KR20150079670A - 토오크 검출 장치, 전동 파워 스티어링 장치 및 차량 - Google Patents

토오크 검출 장치, 전동 파워 스티어링 장치 및 차량 Download PDF

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KR20150079670A
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야스히로 가와이
도시유키 오니즈카
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닛본 세이고 가부시끼가이샤
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Abstract

신뢰성이 높은 토오크 검출 장치, 그 토오크 검출 장치를 사용한 전동 파워 스티어링 장치 및 차량을 제공한다. 토오크 검출 장치(30)는, 한 쌍의 검출 코일의 단자 전압의 차분(差分)에 근거하여 토오크를 검출한댜. 이때, 토오크 검출 장치(30)는, 2 개의 아날로그 토오크 신호(아날로그 메인 토오크 신호(Tma)와 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa))를 ECU(15)에 출력하는 동시에, 2 개의 아날로그 토오크 신호를 디지털화 한 디지털 토오크치(메인 토오크치(Tm)와 서브 토오크치(Ts)와, 토오크 센서 회로의 진단 정보(Diag)를 중첩한 디지털 통신 신호(S)를 ECU(15)에 출력한다.

Description

토오크 검출 장치, 전동 파워 스티어링 장치 및 차량{TORQUE DETECTION DEVICE, ELECTRIC POWER STEERING DEVICE, AND VEHICLE}
본 발명은, 회전축에 작용하는 토오크를 검출하는 토오크 센서를 구비하는 토오크 검출 장치, 그 토오크 검출 장치를 구비하는 전동 파워 스티어링 장치 및 차량에 관한 것이다.
전동 파워 스티어링 장치에서는, 토오크 센서로 검출한 조타 토오크에 근거하여 어시스트력을 결정하고, 전동 모터를 구동 제어하는 것이 일반적이다.
종래의 토오크 센서의 이상(異常)검출 장치로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 기술이 있다. 이 기술은, 토오크 센서에 이상 판단부와, 이상 판단부가 이상이라고 판단하였을 때에 오프하는 스위치부를 마련하고, 토오크 센서로부터 ECU에 하네스를 개재시켜 이상 검출 신호를 송신하도록 한 것이다. 여기서, 이상 검출 신호로서는, 정상시에는 L 전위를 나타내고, 이상시에는 H 전위를 나타내는 전압 신호를 사용하고 있다.
일본국 특개2002-22567호 공보
그러나 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에 있어서는 이상시인 것을 나타내는 이상 검출 신호가 송신된 경우라도, 토오크 센서 회로의 어느 부위에 이상이 발생하고 있는지를 판별할 수는 없다. 또한, 토오크 센서로부터 ECU에 도달할 때까지 단선(斷線)된 경우, 토오크 신호가 ECU로 송신되지 않고 토오크 센서의 기능이 상실되어 버린다.
그래서 본 발명은 신뢰성이 높은 토오크 검출 장치, 그 토오크 검출 장치를 사용한 전동 파워 스티어링 장치 및 차량을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 토오크 검출 장치의 제1의 양태는, 회전축에 생기는 토오크에 응한 신호를 출력하는 센서부와, 상기 센서부가 출력한 신호에 근거하여, 회전축에 생기는 토오크를 검출하는 토오크 센서 회로를 구비하고, 상기 토오크 센서 회로는, 상기 센서부가 출력한 신호에 근거하여, 아날로그 메인 토오크 신호 및 아날그 서브 토오크 신호를 검출하는 신호 처리부와, 상기 신호 처리부에서 검출한 상기 아날로그 메인 토오크 신호 및 상기 아날로그 서브 토오크 신호를, 디지털치(値)인 메인 토오크치 및 서브 토오크치로 변환하는 AD 변환기와, 상기 신호 처리부의 이상을 감시하는 감시부와, 상기 AD 변환기로 변환한 메인 토오크치 및 서브 토오크치와, 상기 감시부에 의한 이상 진단 결과를 포함하는 진단 정보를 중첩시킨 디지털 통신 신호를 출력하는 통신 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이, 디지털 통신 신호에 진단 정보를 중첩하기 때문에, 그 디지털 통신 신호를 수신한 ECU 측에서, 토오크 센서 회로측에서 발생하고 있는 이상을 인식할 수 있다. 이때, 진단 정보에 회로 각 부의 감시 결과를 중첩시키면, ECU측에서는 토오크 센서 회로의 어느 부위에 이상이 발생하고 있는지를 적절하게 판별할 수 있다. 또한, 디지털 통신 신호는 일정 주기로 출력되기 때문에, 디지털 신호선의 단선 등이 생긴 경우라도, ECU측에서는 이것을 용이하게 인식할 수 있다.
더욱이, 디지털 통신 신호에 메인 토오크치 및 서브 토오크치를 중첩하기 때문에, 통상의 토오크 신호 출력용의 신호선에 이상이 발생하여 토오크 신호가 정상으로 ECU에 송신되지 않는 경우라도, 토오크 센서의 기능을 계속할 수 있다. 또한, ECU측에서는, 진단 정보에 의한 이상 감시에 더하여, 메인 토오크치 및 서브 토오크치의 비교 감시에 의한 이상 감시를 행할 수 있어 신뢰성이 높은 진단을 행할 수 있다.
또한, 제2의 양태는, 상기 토오크 센서 회로가, 상기 신호 처리부에서 검출한 상기 아날로그 서브 토오크 신호를 출력하는 서브 출력부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 토오크 센서 회로로부터 ECU로의 출력을, 아날로그 메인 토오크 신호와 디지털 통신 신호의 2 종으로 함으로써, ECU 측에서는, 메인 토오크치 및 서브 토오크치의 비교 감시에 더하여, 아날로그 메인 토오크 신호 및 메인 토오크치의 비교 감시나, 아날로그 메인 토오크 신호 및 서브 토오크치의 비교 감시를 행할 수 있어, 신뢰성을 높일 수 있다.
더욱이, 제3의 양태는, 상기 토오크 센서 회로가, 상기 신호 처리부에서 검출한 상기 아날로그 서브 토오크 신호를 출력하는 서브 출력부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이로써, 토오크 센서 회로로부터 ECU로의 출력을, 아날로그 메인 토오크 신호와, 아날로그 서브 트오크 신호와, 디지털 통신 신호와의 3 종으로 할 수도 있다. 그렇기 때문에, ECU에서는, 메인 토오크치 및 서브 토오크치의 비교 감시에 더하여, 아날로그 메인 토오크 신호 및 아날로그 서브 토오크 신호의 비교 감시를 행할 수 있어 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 제4의 양태는, 상기 통신 출력부가, 상기 디지털 통신 신호를, 복수 개의 통신 신호선을 개재시켜 각각 출력하는 것이 바람직하다.
이로써, 디지털 통신 신호를 출력하는 복수 개의 신호선 중, 어느 하나에 이상이 발생한 경우라도, 디지털 통신 신호의 출력을 계속할 수 있다. 따라서, ECU 측에서의 이상 감시 기능을 유지할 수 있는 동시에, 토오크 센서로서의 기능도 유지할 수 있다.
게다가 또, 제5의 양태는, 상기 토오크 센서 회로는, 상기 신호 처리부에서 사용하는 연산 회로 정수를 변경하여 상기 아날로그 메인 토오크 신호 및 상기 아날로그 서브 토오크 신호의 오차를 보정하기 위한 보정용 데이터를 기입 가능한 보정용 데이터 기억부와, 상기 토오크 센서 회로의 외부로 상기 디지털 통신 신호를 출력하는 출력 단자를, 상기 토오크 센서 회로의 외부로부터 상기 보정용 데이터 기억부에 상기 보정용 데이터를 기입하기 위한 입력 단자로 전환하는 입출력 전환부를 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 감시용의 디지털 통신 신호선을 보정 데이터 기입선으로서 겸용하기 때문에, ECU와의 신호선 수의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 서브측의 토오크 신호선을 보정 데이터 기입선으로서 겸용하므로, 노이즈에 의해 토오크 신호선이 보정 데이터 기입 기능으로 전환되어 버린 경우라 하더라도, 메인으로서 사용하는 토오크 신호의 상실 리스크를 억제할 수 있기 때문에, 기능 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 제6의 양태는, 상기 토오크 센서 회로는, 상기 신호 처리부에서 사용하는 연산 회로 정수를 변경하여 상기 아날로그 메인 토오크 신호 및 상기 아날로그 서브 토오크 신호의 오차를 보정하기 위한 보정용 데이터를 기입 가능한 보정용 데이터 기억부와, 상기 토오크 센서 회로의 외부로 상기 아날로그 서브 토오크 신호를 출력하는 출력 단자를, 상기 토오크 센서 회로의 외부로부터 상기 보정용 데이터 기억부에 상기 보정용 데이터를 기입하기 위한 입력 단자로 전환하는 입력 전환부를 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 감시용의 아날로그 서브 토오크 신호선을 보정 데이터 기입선으로서 겸용하기 때문에, ECU와의 신호선 수의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 서브 측의 토오크 신호선을 보정 데이터 기입선으로서 겸용하므로, 노이즈에 의해 토오크 신호선이 보정 데이터 기입 기능으로 전환되어 버린 경우라 하더라도, 메인으로서 사용하는 토오크 신호의 상실 리스크를 억제할 수 있기 때문에, 기능 안전성을 확보할 수 있다.
더욱이, 제7의 양태는, 상기 통신 출력부가, 상기 AD 변환기로 변환한 메인 토오크치 및 서브 토오크치와, 상기 진단 정보를 포함하는 진단 신호를 생성하는 진단 신호 생성부와, 상기 진단 신호 생성부에서 생성한 진단 신호의 데이터 형식을 변환하고, 이것을 상기 디지털 통신신호로서 출력하는 진단 신호 출력부와, 상기 진단 신호 생성부에서 생성한 상기 진단 신호와, 그 진단 신호를 상기 진단 신호 출력부에서 변환 출력한 상기 디지털 통신 신호를, 변환전의 상기 진단 신호와 같은 데이터 형식으로 되돌린 신호를 비교하여, 그 비교 결과가 불일치할 때 상기 진단 신호 출력부에 이상이 발생하고 있다고 판단하는 출력 이상 검출부를 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 진단 신호 출력부로 입력한 신호와 진단 신호 출력부로부터 출력한 신호를 비교하기 때문에, 진단 신호 출력부에 이상이 발생한 경우에는, 적절하게 이것을 검지할 수 있다. 즉, 통신 데이터 그 자체의 이상을 감시할 수 있다.
또한, 제8의 양태는, 상기 출력 이상 검출부에 의한 출력 이상 진단 결과를 출력하는 진단 결과 출력부를 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 통신 데이터에 이상이 발생하고 있는 것을 ECU측에 전달할 수 있다.
게다가 또, 제9의 양태는, 상기 토오크 검출 회로에 의한 토오크 검출 기능이 작동하기 전에, 상기 출력 이상 검출부에 비교 대상인 2 개의 신호대신, 서로 다른 2 개의 진단용 신호를 입력하고, 상기 출력 이상 검출부가 입력 신호에 대해 이상 진단함으로써 그 출력 이상 검출부가 정상으로 동작하고 있음을 확인하는 초기 진단부를 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 출력 이상 검출부 그 자체의 이상을 감시할 수 있다. 따라서, 신뢰성의 이상 진단을 행할 수 있다.
또한, 제10의 양태는, 상기 진단용 신호는, 상기 진단 신호 생성부에서 생성한 상기 진단 신호와, 그 진단 신호의 반전 신호를 상기 진단 신호 출력부에서 변환 출력한 상기 디지털 통신 신호를, 변환전의 상기 진단 신호와 같은 데이터 형식으로 되돌린 신호인 것이 바람직하다. 이로써, 정상으로 동작하고 있는 출력 이상 검출부가 이상 진단하도록 한 진단용 신호를 입력할 수 있어 적절하게 초기 진단을 행할 수 있다.
