000-05-25 세끼야 데 ㅡ오 Torque sensor

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