더욱이, 제11의 양태는, 상기 진단 신호 출력부는 커스텀(custom) IC내에 내장되어 있고, 그 커스텀 IC의 진단 신호 출력 단자로부터 출력한 상기 디지털 통신 신호를, 상기 커스텀 IC의 피드 백 단자로부터 그 커스텀 IC 내에 피드 백하고, 상기 진단 신호 출력 단자로부터 출력하기 전의 상기 디지털 통신 신호와 비교하는 단자 이상 검출부를 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 통신 데이터를 출력하는 단자에, 단선, 천락(天絡), 지락(地絡) 등의 이상이 발생하고 있는 경우에는, 이것을 적절하게 검지할 수 있다.
또한, 제12의 양태는, 상기 센서부는, 회전축에 생기는 토오크에 응하여 서로 역 방향으로 임피던스가 변화하는 한 쌍의 검출 코일과, 상기 검출 코일의 각각에 직렬 접속된 저항체로 이루어지는 브릿지 회로에 공급하는 여자 신호를 생성하는, 복수 개의 동일 구성의 여자 신호 생성부와, 상기 복수 개의 여자 신호 생성부에서 생성한 복수 개의 여자 신호중 어느 하나를 선택하여, 상기 브릿지 회로에 공급하는 여자 신호 선택부와, 상기 복수 개의 여자 신호 생성부에서 생성한 복수 개의 여자 신호를 비교하고, 그 복수 개의 여자 신호가 불일치할 때 상기 여자 신호에 이상이 발생하고 있다고 판단하는 이상 검출부를 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 동일 구성의 여자 신호 생성부로부터 생성한 여자 신호를 비교하기 때문에, 주파수 이상이나 왜곡 파형이 발생한 경우라도, 적절하게 여자 신호의 이상을 검출할 수 있다.
나아가, 제 13의 양태는, 상기 복수 개의 여자 신호 생성부를 적어도 3개 구비하고, 상기 이상 검출부는, 상기 여자 신호 생성부에서 생성한 복수 개의 여자 신호를 2개씩 비교하는 복수 개의 비교 회로를 가지고, 그 비교 회로에 의한 비교 결과를 근거로 이상이 발생하고 있는 여자 신호를 특정하고, 상기 여자 신호 선택부는, 상기 이상 검출부에 의한 여자 이상 진단 결과를 기초로, 정상인 여자 신호를 선택하여 상기 브릿지 회로에 공급하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 이상이 발생하고 있는 여자 신호를 특정할 수 있기 때문에, 정상인 여자 신호를 선택하여 브릿지 회로에 공급하는 것이 가능하게 되어, 여자 기능을 높은 신뢰성으로 계속시킬 수 있다.
또한, 제 14의 양태는, 상기 여자 신호 생성부에 의한 여자 신호 생성 기능이 작동하기 전에, 상기 이상 검출부의 상기 비교 회로에 비교 대상인 2개의 상기 여자 신호 대신, 서로 다른 2개의 여자 신호 진단용 신호를 입력하고, 그 비교 회로가 입력 신호에 대하여 이상 진단하는 것으로서 상기 이상 검출부가 정상으로 작동하고 있음을 확인하는 여자 신호 초기 진단부를 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 이상 검출부 그 자체의 이상을 감시할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 토오크 신호를 얻을 수 있다.
게다가 또, 제15의 양태는, 상기 이상 검출부는, 여자 이상 진단 결과를 출력하는 여자 진단 결과 출력부를 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 여자 신호에 이상이 발생하고 있음을 ECU 측에 전달할 수 있다.
또한, 제16의 양태는, 상기 센서부는, 커스텀 IC에 내장되어 있고, 그 커스텀 IC의 여자 신호 단자로부터 상기 브릿지 회로로 출력한 여자 신호를, 상기 커스텀 IC의 피드 백 단자로부터 그 커스텀 IC 내에 피드 백하고, 상기 여자 신호 단자로부터 상기 브릿지 회로로 출력하기 전의 여자 신호와 비교하는 여자 신호 단자 이상 검출부를 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 여자 신호를 출력하는 단자에, 단선, 천락, 지락 등의 이상이 발생하고 있는 경우에는, 이것을 적절하게 검지할 수 있다
더욱이, 제17의 양태는, 상기 여자 신호 단자 이상 검출부는, 상기 여자 신호 단자의 이상 진단 결과를 출력하는 단자 진단 결과 출력부를 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 여자 신호 단자에 이상이 발생하고 있음을 ECU측에 전달할 수 있다.
또한, 제18의 양태는, 상기 센서부를 2 세트 가지고, 상기 토오크 센서 회로로 이루어지는 토오크 검출 계통을, 상기 2 세트의 센서부에 대응시켜 2 계통 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 센서부를 포함하는 어느 한쪽 계통에 이상이 발생한 경우라도, 다른 쪽 계통에서 토오크 검출 기능을 계속할 수 있다.
게다가 또, 제19의 양태는, 상기 센서부를 1 세트 가지고, 상기 토오크 검출 회로로 이루어지는 토오크 검출 계통을 2 계통 가지고, 어느 한쪽의 토오크 검출 계통을 작동 상태로 하여 상기 토오크를 검출하는 것이 바람직하다. 이로써, 어느 한쪽의 토오크 검출 계통에 이상이 발생한 경우라도, 다른 쪽의 계통에서 토오크 검출 기능을 계속할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 일 양태는, 스티어링 기구에 입력되는 조타 토오크를 검출하는 상기 어느 하나의 토오크 검출 장치와, 적어도 토오크 검출 장치에서 검출한 조타 토오크에 근거하여, 조타계에 운전자의 조타 부담을 경감시키는 조타 보조력을 부여하도록 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이, 신뢰성이 높은 토오크 검출 기능을 사용하여 조타 보조 제어를 행할 수 있기 때문에, 안정된 조타 보조 제어를 행하는 전동 파워 스티어링 장치로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량의 일 양태는, 상기의 전동 파워 스티어링 장치를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 이로써, 안정된 조타 보조 제어를 행할 수 있는 차량으로 할 수 있다.
본 발명의 토오크 검출 장치에서는, 디지털 토오크치와 토오크 센서 회로의 진단 정보를 중첩한 디지털 통신 신호를 출력하기 때문에, ECU에 대하여 이상 발생 상황을 적절하게 전달할 수 있는 동시에, 토오크 검출 기능의 계속성을 향상시킬 수 있다. 그렇기 때문에, 신뢰성이 높은 토오크 센서 시스템을 구축할 수 있다.
따라서, 상기 토오크 검출 장치를 구비하는 전동 파워 스티어링 장치 및 차량에서는, 안정된 조타 보조 제어를 행할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 있어서의 전동 파워 스티어링 장치를 나타내는 전체 구성도이다.
도 2는 토오크 검출 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 토오크 센서를 구성하는 코일 주변도이다.
도 4는 디지털 통신 신호 S의 데이터 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 제1의 실시 형태에 있어서의 ECU의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 제2의 실시 형태에 있어서의 ECU의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 제2의 실시 형태에 있어서의 ECU의 구성의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 제3의 실시 형태에 있어서의 ECU의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9는 제4의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 제5의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 제5의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치의 다른 예(2 센서+ 2 계통)을 나타내는 블록도이다.
도 12는 제5의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치의 다른 예(2 센서+2 계통)을 나타내는 블록도이다.
도 13은 제5의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치의 다른 예(2 센서+ 2 계통)을 나타내는 블록도이다.
도 14는 제5의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치의 다른 예(1 센서+ 2 계통)을 나타내는 블록도이다.
도 15는 제5의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치의 다른 예(1 센서+2 계통)을 나타내는 블록도이다.
도 16은 제5의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치의 다른 예(1 센서+2 계통)을 나타내는 블록도이다.
도 17은 제5의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치의 다른 예(1 센서+ 2 계통)을 나타내는 블록도이다.
도 18은 제6의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치를 나타내는 블록도이다.
도 19는 보정 기능부의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 20은 제7의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치를 나타내는 블록도이다.
도 21은 제7의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 22는 제8의 실시 형태에 있어서의 통신 출력부의 데이터 출력 부분의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 23은 제9의 실시 형태에 있어서의 발진부의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 근거하여 설명한다.
(제1의 실시 형태)
도 1은, 본 실시 형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치를 나타내는 전체 구성도이다.
도면 중, 부호 1은, 차량의 스티어링 휠이고, 이 스티어링 휠(1)에 운전자로부터 작용되는 조타력이 입력축(2a)과 출력축(2b)을 갖는 스티어링 샤프트(2)에 전달된다. 이 스티어링 샤프트(2)는, 입력축(2a)의 일단이 스티얼이 휠(1)에 연결되고, 타단은 후술하는 토오크 검출 장치(30)가 구비하는 토오크 센서(20)를 개재시켜 출력축(2b)의 일단에 연결되어 있다.
그리고 출력축(2b)에 전달된 조타력은, 유니버셜 조인트(4)를 개재시켜 중간 샤프트(5)에 전달되고, 나아가 유니버셜 조인트(6)를 개재시켜 피니언 샤프트(7)에 전달된다. 이 피니언 샤프트(7)에 전달된 조타력은 스티어링 기어(8)를 개재시켜 타이 로드(tie rod, 9)에 전달되고, 도시하지 않은 조타륜을 조타시킨다. 여기서, 스티어링 기어(8)는, 피니온 샤프트(7)에 연결된 피니온(8a)과 이 피니온(8a)에 치합하는 랙(rack, 8b)을 가지는 랙 앤드 피니언 형식으로 구성되고, 피니언(8a)에 전달된 회전 운동을 랙(8b)으로 직진 운동으로 변환하고 있다.
스티어링 샤프트(2)의 출력축(2b)에는, 보조 조타력을 출력축(2b)에 전달하는 조타 보조 기구(10)가 연결되어 있다. 이 조타 보조 기구(10)는, 출력축(2b)에 연결된 감속 기어(11)와, 감속 기어(11)에 연결되어 조타계에 대하여 보조 조타력을 발생시키는 전동 모터(12)를 구비하고 있다.
토오크 센서(20)는, 스티어링 휠(1)에 부여되어 입력축(2a)에 전달된 조타 토오크를 검출하기 위한 것으로, 도시하지 않은 토션 바로 연결된 입력축(2a)과 출력축(2b)과의 상대적인 변위(회전 변위)를, 코일 쌍의 임피던스의 변화에 대응시켜 검출하도록 구성되어 있다. 이 토오크 센서(20)로부터 출력되는 토오크 검출치(T)는 콘트롤러(15)에 입력된다.
콘트롤러(15)는, 차재(車載)의 배터리(17)(예를 들어, 정격 전압이 12 V임)로부터 전원 공급됨으로써 작동한다. 배터리(17)의 음극은 접지되고, 그 양극은 엔진 시동을 행하는 이그니션 스위치(18)를 개재시켜 콘트롤러(15)에 접속되는 동시에, 이그니션 스위치(18)를 개재시키지 않고 직접 콘트롤러(15)에 접속되어 있다.
콘트롤러(15)에는, 토오크 검출치(T) 외에 차속 센서(16)로 검출한 차속 검출치(V)가 입력되고, 이들에 응한 조타 보조력을 조타계에 부여하는 조타 보조 제어를 행한다. 구체적으로는 상기 조타 보조력을 전동 모터(12)로 발생하기 위한 조타 보조 토오크 지령치를 공지의 절차로 산출하고, 산출한 조타 보조 토오크 지령치와 모터 전류 검출치에 의해 전동 모터(12)에 공급하는 구동 전류를 피드 백 제어한다.
다음으로, 토오크 검출 장치(30)의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는, 토오크 검출 장치(30)의 구성을 나타내는 블록도이다. 토오크 검출 장치(30)는, 상술한 토오크 센서(20)를 구비한다. 토오크 센서(20)는, 동일 규격의 한 쌍의 코일(22a) 및 (22b)이 조합되어 구성된 코일 쌍(22)을 구비하고 있다.
이 토오크 센서(20)는, 도 3에 그 코일 주변도를 나타내는 바와 같이, 요크(71)와, 원관 부재(73)와, 원관 부재(73)의 외주부에 코일 쌍(22)과 대향하도록 마련된 복수 개의 창(731)과, 토션 바(74)와, 센서 샤프트(75)를 포함하고 있다. 그리고 토션 바(74)와, 센서 샤프트(75)와, 스티어링 샤프트(2)의 입력축(2a) 및 출력축(21b)은, 동 축에 배치된다. 코일 쌍(22)을 구성하는 코일(22a) 및 (22b)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 원통 형상의 요크(71) 내에 배치된다.
여기서 코일 쌍(22)에는, 발진부(65)가 접속되고, 발진부(65)에 의해 코일 쌍(22)을 구성하는 코일(22a, 22b)에 교류 신호로서 여자 전류가 공급된다.
코일 쌍(22)을 구성하는 코일(22a, 22b)의 한쪽 단자는, 각각 전기 저항(66a, 66b)을 개재시켜 발진부(65)에 접속된다. 또한, 코일(22a, 22b)의 다른 쪽의 단자는 접지된다. 코일 쌍(22)의 출력 신호는, 코일(22a, 22b)의 단자 전압이고, 이 출력 신호는 신호 처리 회로(50A, 50B)에 출력된다.
신호 처리 회로(50A)는, 메인 증폭·전파 정류부(51)와, 메인 평활부(52)를 구비한다. 신호 처리 회로(50A)가 출력한 신호는, 메인 출력부(53)에 입력된다. 또한, 신호 처리 회로(50B)는, 서브 증폭·전파 정류부(54)와, 서브 평활부(55)를 구비한다. 신호 처리 회로(50B)가 출력한 신호는, 서브 출력부(56)에 입력된다.
또한, 토오크 검출 장치(30)는, 이 외에, AD 변환기(ADC)(57)와, 통신 출력부(58)와 코넥터(59)를 구비한다. 이 토오크 검출 장치(30)는, 코넥터(59)를 개재시켜 콘트롤러(ECU)(15)에 접속되어 있다.
ECU(15)는, 코넥터(59)를 개재시켜 토오크 검출 장치(30)의 각 요소에 전원 전압(Vcc)을 공급한다. 이에 대하여, 토오크 검출 장치(30)는, 코일 쌍(22)의 출력 신호를 처리하고, 후술하는 아날로그 메인 토오크 신호(Tma), 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa), 및 디지털 통신 신호(S)를 코넥터(59)를 개재시켜 ECU(15)에 출력한다. ECU(15)는, 입력된 각종 신호에 근거하여 토오크 검출 장치(30)의 이상 발생의 유무를 판정하고, 그 판정 결과에 응하여 조타 보조 제어를 실시한다.
그리고 토오크 센서(20), 발진기(65) 및 전기 저항(66a, 66b)으로 토오크 센서부를 구성하고, 신호 처리 회로(50A, 50B), 메인 출력부(53), 서브 출력부(56), ADC(57), 통신 출력부(58) 및 코넥터(59)로 토오크 센서 회로를 구성하고 있다.
이하, 토오크 센서 회로의 구체적 구성에 대해 설명한다.
메인 증폭·전파 정류부(51)는, 코일 쌍(22)의 출력 신호(코일(22a, 22b)의 단자 전압)를 입력하고, 이들 2 개의 입력 전압의 차분을 증폭하는 동시에 정류한다. 메인 평활부(52)는, 메인 증폭·전파 정류부(51)의 출력 파형을 평활화하고, 메인 출력부(53)는, 이것을 아날로그 메인 토오크 신호(Tma)로서 도시하지 않은 노이즈 필터 및 코넥터(59)를 개재시켜, 아날로그 신호선에 의해 ECU(15)에 출력한다.
마찬가지로, 서브 증폭·전파 정류부(54)는, 코일 쌍(22)의 출력 신호(코일(22a, 22b)의 단자 전압)를 입력하고, 이들 2개의 입력 전압의 차분을 증폭하는 동시에 정류한다. 서브 평활부(55)는, 서브 증폭·전파 정류부(54)의 출력 파형을 평활화하고, 서브 출력부(56)는, 이것을 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)로서, 도시하지 않은 노이즈 필터 및 코넥터(59)를 개재시켜, 아날로그 신호선에 의해 ECU(15)에 출력한다.
ADC(57)는, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma) 및 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 디지털치로 변환하고, 이것을 메인 토오크치(Tm) 및 서브 토오크치(Ts)로서 통신 출력부(58)로 출력한다.
통신 출력부(58)는, ADC(57)가 출력한 메인 토오크치(Tm) 및 서브 토오크치(Ts)와, 진단 정보(Diag)를 통신 프로토콜에 중첩한 디지털 통신 신호(S)를 생성하고, 코넥터(59)를 개재시켜 디지털 신호선(통신 신호선)에 의해 ECU(15)에 출력한다. 여기서, 진단 정보(Diag)라 함은, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma)와, 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 비교함으로써, 신호 처리 회로(50A, 50B)의 이상을 감시한 이상 진단 결과를 나타내는 신호이다. 그리고 진단 정보(Diag)는, 토오크 센서부 등, 토오크 검출 장치(30)가 각 부의 이상 진단 결과를 포함하도록 하여도 좋다.
디지털 통신 신호(S)에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 1 프레임의 시작에 동기 정보가 배치되고, 이어서 진단 정보(Diag)를 포함하는 진단 정보가 배치되어 있다. 또한, 진단 정보에 이어서, ADC(57)에 의해 디지털화된 메인 토오크치(Tm), 서브 토오크치(Ts)가 배치되어 있다. 더욱이, 그 다음에는, 디지털 통신 신호(S)의 체크용의 CRC, 1 프레임의 길이를 조정하는 포즈(Pause)가 마련되어 있다.
이 1 프레임 단위의 통신 데이터가, 순차 통신 출력부(58)로부터 디지털 신호선을 개재시켜 ECU(15)로 출력된다. 즉, 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)로는, 대략 일정 주기로 메인 토오크치(Tm), 서브 토오크치(Ts) 및 진단 정보(Diag)가 출력된다.
이와 같이, 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)로의 출력을, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma), 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa), 디지털 통신 신호(S)의 3 종으로 한다. 또한, 디지털 통신 신호(S)에는, 메인 토오크치(Tm)과 서브 토오크치(Tm)와 진단 정보(Diag)를 중첩한다.
그리고 ECU(15)는, 토오크 검출 장치(30)로부터 입력한 3 종의 신호에 근거하여, 토오크 검출 장치(30)의 이상을 감시하고, 이상이 발생하고 있는 경우에는 어느 부위에 이상이 발생하고 있는가를 판별한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, ECU(15)는, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma)를 디지털치로 변환하여 메인 토오크치(Tmd)를 출력하는 ADC(15a)와, 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 디지털치로 변환하여 서브 토오크치(Tsd)를 출력하는 ADC(15b)를 구비한다. 이들 메인 토오크치(Tmd) 및 서브 토오크치(Tsd)는, 아래의 설명에서, "아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치" 및 "아날로그 신호선으로부터의 서브 토오크치"라고 한다. 이들 메인 토오크치(Tmd) 및 서브 토오크치(Tsd)는, 비교 감시부(15c)로 입력된다.
또한, 토오크치 신호 취득부(15d)는, 통상은 메인 토오크치(Tmd)를 최종적인 토오크 검출 장치(30)로 검출한 토오크 검출치(T)로서 취득한다. 그리고 메인 토오크치(Tmd)가 정상인 값이 아니라고 판단한 경우에는, 메인 토오크치(Tm)를 토오크 검출치(T)로서 취득한다.
상기 비교 감시부(15c)는, 메인 토오크치(Tmd)와 서브 토오크치(Tsd)를 비교하고, 그 결과를 토오크 감시부(15e)에 출력한다. 토오크 감시부(15e)는, 메인 토오크치(Tmd)와 서브 토오크치(Tsd)를 비교한 결과, 정상인 크로스 특성으로부터 빗겨나 있는지 여부에 따라 토오크 신호(Tmd, Tsd)의 이상 발생의 유무를 판정한다.
더욱이, 토오크 감시부(15e)는, 아날로그 신호 이상을 감시한다. 여기서 아날로그 신호 이상이라 함은, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma) 및 아날로그 서브 토오크 신호(Tsd)를 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)에 출력하기 위한 아날로그 신호선의 단선이나 쇼트 등을 말한다.
아날로그 토오크 신호(Tma, Tsa)의 각 입력단에는, 풀다운 저항(R1, R2)이 각각 마련되어 있기 때문에, 아날로그 신호 이상이 발생하고 있는 경우, 그 아날로그 신호선으로부터의 신호는 대략 0 V로 된다. 따라서, 토오크 감시부(15e)는, 메인 토오크치(Tmd)가 대략 0 V로 되어 있을 때, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma)의 아날로그 신호선에 이상이 발생하고 있다고 판단하고, 서브 토오크치(Tsd)가 대략 O V로 되어 있을 때, 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)의 아날로그 신호선에 이상이 발생하고 있다고 판단한다.
또한, 디지털 통신 신호(S)는 디코더(decoder, 15f)에 의해 복호화(復號化) 되고, 디지털 통신 신호(S)에 포함되어 있었던 메인 토오크치(Tm) 및 서브 토오크치(Ts)는 비교 감시부(15g)에 입력된다. 이들 메인 토오크치(Tm) 및 서브 토오크치(Ts)는, 아래의 설명에서 "디지털 신호선으로부터의 메인 토오크치" 및 "디지털 신호선으로부터의 서브 토오크치"라고 한다.
비교 감시부(15g)는, 메인 토오크치(Tm)와 서브 토오크치(Ts)를 비교하고, 그 결과를 토오크 감시부(15h)에 출력한다. 토오크 감시부(15h)는, 메인 토오크치(Tm)와 서브 토오크치(Ts)를 비교한 결과, 정상인 크로스 특성으로부터 빗겨나 있는지 여부에 따라 토오크 신호(Tm, Ts)의 이상 발생의 유무를 판정한다.
더욱이, 토오크 감시부(15h)는, 디지털 신호 이상을 감시한다. 여기서, 디지털 신호 이상이라 함은, 디지털 통신 신호(S)를 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)에 출력하기 위한 디지털 신호선의 단선이나 쇼트 등을 말한다.
디지털 통신 신호(S)의 입력단에는, 풀업 저항(R3)이 마련되어 있기 때문에, 디지털 신호 이상이 발생하고 있는 경우, 디지털 신호선으로부터의 신호는 전원 전압인 대략 5 V로 된다. 따라서, 토오크 감시부(15h)는, 디지털 통신 신호(S)가 대략 5 V로 되어 있을 때, 디지털 신호선의 이상을 검출한다.
또한, 비교 감시부(15i)는, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd) 또는 서브 토오크치(Tsd)와, 디지털 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tm) 또는 서브 토오크치(Ts)와의 2 종을 비교하고, 그 결과를 토오크 감시부(15j)에 출력한다. 토오크 감시부(15j)는, 각 토오크 신호의 이상을 감시한다. 예를 들어, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd)와 디지털 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tm)가 같은지 여부, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd)와 디지털 신호선으로부터의 서브 토오크치(Ts)가 정상인 크로스 특성으로 되어 있는지 여부 등을 감시함으로써, 각 토오크 신호의 이상을 검출한다
더욱이, 회로 감시부(15k)는, 디지털 통신 신호(S)에 포함되어 있었던 진단 정보(Diag)를 감시하고, 토오크 검출 장치(30)의 신호 처리 회로(50A, 50B)의 이상을 인식한다.
이상의 구성에 의해, 이상 발생시에는, ECU(15)는, 어디에 이상이 발생하고 있는 것인가를 적절하게 판별할 수 있다. 그리고 토오크 검출 장치(30)와 도 5에 나타내는 ECU(15)로 토오크 센서 시스템을 구성하고 있다.
다음으로, 본 실시 형태의 동작에 대하여 설명한다.
전원이 투입되면, 토오크 검출 장치(30)의 토오크 출력 기능이 작동한다. 이때, 신호 처리 회로(50A) 및 (50B)는, 코일 쌍(22)의 출력 신호에 응한 아날로그 메인 토오크 신호(Tma) 및 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 산출하고, 메인 출력부(53) 및 서브 출력부(56)는, 아날로그 신호선을 개재시켜 이들을 ECU(15)에 출력한다.
또한, 통신 출력부(58)는, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma) 및 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 디지털화 한 메인 토오크치(Tm) 및 서브 토오크치(Ts)와, 신호 처리 회로(50A) 및 (50B)의 진단 정보(Diag)를 포함하는 디지털 통신 신호(S)를, 디지털 신호선을 개재시켜 ECU(15)에 출력한다.
이때, 토오크 검출 장치(30)의 어디에도 이상이 발생하고 있지 않는 정상 상태일 경우에는, 아날로그 신호선을 개재시켜 출력된 아날로그 메인 토오크 신호(Tma)를 디지털화한 메인 토오크치(Tmd)가 최종적인 토오크 검출치(T)가 된다. 그리고 ECU(15)는, 그 토오크 검출치(T)에 근거하여 조타 보조 제어를 행한다.
이 정상 상태로부터, 가령 토오크 검출 장치(30)의 신호 처리 회로(50A, 50B)에 이상이 발생하면, 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)로 출력되는 디지털 통신 신호(S)에, 신호 처리 회로(50A, 50B)에 이상이 발생하고 있는 것을 나타내는 진단 정보(Diag)가 포함된다. 그 때문에 ECU(15)의 회로 감시부(15k)는, 이 진단 정보(Diag)로부터 신호 처리 회로(50A, 50B)에 이상이 발생하고 있는 것을 인식할 수 있다. 따라서, 이 경우에는, 적절하게 페일 세이프 모드(Fail-safe mode)로 이행할 수 있다.
이와 같이, 통신 프로토콜에 진단 정보(Diag)를 배치함으로써, ECU(15) 측은 신호 처리 회로(50A, 50B)에 이상이 발생하고 있는 것을 용이하게 또한 적절하게 인식할 수 있다.
한편, 신호 처리 회로(50A, 50B)는 정상으로 동작하고 있는데, 토오크 검출 장치(30)로부터 아날로그 토오크 신호(Tma)를 ECU(15)로 신호를 송신하기 위한 아날로그 신호선에 이상이 발생하고 있는 경우에는, 풀다운 저항(R2)에 의해 아날로그 메인 토오크(Tma)는 대략 0 V로 된다. 그 때문에, ADC(15a)로 디지털화 한 메인 토오크치(Tmd)도 대략 0 V로 된다. 따라서, ECU(15)는, 토오크 감시부(15e)에서 아날로그 신호 이상인 것을 적절하게 판단할 수 있다.
이 경우, 메인 토오크치(Tmd)와 서브 토오크치(Tsd)를 사용한 비교 감시 동작은 정상으로 행할 수가 없으나, 디지털 통신 신호(S)에 중첩된 메인 토오크치(Tm)와 서브 토오크치(Ts)를 사용한 비교 감시 동작은 계속할 수 있다. 따라서, 아날로그 신호 이상이 발생한 경우라도, 신뢰성이 높은 감시를 유지할 수 있다. 또한, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd) 대신, 디지털 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tm)를 최종적인 토오크 검출 장치(30)에 의한 토오크 검출치(T)로서 취득할 수 있기 때문에, 적절하게 조타 보조 제어를 계속할 수 있다.
이것은, 디지털 신호 이상이 발생한 경우에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 토오크 검출 장치(30)로부터 디지털 통신 신호(S)를 ECU(15)로 신호를 송신하기 위한 디지털 신호선에 이상이 발생하고 있는 경우, 풀업 저항(R3)에 의해 디지털 통신 신호(S)가 대략 5 V로 된다. 그러하기 때문에, ECU(15)는, 토오크 감시부(15h)에서 디지털 신호 이상인 것을 적절하게 판단할 수 있다.
이 경우, 디지털 통신 신호(S)에 중첩된 메인 토오크치(Tm)와 서브 토오크치(Ts)를 사용한 비교 감시 동작은 정상으로 행할 수 없으나, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd)와 서브 토오크치(Tsd)를 사용한 비교 감시 동작은 계속할 수 있다. 따라서, 디지털 신호 이상이 발생한 경우라도, 신뢰성이 높은 감시를 유지할 수 있는 동시에, 적절한 조타 보조 제어를 계속할 수 있다.
이와 같이, 토오크 검출 장치(30)에 이상이 발생한 경우에는, 어느 부위에 이상이 발생하고 있는 것인지를 판별할 수 있다. 특히, 토오크 검출 장치(30)로 검출한 토오크 신호가 ECU(15)에 도달할 때 까지의 동안에 이상이 발생한 경우에도, 이것을 적절하게 검출할 수 있는 동시에, 토오크 센서로서의 기능을 계속시킬 수 있다.
즉, 토오크 센서 회로에 ADC(57)를 탑재하고, 아날로그 토오크 신호를 ADC(57)로 디지털화하여 통신 프로토콜에 배열시켜 일정 주기로 ECU(15)로 출력하는 구성이기 때문에, 클로킹 진단 신호를 사용한 경우와 마찬가지로, 진단 신호선의 천락, 지락, 단선 등을 ECU 측은 용이하게 인식할 수 있다.
또한, 통신 프로토콜에 진단 정보(Diag)를 배치함으로써, ECU(15) 측은 토오크 센서 회로 내의 상태를 ECU(15)에 통지할 수 있다. 그로써, ECU(15)측에서는 신뢰성이 높은 감시가 가능하게 된다.
더욱이, ECU(15)측에서는, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd) 및 서브 토오크치(Tsd)의 2 종의 비교 감시와, 디지털 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tm) 및 서브 토오크치(Ts)의 2 종의 비교 감시를 실시하므로, 신뢰성이 높은 감시를 유지하면서 토오크 센서 기능을 계속할 수 있는 토오크 센서 시스템을 실현할 수 있다.
(제2의 실시 형태)
다음으로, 제2의 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 제2의 실시 형태는, 앞에서 설명한 제1의 실시 형태에 있어서, 토오크 검출 장치(30)로부터의 ECU(15)로의 출력을, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma) 및 디지털 통신 신호(S)의 2 종으로 한 것이다.
즉, 제2의 실시 형태의 토오크 검출 장치(30)는, 도 2에 있어서의 서브 출력부(56)를 삭제한 구성을 가진다.
그리고 ECU(15)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도 5에 있어서의 풀업 저항(R2), ADC(15b), 비교 감시부(15c) 및 토오크 감시부(15e)를 삭제하고, 비교 감시부(15i) 및 토오크 감시부(15j) 대신 비교 감시부(15l) 및 토오크 감시부(15m)를 마련한 것이다.
비교 감시부(15l)는, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd)와, 디지털 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tm)를 비교 감시하는 동시에, 아날로그 신호로부터의 메인 토오크치(Tmd)와, 디지털 신호선으로부터의 서브 토오크치(Ts)를 비교 감시하고, 이들의 결과를 토오크 감시부(15m)에 출력한다.
토오크 감시부(15m)는, 각 토오크 신호의 이상을 감시한다. 예를 들어, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd)와 디지털 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tm)가 동등한지의 여부, 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd)와 디지털 신호선으로부터의 서브 토오크치(Ts)가 정상인 크로스 특성으로 되어 있는지의 여부 등을 감시함으로써, 각 토오크 신호의 이상을 검출한다.
이상의 구성에 의하여, 아날로그 신호 이상 및 디지털 신호 이상에 대해서는, 위에서 설명한 제1의 실시형태와 마찬가지로 적절하게 검출할 수 있다. 또한, 디지털 신호선으로부터의 2 종의 토오크 신호의 비교 감시를 실시하고 있기 때문에, 아날로그 신호 이상이 발생한 경우라 하더라도, 신뢰성이 높은 감시를 유지하면서 토오크 검출 기능을 계속시킬 수 있다. 그리고 디지털 신호선에 이상이 발생한 경우에는, ECU(15)는 토오크 센서 시스템의 이상 감시 기능이 상실된 것을 인식하여 페일 세이프 모드로 이행시킬 수 있다.
더욱이, 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 ECU(15)로 출력하기 위한 아날로그 신호선이 불필요하게 되므로, 토오크 검출 장치(30)와 ECU(15)와의 사이의 신호선을, 위에서 설명한 제1의 실시 형태의 5 개에서 4 개로 삭감할 수 있다. 이로써, 아날로그 신호선 상에 배치하고 있는 노이즈 필터 관련 소자를 1 선분 삭감할 수 있기 때문에, 저코스트에 기여할 수 있다.
또한, 배터리 전압의 저하 등에 의해 주 전압이 일시적으로 저하되었을 때에, 토오크 신호 출력은 계속 출력할 수 있으며, 또한 주 전압 전위의 저하는 통신 신호선에 의해 ECU(15)측에 통지할 수 있다.
그리고 상기 제2의 실시 형태에 있어서는, 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)로 출력하는 아날로그 토오크 신호로서, 아날로그 메인 토오크 신호(Tma)를 사용하고 있는데, 이것 대신 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 ECU(15)로 출력하도록 하여도 좋다.
또한, 제2의 실시 형태에 있어서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 디지털 통신 신호(S)에 포함되는 메인 토오크치(Tm)를 비교 감시에 사용하지 않게 할 수도 있다. 이 경우, 도 6에 있어서의 비교 감시부(15g) 및 토오크 감시부(15h)를 삭제하고, 디코더(15f) 대신 디코더(15n)를 마련하고, 비교 감시부(15l) 및 토오크 감시부(15m) 대신 비교 감시부(15o) 및 토오크 감시부(15p)를 마련하도록 한다.
그리고 비교 감시부(15o)에서, 디코더(15n)로부터 출력한 서브 토오크치(Ts)와 아날로그 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tmd)를 비교 감시하고, 그 결과를 토오크 감시부(15p)에 출력한다. 토오크 감시부(15p)는, 각 토오크 신호의 이상을 검출한다. 이로써, ECU(15) 측에서의 감시 기능을 심플하게 할 수 있다.
(제3의 실시 형태)
다음으로, 제3의 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 제3의 실시 형태는, 위에서 설명한 제1의 실시 형태에 있어서, 토오크 검출 장치(30)로부터 아날로그 토오크 신호를 출력하지 않도록 한 것이다.
즉, 제3의 실시 형태의 토오크 검출 장치(30)는, 도 2에 있어서의 메인 출력부(53) 및 서브 출력부(56)를 삭제한 구성을 가진다.
그리고 ECU(15)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 도 5에 있어서의 풀업 저항(R1), 풀업 저항(R2), ADC(15a), ADC(15b), 비교 감시부(15c), 토오크 감시부(15e), 비교 감시부(15i) 및 토오크 감시부(15j)를 삭제하고, 토오크 신호 취득부(15d) 대신 토오크 신호 취득부(15q)를 마련한 것이다.
토오크 신호 취득부(15q)는, 디지털 신호선으로부터의 메인 토오크치(Tm)를 최종적인 토오크 검출 장치(30)의 토오크 검출치(T)로서 취득한다.
이상의 구성에 의해, 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)로의 출력 신호를 디지털 통신 신호(S)의 하나만으로 한 배선 절약화 구성으로 할 수 있다. 이와 같이, 디지털 통신 신호(S)에 메인 토오크치(Tm) 및 서브 토오크치(Ts)를 중첩시킴으로써, 아날로그 토오크 신호의 출력이 없어도 토오크 센서 기능을 실현할 수 있다. 이 경우, 토오크 검출 장치(30)와 ECU(15)와의 사이의 신호선을 3개까지 삭감할 수 있다.
또한, 디지털 통신 신호(S)에는 진단 정보(Diag)도 중첩되어 있기 때문에, 단순히 아날로그 신호선으로부터 메인 토오크 신호(Tma) 및 서브 토오크 신호(Tsa)만을 출력하는 경우와 비교하여, ECU(15)는 보다 넓은 범위에서 감시 확인을 행할 수 있다.
더욱이, ECU(15)로의 아날로그 토오크 신호의 출력이 불필요하게 되기 때문에, 이 아날로그 토오크 신호를 디지털화하기 위한 AD 변환기(ADC(15a) 및 (15b))도 불필요하게 된다. 그리하여, 그 만큼 코스트를 삭감시킬 수 있다.
(제4의 실시 형태)
다음으로, 제4의 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 제4의 실시 형태는, 앞에서 설명한 제3의 실시 형태에 있어서, 디지털 신호선을 복수 개 마련하도록 한 것이다.
즉, 제4의 실시 형태의 토오크 검출 장치(30)는, 도 2에 있어서의 통신 출력부(58)로부터 복수 개(여기서는 2 개)의 디지털 신호선을 개재시켜 각각 디지털 통신 신호(S)를 ECU(15)로 출력하도록 한 구성을 가진다.
도 9는, 토오크 검출 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이 도 9에 나타내는 바와 같이, 토오크 검출 장치(30)와 ECU(15)와의 사이에는 4 개의 통신 신호선이 마련되고, 그 중 2개(통신(1), 통신(1'))는, 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)로 디지털 통신 신호(S)를 출력하는 선이 된다.
이상의 구성에 의해, 한쪽 디지털 신호선에 단선 등의 이상이 발생한 경우라 하더라도, 다른 쪽 디지털 신호선을 개재시켜 디지털 통신 신호(S)의 출력이 가능하게 되기 때문에, 이상 감시 기능 및 토오크 검출 기능을 계속할 수 있다.
따라서, 위에서 설명한 제3의 실시 형태에서는, 디지털 신호선에 이상이 발생하여 디지털 통신 신호(S)가 ECU(15)에 대하여 정상으로 출력되지 않는 경우, 토오크 센서 기능이 정지해버리는 것에 대하여, 본 실시 형태에서는 기능 계속성을 확보할 수 있다.
(제5의 실시 형태)
다음으로 제5의 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 제5의 실시 형태는, 위에서 설명한 제1의 실시 형태에 있어서, 토오크 센서 회로를 2 계통 갖도록 한 것이다.
즉, 제5의 실시 형태의 토오크 검출 장치는, 도 10에 나타내는 바와 같이 된다. 이와 같이, 토오크 센서 회로를, 제1 계통의 토오크 센서 회로와 제2 계통의 토오크 센서 회로(2)로 구성하고, 각각에 대응하는 토오크 센서부(토오크 센서부(1), 토오크 센서부(2))를 마련한다. 그리고 토오크 센서 회로(1)로부터는, 아날로그 신호선에 의해 아날로그 메인 토오크 신호(Tma)(토오크 메인(1))와 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)(토오크 메인 토오크 신호(Tma)(토오크 메인(1))와 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)(토오크 서브(1))를 출력하는 동시에, 디지털 신호선에 의해 디지털 통신 신호(S)(통신(1))를 출력한다.
또한, 토오크 센서 회로(2)로부터는, 아날로그 신호선에 의해 아날로그 메인 토오크 신호(Tma)(토오크 메인(2))와 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)(토오크 서브(2))를 출력하는 동시에, 디지털 신호선에 의해 디지털 통신 신호(S)(통신(2))를 출력한다.
이상의 구성에 의해, 가령 한쪽 토오크 센서부에 이상이 발생한 경우라 하더라도, 다른 쪽의 토오크 센서부가 정상으로 기능하고 있으면 토오크 센서 기능을 계속시킬 수 있다.
이와 같이, 토오크 센서 회로를 2 계통으로 구성함으로써, 토오크 검출 장치(30)와 ECU(15)와의 사이의 신호선을 10 개로 늘릴 필요가 있는데, 보다 높은 신뢰성으로의 토오크 신호 기능의 계속이 가능하게 된다.
즉, 상기 제5의 실시 형태에 있어서는, 제1의 실시 형태에 있어서의 토오크 센서 회로를 2 계통으로 구성하는 경우에 대하여 설명하였는데, 제2 내지 제4의 실시 형태에 있어서의 토오크 센서 회로를 각각 2 계통으로 구성하도록 하여도 좋다.
예를 들어, 도 6 및 도 7에 나타내는 토오크 센서 회로를 2 계통으로 구성한 경우, 도 11에 나타내는 바와 같이, 토오크 검출 장치(30)와 ECU(15)와의 사이의 신호선은 8 개가 된다. 또한, 도 8에 나타내는 토오크 센서 회로를 2 계통으로 구성한 경우, 도 12에 나타내는 바와 같이, 토오크 검출 장치(30)와 ECU(15)와의 사이의 신호선은 6 개가 된다. 또한, 도 9에 나타내는 토오크 센서 회로를 2 계통으로 구성한 경우, 도 13에 나타내는 바와 같이, 토오크 검출 장치(30)와 ECU(15)와의 사이의 신호선은 8 개로 구성한다.
어느 경우에도 모두, 높은 신뢰성으로의 토오크 센서 기능의 계속이 가능하게 된다.
더욱이, 상기 제5의 실시 형태에 있어서는, 토오크 센서부를 2 계통의 토오크 센서 회로에 각각 대응시켜 마련하는 경우(2 센서+2 검출 회로)에 대해 설명하였는데, 토오크 센서부를 2 계통의 토오크 센서 회로에 대하여 1 개만 마련하도록 하여도 좋다(1 센서 + 2 검출 회로).
예를 들어, 도 5에 나타내는 토오크 센서 회로를 2 계통(1 센서)로 구성한 경우, 도 14에 나타내는 바와 같이 된다. 또한, 도 6 및 도 7에 나타내는 토오크 센서 회로를 2 계통(1 센서)로 구성하면 도 15에 나타내는 바와 같이 되고, 도 8에 나타내는 토오크 센서 회로를 2 계통(1 센서)로 구성하면 도 16에 나타내는 바와 같이 되고, 도 9에 나타내는 토오크 센서 회로를 2 계통(1 센서)로 구성하면 도 17에 나타내는 바와 같이 된다.
이 경우, 가령 한쪽 토오크 센서 회로에 이상이 발생한 경우라 하더라도, 다른 쪽 토오크 센서 회로가 정상으로 기능하고 있으면 토오크 센서 기능을 계속시킬 수 있다. 따라서, 이 경우에도 높은 신뢰성에서의 토오크 센서 기능의 계속이 가능하게 된다.
(제6의 실시 형태)
다음으로 제6의 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 제6의 실시 형태는, 위에서 설명한 제1의 실시 형태에 있어서, 토오크 신호(아날로그 메인 토오크 신호(Tma), 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa))의 오차를 보정하는 기능을 마련하도록 한 것이다.
즉, 제6의 실시 형태의 토오크 검출 장치(30)는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 도 5에 나타내는 토오크 검출 장치(30)에 보정 기능부(60)를 추가한 구성을 가진다.
보정 기능부(60)는, 토오크 신호의 오차를 보정하기 위한 보정 데이터를 외부의 제어 회로로부터 입력하여 기입하는 기능과, 기입한 보정 데이터를 기초로 신호 처리부(50A, 50B)의 연산 회로 정수를 변경함으로써, 토오크 신호의 오차를 보정하는 기능을 가진다.
여기서, 보정 기능부(60)에 의한 보정 대상은, 토오크 신호의 제로 점의 오프 세트 어긋남, 및 토오크 신호의 게인(경사량)으로 한다. 즉, 보정 데이터라 함은, 오프 세트량 보정치 및 경사량 보정치이다.
도 19는, 보정 기능부(60)의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.
이 도 19에 나타내는 바와 같이, 보정 기능부(60)는, 보정 데이터를 기입 가능한 일시 기억부로서의 레지스터(60a, 60b)와, 레지스터(60a, 60b)의 데이터를 보존하기 위한 상시 기억부로서의 메모리(60c)를 구비한다. 레지스터(60a)에는, 메인 신호용의 보정 데이터를 기입하고, 레지스터(60b)에는, 서브 신호용의 보정 데이터를 기입하도록 되어 있다.
또한, 여기에서는, 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)로 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 출력하기 위한 출력 신호선(서브 신호 출력 단자)과, 외부의 제어 회로(미도시)로부터 토오크 검출 장치(30) 내의 보정 기능부(60)로 보정 데이터를 입력하기 위한 입력 신호선(데이터 기입 단자)을 겸용하고 있고, 이들은 외부의 제어 회로에 의해 전환되도록 되어 있다.
보정 기억부(60)로 보정 데이터를 기입할 때에는, 외부의 제어 회로로부터 토오크 검출 장치(30)로 미리 정해진 펄스 열을 서브 신호 출력 단자와 데이터 기입 단자와의 겸용 단자로부터 입력한다. 그러면, IO 제어부(60d)는, 이것을 받아 서브 신호측의 출력 버퍼를 정지한다. 이로써 서브 신호 출력 단자는 데이터 기입 단자로 전환되고, 보정 데이터의 기입 가능 상태로 된다. 그렇게 되면, 외부의 제어 회로로부터 입력된 보정 데이터는, 입력 제어부(60e)를 개재시켜 레지스터(60a, 60b)에 기입된다. 또한, 레지스터(60a, 60b)에 기입된 보정 데이터는, 메모리(60c)에 보존된다.
그리고 레지스터(60a, 60b)가 보정용 데이터 기억부에 대응하고, IO 제어부(60d)가 입출력 전환부에 대응하고 있다.
레지스터(60a, 60b)로 기입한 보정 데이터는, 토오크 신호의 오차의 보정에 사용된다. 오프 세트량 보정치 및 경사량 보정치는, 검출한 아날로그 토오크 신호를 AD 변환한 디지털 토오크 파형을, 소망의 토오크 파형에 일치시키기 위한 보정치이다. 보정의 방법으로서는, 예를 들어, 아날로그 토오크 신호(아날로그 메인 토오크 신호(Tma), 아날로그 서브 토오크(Tsa))를 AD 변환하고, AD 변환후의 디지털 토오크치를 오프 세트량 보정치 및 경사량 보정치로 보정하는 방법을 사용한다. 구체적으로는, (보정전의 AD치)×(경사량 보정치)＋(오프셋량 보정치)를 보정후의 디지털 토오크치로 된다.
그리고 여기서는 디지털 처리를 사용하여 보정하는 경우에 대해 설명하였는데, 신호 처리 회로 내에서의 공지의 수단으로 아날로그 처리하여도 좋다. 예를 들어, 오피 앰프(operational amplifier)의 입력 저항이나 피드 백 저항을 래더 저항으로 구성하고, 레지스터(60a, 60b)에 기입한 보정치에 응하여 래더 저항치를 선택할 수도 있다.
그리고 차회 전원이 투입되었을 때에는, 메모리(60c)에 기억한 보정 데이터를 레지스터(60a, 60b)로 전송하여, 위에서 설명한 보정 처리를 행한다. 또한, 보정 기억부(60)는, 초기 진단 기능을 가진다. 메모리(60c)에는, 기입 데이터를 반전한 반전 데이터도 아울러 보존하도록 되어 있고, 전원 투입 직후에, 초기 진단에 의해 2개의 데이터가 모두 다른 것을 확인한 다음 위에서 설명한 보정 처리를 개시하는 것으로 한다.
이상에 의해, 토오크 센서 신호의 오차를 보정하고, 고정밀도인 토오크 센서 시스템을 실현할 수 있다.
또한, 아날로그 서브 토오크 신호선과 보정 데이터의 기입선을 겸용함으로써, 토오크 검출 장치(30)와 접속하는 신호선의 증가를 억제할 수 있다. 더욱이, 메인 토오크 신호의 감시용인 서브 측에 보정 기입 기능을 부가함으로써, 메인 측의 신호 상실 리스크를 저감시키고, 메인 측의 기능 안전을 확보할 수 있다.
가령, 메인측의 토오크 신호선과 메모리 기입 신호선을 겸용하면, 상시 가동시에 토오크 신호선이 메모리 기입 기능으로 전환되어 버릴 리스크가 발생한다. 예를 들어, 토오크 신호선에 노이즈가 중첩된 경우, 토오크 신호가 갑자기 "High"나 "Low"에 고착되어 버릴 우려가 있다. 본 실시 형태에서는, 메인으로서 사용하는 토오크 신호의 상실 리스크를 억제할 수 있기 때문에, 안정된 토오크 검출 기능을 실현할 수 있다.
또한, 서브 토오크선이 노이즈 등으로 기입 모드로 추이되어 버린 경우라도, 메인 신호와의 비교에 의해, ECU(15) 측은 검출하는 것이 가능하다.
그리고 상기 제6의 실시 형태에 있어서는, 보정 데이터의 기입 기능을 ECU(15)에 갖게 할 수도 있다. 이 경우, EPS를 완성한 최종 공정에서의 보정이 가능하기 때문에, 토오크 센서만이 아니라 EPS가 조립되었을 때의 오차를 포함한 보정이 가능하게 된다.
또한, 상기 제6의 실시 형태에 있어서는, 위에서 설명한 제5의 실시 형태와 같이, 토오크 센서 회로를 2 계통 가지는 시스템에도 적용 가능하다. 이 경우, 1 세트의 센서부와 2 계통의 토오크 센서 회로를 가지는 시스템이라 하더라도, 2 세트의 센서부와 2 계통의 토오크 센서 회로를 가지는 시스템이라 하더라도 적용 가능하다.
(제7의 실시 형태)
다음으로 제7의 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 제7의 실시 형태는, 위에서 설명한 제2의 실시 형태에 있어서, 토오크 신호의 오차를 보정하는 기능을 마련하도록 한 것이다.
즉, 제7의 실시 형태의 토오크 검출 장치(30)는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 도 6에 나타내는 토오크 검출 장치(30)에 보정 기능부(60)를 추가한 구성을 가진다.
여기서 보정 기능부(60)는, 토오크 검출 장치(30)로부터 ECU(15)로 디지털 통신 신호(S)를 출력하기 위한 출력 신호선(통신 출력 단자)과, 외부의 제어 회로(미도시)로부터 토오크 검출 장치(30) 내의 보정 기능부(60)로 보정 데이터를 입력하기 위한 입력 신호선(데이터 기입 단자)를 겸용하고 있고, 이들은 외부의 제어 회로에 의해 전환되도록 되어 있다.
즉, 위에서 설명한 제6의 실시 형태에서는, 보정 데이터 기입선과 공용하는 서브 신호선으로서 아날로그 서브 토오크 신호선을 사용하고 있는 것에 대하여, 본 실시 형태에서는, 보정 데이터 기입선과 공용하는 서브 신호선으로서 디지털 통신 신호선을 사용한다. 그리고 그 이외의 구성은, 위에서 설명한 제6의 실시 형태에 있어서의 보정 기능부(60)와 같은 구성을 가진다.
이 경우에도, 메인 측의 신호 상실 리스크를 억제하면서, 토오크 센서 신호의 오차를 보정하여 안정된 토오크 검출 기능을 실현할 수 있다.
그리고 여기서는, 도 6에 나타내는 토오크 검출 장치(30)에 보정 기능부(60)를 추가하는 경우에 대해 설명하였는데, 도 7에 나타내는 토오크 검출 장치(30)에 보정 기능부(60)를 추가하고, 디지털 통신 신호(S)의 출력 신호선과 보정 데이터의 기입 신호선을 겸용하도록 하여도 좋다.
그리고 도 21에 나타내는 바와 같이, 도 8에 나타내는 제3의 실시 형태에 있어서의 토오크 검출 장치(30)에 보정 기능부(60)를 추가하고, 디지털 통신 신호(S)의 출력 신호선과 보정 데이터의 기입 신호선을 겸용하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제7의 실시 형태에 있어서는, 위에서 설명한 제5의 실시 형태와 같이, 토오크 센서 회로를 2 계통 갖는 시스템에도 적용 가능하다. 이 경우, 1 세트의 센서부와 2 계통의 토오크 센서 회로를 갖는 시스템이어도, 2 세트의 센서부와 2 계통의 토오크 센서 회로를 갖는 시스템이어도 적용 가능하다.
(제8의 실시 형태)
다음으로 제8의 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 제8의 실시 형태는, 위에서 설명한 제1 내지 제7의 실시 형태에 있어서, 디지털 통신 신호(S)를 출력하는 통신 출력부(58)의 이상을 검출하는 기능을 마련하도록 한 것이다.
이하, 통신 출력부(58)의 데이터 출력 부분의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 22는, 통신 출력부(58)의 데이터 출력 부분의 구성을 나타내는 블록도이다.
통신 출력부(58)는, 멀티 플렉서(MUX)(81)를 구비한다. MUX(81)에는, 통상시는 "1"로 되는 선택 신호(InItSentSel)가 입력됨으로써, 통신 출력부(58) 내에서 생성된 진단 신호(이하, 진단 신호(S0)라고 함)가 그대로 통신 출력 신호 생성부(82)에 입력된다. 통신 출력 신호 생성부(82)는, 입력된 진단 신호(S0)를 1 프레임 단위의 통신용 데이터(진단 신호(S))로서 출력한다. 이 통신용 데이터는, 출력 단자(진단 신호 출력 단자)(83)로부터 ECU(15)로 출력되는 동시에, 데이터 변환부(84)에 입력된다.
데이터 변환부(84)는, 입력된 통신용 데이터를 복호화하는 디코더로서의 기능과, 시리얼 데이터로부터 패러럴 데이터로 변환하는 기능을 가진다. 이 데이터 변환부(84)는, 통신 출력 신호 생성부(82)에서 변환한 후의 통신용 데이터를, 변환전의 진단 신호(S0)와 같은 데이터 형식으로 되돌리는 처리를 행한다. 데이터 변환부(84)의 출력은, 비교기(85)에 입력한다.
비교기(85)에는, 데이터 변환부(84)의 출력 외에 원래의 진단 신호(S0)가 입력된다. 그리고 비교기(85)는 이들을 비교하여 그 결과가 래치 회로(86)에서 래치된다. 비교기(85)로부터는 양자가 동등한 경우에는 "0", 다른 경우에는 "1"이 되는 신호가 출력된다. 래치 회로(86)에서 래치된 신호는, 이상 검지 플래그(SentFrameFlg)로서 소정의 타이밍으로 출력된다.
더욱이, 진단 출력부(58A)는, 비교기(85) 그 자체가 정상으로 기능하고 있는지의 여부를 사전에 확인하는 초기 진단 기능을 마련한다. 여기서는, 데이터 변환부(84)로부터 출력되는 신호를 원래의 진단 신호(S0)와는 다른 신호로 하고, 이들을 비교기(85)에 입력한다. 그리고 양자의 비교 결과가 다른(이상 진단되는)것을 확인함으로써, 비교기(85)가 정상으로 기능하고 있다고 판단한다.
구체적으로는, 초기 진단시에는, MUX(81)에 "0"이 되는 선택 신호(InItSentSel)가 입력되어, 진단 신호(SO)의 반전 신호가 통신 출력 신호 생성부(82)에 입력된다. 이 경우, 데이터 변환부(84)의 출력 신호와 원래의 진단 신호(S0)와는 다른 신호가 되기 때문에, 비교기(85가) 정상이면 "1"이 되는 이상 검지 플래그(InItSentSel)가 출력되게 된다. 이것을 확인함으로써, 비교기(85)가 정상으로 동작하고 있는 것을 확인한다. 이 초기 진단은, 예를 들어 전원이 투입된 직후(또는 이그니션 스위치(18)를 온 한 직후), 콘트롤러(15) 측이 조타 보조 제어를 개시하기 전에 작동한다.
그리고 여기서는 초기 진단 시에 비교기(85)에 진단용 신호로서, 통신 출력 신호 생성부(82)에 진단 신호(S0)의 반전 신호를 입력하였을 때의 출력 신호를, 데이터 변환부(84)에서 진단 신호(S0)와 같은 데이터 형식으로 되돌린 신호로 하는 경우에 대해 설명하였는데, 비교기(85)에 서로 다른 신호를 입력할 수 있으면 되고, 진단용 신호는 이에 한정되지 않는다.
그리고 통신 출력부(58)가 이상 진단부, 진단 신호 생성부, 진단 신호 출력부, 출력 이상 검출부, 진단 결과 출력부 및 초기 진단부에 대응하고 있다. 여기서 MUX(81)가 초기 진단부에 대응하고, 통신 출력 신호 생성부(82)가 진단 신호 출력부에 대응하고, 데이터 변환부(84) 및 비교기(85)가 출력 이상 검출부에 대응하고, 래치 회로(86)가 진단 결과 출력부에 대응하고 있다.
이상의 구성에 의해, 전원이 투입된 직후, ECU(15)측이 조타 보조 제어를 개시하기 전에, 통신 출력부(58)는, MUX(81)에 "0"이 되는 선택 신호(InItSentSel)를 입력하고, 비교기(85) 그 자체의 초기 진단을 실시한다. 이 초기 진단 중은, 통신 출력부(85)로부터 초기 진단중인 것을 나타내는 신호가 출력되기 때문에, ECU(15)는, 통신 출력 신호 생성부(82)의 초기 진단중인 것을 인식한다. 즉, 조타 보조 제어를 실시하지 않은 상태로 한다.
이와 같이, 토오크 검출 장치(30)는, 초기 진단중의 정보를 출력하므로, ECU(15)는 그 정보로부터, 토오크 센서 시스템이 정상 동작전이어서 메인 토오크 신호(Tma)의 사용이 불가한 것을 인식할 수 있다.
초기 진단의 결과, 각 기능이 정상이라고 판단되면, 토오크 검출 장치(30)의 토오크 출력 기능이 작동한다. 그렇게 되면, 신호 처리 회로(50A) 및 (50B)는, 코일 쌍(22)의 출력 신호에 따른 아날로그 메인 토오크 신호(Tma) 및 아날로그 서브 토오크 신호(Tsa)를 산출하고, 메인 출력부(53) 및 서브 출력부(56)는 이들을 ECU(15)에 출력한다. 이로써, 적절하게 조타 보조 제어를 실시할 수 있다.
이 조타 보조 제어의 실시 중은, 통신 출력부(58)는 신호 처리 회로(50A) 및 (50B)의 이상을 진단한다. 그리고 통신 출력부(58)는 그 이상 진단 결과를 ECU(15)로 출력한다. ECU(15)는, 통신 출력부(58)로부터 수신한 진단 정보(S)로부터 신호 처리 회로(50A) 및 (50B)가 정상인 것을 인식하고 있을 때는 조타 보조 제어를 계속하고, 이상이 발생하고 있음을 인식하면 조타 보조 제어를 정지하도록 페일 세이프 모드로 이행한다.
그런데, 일반적으로 데이터 통신을 행하는 경우에는 통신 신호에 CRC 등을 포함하여, 통신 그 자체의 신뢰성을 감시하도록 하고 있다. 그러나 통신 데이터 생성부 그 자체에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 감시하고 있지 않은 경우, 후단의 ECU에서는 통신 데이터 그 자체가 올바른 것인지를 판단할 수 없다.
이것에 대하여, 본 실시 형태에서는, 통신 출력 신호 생성부(82)에 입력하기 전의 진단 신호(S0)와, 통신 출력 신호 생성부(82)에서 변환한 후의 통신용 데이터를 변환전의 진단 신호(S0)와 같은 데이터 형식으로 되돌렸을 때의 신호를 비교하여, 양자에 차이가 생기고 있는지 여부를 감시한다. 그리고 양자에 차이가 생기고 있는 경우에는, 통신 출력 신호 생성부(82)에 이상이 발생하고 있다고 판단하고, 그 정보를 ECU(15)로 전달한다. 따라서, ECU(15)는, 진단 신호(S) 그 자체가 바른 것인지를 판단할 수 있다.
이와 같이, 생성된 통신용 데이터 그 자체의 신뢰성을 높일 수 있다. 그러하기 때문에 ECU(15)는 적절하게 토오크 검출 장치(30)에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 인식할 수 있다.
또한, 통신 출력 신호 생성부(82)의 이상을 감시하는 비교기(85) 그 자체가 정상으로 동작하고 있는지를 인식하는 초기 진단 기능을 마련하기 때문에, 보다 신뢰성이 높은 통신 데이터 출력 기능을 실현할 수 있다.
그리고 상기 제6의 실시 형태에 있어서는, 토오크 검출 장치(30)를 커스텀 IC로 구성할 수도 있다. 이 경우, 진단 신호(S)는 커스텀 IC의 진단 신호 출력 단자로부터 후단의 ECU(15)로 출력된다. 이때, 진단 신호 출력 단자로부터 출력한 통신용 데이터를 통신용 데이터를 커스텀 IC 내에 되돌리는 피드 백 단자를 마련하고, 진단 신호 출력 단자로부터 출력하기 전의 통신용 데이터와, 피드 백 단자로부터 커스텀 IC 내로 되돌린 통신용 데이터를 비교하면, 커스텀 IC의 출력 단자계에 발생하고 있는 단선, 천락, 지락 등의 이상을 검지할 수 있다(단자 이상 검출부). 그 진단 신호 출력 단자의 이상 진단 정보는, ECU(15)에 대하여 출력하는 것이 바람직하다.
(제9의 실시 형태)
다음으로 제9의 실시 형태에 대하여 설명한다.
이 제9의 실시 형태는, 위에서 설명한 제1 내지 제8의 실시 형태에 있어서, 여자 신호의 이상을 검출하는 기능을 마련하도록 한 것이다,
이하, 발진부(65)의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 23은, 발진부(65)의 구체적 구성을 나타내는 블록도이다.
발진부(65)는, 코스트 다운을 위해 커스텀 IC를 구성하고 있는 것으로 한다. 이 발진부(65)는, 클락 신호를 생성하여 출력하는 클락 신호 생성부(91)를 구비한다. 클락 신호 생성부(91)로부터 출력한 클락 신호는, 동일 구성을 갖는 3 개의 여자 앰프(92a) 내지 (92c)에 입력되고, 각 여자 앰프(92a) 내지 (92c)로부터 각각 여자 신호(여자용 정현파)가 출력된다. 이와 같이, 발진부(65)는, 3 개의 여자 신호를 각각 같은 수법으로 생성한다.
이들 3 개의 여자 신호는, 2 개마다 비교 회로(93a) 내지 (93c)에 의해 비교된다. 즉, 비교 회로(93a)는, 여자 앰프(92a)가 출력한 여자 신호와, 여자 앰프(92b)가 출력한 여자 신호를 비교한다. 또한, 비교 회로(93b)는, 여자 앰프(92b)가 출력한 여자 신호와, 여자 앰프(92c)가 출력한 여자 신호를 비교한다. 그리고, 비교 회로(93c)는 여자 앰프(92a)가 출력한 여자 신호와, 여자 앰프(92c)가 출력한 여자 신호를 비교한다. 비교 회로(93a) 내지 (93c)의 비교 결과는, 후술하는 여자 신호 선택 회로(95)에 입력된다.
또한, 여자 앰프(92a)로부터 여자 신호를 출력하는 신호선에는 스위치(94a)가 마련되고, 여자 앰프(92b)로부터 여자 신호를 출력하는 신호선에는 스위치(94b)가 마련되고, 여자 앰프(92c)로부터 여자 신호를 출력하는 신호선에는 스위치(94c)가 마련되어 있다. 이들 스위치(94a) 내지 (94c)는 여자 신호 선택 회로(95)에 의해 온/오프가 제어된다.
여자 신호 선택 회로(95)는, 여자 앰프(92a) 내지 (92c)의 비교 결과를 기초로, 3 개의 여자 신호 중 이상이 발생하고 있는 여자 신호를 특정한다. 여기서는, 3 개의 여자 신호중 다른 2 개의 여자 신호와 일치하지 않는 여자 신호를 특정하고, 이것을 이상이 발생하고 있는 여자 신호로 한다. 그리고 여자 신호 선택 회로(95)는, 그 정보(Amp_det)를 여자 진단 신호로서 ECU(15)로 출력한다.
또한, 여자 신호 선택 회로(95)는, 정상인 여자 신호의 하나를 선택하고, 그 정상인 여자 신호를 출력하는 신호선에 마련된 스위치만을 온하도록 스위치(94a) 내지 (94c)를 제어한다. 예를 들어, 여자 앰프(92a)가 출력한 여자 신호를 선택한 경우에는, 도 23에 나타내는 바와 같이 스위치(94a)만이 온하게 된다.
여자 신호 선택 회로(95)에 의해 선택된 여자 신호는, 앰프(96)를 개재시켜 센서 여자 신호로서 여자 신호 단자(97)로부터 도 2에 나타내는 브릿지 회로로 인가된다.
또한, 여자 신호 단자(97)로부터 출력된 센서 여자 신호는, 피드 백 단자(98)로부터 커스텀 IC 내에 되돌려지고, 비교기(99)에 의해 앰프(96)가 출력하는 센서 여자 신호, 즉, 여자 신호 단자(97)로부터 출력하기 전의 센서 여자 신호와 비교된다. 그리고 비교기(99)의 비교 결과(단자_det)는, 여자 진단 신호로서 ECU(15)로 출력된다.
더욱이, 발진부(65)는, 여자 신호의 이상을 검출하는 비교 회로(93a) 내지 (93c)가 정상으로 기능하고 있는지의 여부를 진단하기 위한 초기 진단 기능을 가진다. 초기 진단은, 전원이 투입된 직후(또는 이그니션 스위치(18)를 온한 직후), ECU(15) 측이 조타 보조 제어를 개시하기 전에 작동한다. 또한, 초기 진단 중은, 초기 진단 중 플래그를 세우는 등에 의해, ECU(15)가 토오크 센서 신호를 사용할 수 없도록 한다(조타 보조 제어를 실시할 수 없도록 한다).
이 초기 진단으로는, 이상 신호 발생부(90)로부터 여자 앰프(92b) 및 (92c)에 대해 클락 신호 생성부(91)로부터의 클락 신호 대신 이상 신호를 각각 입력함으로써, 3 개의 여자 앰프(92a) 내지 (92c)의 출력 신호가 일치하지 않는 상태를 생성한다. 여기서 상기 이상 신호라 함은, 정상으로 기능하고 있는 비교 회로에 의한 비교 결과가 "불일치"가 되는(이상 진단되는)신호이다.
그리고 이상 신호 발생부(90)로부터 여자 앰프(92b) 및 (92c)에 대해 이상 신호를 입력하였을 때에, 비교 회로(93a) 내지 (93c)가 여자 신호를 이상 진단한 경우, 여자 신호 선택 회로(95)는 비교 회로(93a) 내지 (93c)가 정상으로 기능하고 있다고 판단한다.
ECU(15)는, 발진부(65)로부터 여자 진단 신호를 수취하면, 그 여자 진단 신호에 포함되는 여자 앰프(92a) 내지 (92c)의 이상 진단 정보(Amp_det)와, 여자 신호 단자(97)의 이상 진단 정보(단자_det)를 확인한다. 그리고 Amp_det로부터 정상인 여자 앰프(92a) 내지 (92c)가 없다고 판단하거나, 여자 신호 단자(97)가 이상이라고 판단하면, 조타 보조 제어를 실시하지 않도록 한다.
그리고 클락 신호 생성부(91) 및 여자 앰프(92a) 내지 (92c)가 여자 신호 생성부에 대응하고, 비교 회로(93a) 내지 (93c)가 이상 검출부에 대응하고, 스위치(94a) 내지 (94c) 및 여자 신호 선택 회로(95)가 여자 신호 선택부에 대응하고 있다. 나아가, 비교기(99)가 여자 신호 단자 이상 검출부에 대응하고, 이상 신호 발생부(94)가 여자 신호 초기 진단부에 대응하고 잇다.
이상의 구성에 의해, 전원이 투입된 직후, ECU(15)측이 조타 보조 제어를 개시하기 전에, 발진부(65)는, 이상 신호 발생부(95)로부터 이상 신호를 출력하여, 비교 회로(93a) 내지 (93c) 그 자체의 초기 진단을 실시한다. 이 초기 진단 중은, 발진부(65)로부터 초기 진단중인 것을 나타내는 신호가 출력되기 때문에, ECU(15)는, 발진부(65)의 초기 진단중인 것을 인식한다. 즉, 조타 보조 제어를 실시하지 않는 상태로 한다.
이와 같이, 토오크 검출 장치(30)는, 초기 진단 중의 정보를 출력하기 때문에, ECU(15)는 그 정보로부터 토오크 센서 시스템이 정상 동작 전으로서, 메인 토오크 신호(Tma)의 사용이 불가한 것을 인식할 수 있다.
초기 진단의 결과, 각 기능이 정상이라고 진단되면, 토오크 검출 장치(30)의 토오크 검출 능력이 작동한다. 이때, 발진부(65)의 3 개의 여자 앰프(92a) 내지 (92c)가 모두 정상인 경우에는, 3 개의 여자 앰프(92a) 내지 (92c)로부터 출력되는 3 개의 여자 신호가 모두 일치한다. 그러하기 때문에, 여자 신호 선택 회로(95)는, 비교 회로(93a) 내지 (93c)의 비교 결과를 기초로 여자 앰프(92a) 내지 (92c)가 정상인 것을 인식한다.
따라서, 여자 신호 선택 회로(95)는, 예를 들어 도 23에 나타내는 바와 같이 스위치(94a) 만을 온하고, 정상인 여자 앰프(92a)를 사용하여 센서 여자 신호를 생성한다. 그리고 이것을 브릿지 회로로 인가한다. 이로써, 적절하게 조타 보조 제어를 실시할 수 있다.
이 상태에서, 여자 앰프(92a)에만 이상이 발생하면, 여자 앰프(92a)로부터 출력한 여자 신호와, 여자 앰프(92b) 및 (92c)로부터 출력한 여자 신호가 불일치하게 된다. 그렇기 때문에, 여자 신호 선택 회로(95)는, 비교 회로(93a) 내지 (93c)의 비교 결과를 기초로, 여자 앰프(92a)에 이상이 발생하고 있는 것을 검출한다. 그렇게 되면, 여자 신호 선택 회로(95)는, 예를 들어 스위치(94b)만을 온하고, 정상인 여자 앰프(92b)를 사용하여 센서 여자 신호를 생성하도록 전환한다. 이와 같이 하여, 여자 기능을 계속한다. 따라서, 적절한 조타 보조 제어를 계속할 수가 있다.
이와 같이, 하나의 클락 신호로부터 같은 방법으로 여자용 정현파를 생성하는 기능(여자 앰프)를 3 개 마련하고, 커스텀 IC의 안에 배치한다. 그리고 그 3 개의 여자 앰프(92a) 내지 (92c)가 출력하는 3 개의 신호 중에서 2 개를 선택하는 모든 조합에 대해 그 2 개의 신호차를 감시하는 비교 처리를 행한다.
이 비교 처리에 의해, 단선계의 이상뿐 아니라 주파수 이상, 듀티 이상, 삼각파, 펄스파, 세츄레이트(Saturate) 등의 여자 신호 파형의 왜곡이나 변형에 관한 이상도 검출할 수 있다.
또한, 3 개의 여자 앰프(92a) 내지 (92c) 중 어느 하나에 이상이 발생한 경우에는, 이상이 발생한 것을 적절하게 인식할 수 있는 동시에, 이상이 발생한 여자 앰프를 특정할 수가 있다. 따라서, 정상인 여자 앰프를 선택하여 여자를 계속하는 것이 가능하게 되어 신뢰성이 높은 여자 기능을 실현할 수 있다.
더욱이, 커스텀 IC의 여자 신호 단자(97)로부터 출력하는 센서 여자 신호를, 피드 백 단자(98)로부터 커스텀 IC내로 되돌리고, 여자 신호 단자(97)로부터 출력하기 전의 여자 신호와 비교한다. 따라서, 커스텀 IC의 여자 출력 단자계에 천락, 지락 등의 이상이 발생하고 있는 경우에는, 이것을 검지할 수가 있다.
또한, 여자 앰프(92a) 내지 (92c)의 이상 진단 정보나 여자 신호 단자(97)의 이상 진단 정보를 포함하는 여자 진단 신호를 ECU(15)에 대해 출력하기 때문에, ECU(15)는 그 여자 진단 신호로부터 토오크 센서 시스템에 이상이 발생하고 있는지의 여부를 판단할 수가 있다. 그리고 이상이 발생하고 있는 경우에는, 적절하게 페일 세이프 모드로 이행하거나 조타 보조 제어를 정지하거나 할 수 있다. 그로써, 이상이 발생하고 있음에도 불구하고, 정상으로 판단하여 ECU(15) 측이 통상의 조타 보조 제어를 계속해 버리는 것을 방지할 수 있어 전동 파워 스티어링 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
게다가 또, 여자 앰프(92a) 내지 (92c)의 이상을 감시하는 비교 회로(93a) 내지 (93c) 그 자체가 정상으로 동작하고 있는지를 확인하는 초기 진단 기능을 마련한다. 따라서, 보다 신뢰성이 높은 여자 기능을 실현할 수 있다.
( 변형예 )
그리고 상기 각 실시 형태에 있어서는, 디지털 통신 신호(S)의 통신을, SENT통신을 사용하여 구성하는 경우에 대해 설명하였는데, 용도와 목적에 따라 적절하게 다른 통신 수단을 사용할 수도 있다. 예를 들어, PWM 신호 등을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에 있어서는, 코일식의 토오크 센서를 사용하는 경우에 대하여 설명하였는데, 2 개의 토오크 신호를 출력하는, 예를 들어 자기 감응식 소자 등을 사용한 구성을 적용할 수도 있다.
본 발명에 따른 토오크 검출 장치에 의하면, 디지털 토오크치와 토오크 센서 회로의 진단 정보를 중첩한 디지털 통신 신호를 출력하기 때문에, ECU에 대해 이상 발생 상황을 적절하게 전달할 수 있는 동시에, 토오크 검출 기능의 계속성을 향상시킬 수 있다. 그렇기 때문에, 신뢰성이 높은 토오크 센서 시스템을 구축할 수 있어 유용하다.
따라서, 상기 토오크 검출 장치를 구비하는 전동 파워 스티어링 장치 및 차량에서는 안정된 조타 보조 제어를 행할 수 있어 유용하다.
1: 스티어링 휠
2: 스티어링 샤프트
10: 조타 보조 기구
11: 감속 기어
12: 전동 모터
15: 콘트롤러
16: 차속 센서
17: 배터리
18: 이그니션 스위치
20: 토오크 센서
22: 코일 쌍
22a, 22b: 코일
30: 토오크 검출 장치
51: 메인 증폭·전파 정류부
52: 메인 평활부
53: 메인 출력부
54: 서브 증폭·전파 정류부
55: 서브 평활부
56: 서브 출력부
57: ADC
58: 통신 출력부
59: 코넥터
81: MUX
82: 통신 출력 신호 생성부
83: 통신 출력 단자
84: 데이터 변환부
85: 비교기
86: 래치 회로
90: 이상 신호 발생부
91: 클락 신호 생성부
92a~92c: 여자 앰프
93a~93c: 비교 회로
94a~94c: 스위치
95: 여자 신호 선택 회로
96: 앰프
97: 여자 신호 단자
98: 피드 백 단자
99: 비교기

Claims (21)

  1. 회전축에 생기는 토오크에 응한 신호를 출력하는 센서부와,
    상기 센서부가 출력한 신호에 근거하여, 회전축에 생기는 토오크를 검출하는 토오크 센서 회로를 구비하고,
    상기 토오크 센서 회로는,
    상기 센서부가 출력한 신호에 근거하여, 아날로그 메인 토오크 신호 및 아날로그 서브 토오크 신호를 검출하는 신호 처리부와,
    상기 신호 처리부에서 검출한 상기 아날로그 메인 토오크 신호 및 상기 아날로그 서브 토오크 신호를, 디지털치(値)인 메인 토오크치 및 서브 토오크치로 변환하는 AD 변환기와,
    상기 신호 처리부의 이상을 감시하는 감시부와,
    상기 AD 변환기로 변환한 메인 토오크치 및 서브 토오크치와, 상기 감시부에 의한 이상 진단 결과를 포함하는 진단 정보를 중첩시킨 디지털 통신 신호를 출력하는 통신 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 토오크 센서 회로는,
    상기 신호 처리부에서 검출한 상기 아날로그 메인 토오크 신호를 출력하는 메인 출력부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 토오크 센서 회로는,
    상기 신호 처리부에서 검출한 상기 아날로그 서브 토오크 신호를 출력하는 서브 출력부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 출력부는,
    상기 디지털 통신 신호를, 복수 개의 통신 신호선을 개재시켜 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 토오크 센서 회로는,
    상기 신호 처리부에서 사용하는 연산 회로 정수를 변경하여 상기 아날로그 메인 토오크 신호 및 상기 아날로그 서브 토오크 신호의 오차를 보정하기 위한 보정용 데이터를 기입 가능한 보정용 데이터 기억부와,
    상기 토오크 센서 회로의 외부로 상기 디지털 통신 신호를 출력하는 출력 단자를, 상기 토오크 센서 회로의 외부로부터 상기 보정용 데이터 기억부에 상기 보정용 데이터를 기입하기 위한 입력 단자로 전환하는 입출력 전환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 토오크 센서 회로는,
    상기 신호 처리부에서 사용하는 연산 회로 정수를 변경하여 상기 아날로그 메인 토오크 신호 및 상기 아날로그 서브 토오크 신호의 오차를 보정하기 위한 보정용 데이터를 기입 가능한 보정용 데이터 기억부와,
    상기 토오크 센서 회로의 외부로 상기 아날로그 서브 토오크 신호를 출력하는 출력 단자를, 상기 토오크 센서 회로의 외부로부터 상기 보정용 데이터 기억부에 상기 보정용 데이터를 기입하기 위한 입력 단자로 전환하는 입출력 전환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 출력부는,
    상기 AD 변환기로 변환한 메인 토오크치 및 서브 토오크치와, 상기 진단 정보를 포함하는 진단 신호를 생성하는 진단 신호 생성부와,
    상기 진단 신호 생성부에서 생성한 진단 신호의 데이터 형식을 변환하고, 이것을 상기 디지털 통신 신호로서 출력하는 진단 신호 출력부와,
    상기 진단 신호 생성부에서 생성한 상기 진단 신호와, 그 진단 신호를 상기 진단 신호 출력부에서 변환 출력한 상기 디지털 통신 신호를, 변환전의 상기 진단 신호와 같은 데이터 형식으로 되돌린 신호를 비교하고, 그 비교 결과가 불일치할 때 상기 진단 신호 출력부에 이상이 발생하고 있다고 판단하는 출력 이상 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 출력 이상 검출부에 의한 출력 이상 진단 결과를 출력하는 진단 결과 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 토오크 검출 회로에 의한 토오크 검출 기능이 작동하기 전에, 상기 출력 이상 검출부에 비교 대상인 2 개의 신호 대신, 서로 다른 2 개의 진단용 신호를 입력하고, 상기 출력 이상 검출부가 입력 신호에 대하여 이상 진단하는 것으로서 그 출력 이상 검출부가 정상으로 동작하고 있는 것을 확인하는 초기 진단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 진단용 신호는, 상기 진단 신호 생성부에서 생성한 상기 진단 신호와, 그 진단 신호의 반전 신호를 상기 진단 신호 출력부에서 변환 출력한 상기 디지털 통신 신호를, 변환전의 상기 진단 신호와 같은 데이터 형식으로 되돌린 신호인 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  11. 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진단 신호 출력부는, 커스텀 IC에 내장되어 있고, 그 커스텀 IC의 진단 신호 출력 단자로부터 출력한 상기 디지털 통신 신호를, 상기커스텀 IC의 피드 백 단자로부터 그 커스텀 IC 내에 피드 백하고, 상기진단 신호 출력 단자로부터 출력하기 전의 상기 디지털 통신 신호와 비교하는 단자 이상 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    회전축에 생기는 토오크에 응해 서로 역 방향으로 임피던스가 변화하는 한 쌍의 검출 코일과,
    상기 검출 코일의 각각에 직렬 접속된 저항체로 이루어지는 브릿지 회로에 공급하는 여자 신호를 생성하는, 복수 개의 동일 구성의 여자 신호 생성부와,
    상기 복수 개의 여자 신호 생성부에서 생성한 복수 개의 여자 신호중 어느 하나를 선택하여 상기 브릿지 회로에 공급하는 여자 신호 선택부와,
    상기 복수 개의 여자 신호 생성부에서 생성한 복수 개의 여자 신호를 비교하고, 그 복수 개의 여자 신호가 불일치할 때 상기 여자 신호에 이상이 발생하고 있다고 판단하는 이상 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 복수 개의 여자 신호 생성부를 적어도 3 개 구비하고,
    상기 이상 검출부는, 상기 여자 신호 생성부에서 생성한 복수 개의 여자 신호를 2개씩 비교하는 복수 개의 비교 회로를 가지고, 그 비교 회로에 의한 비교 결과를 기초로 이상이 발생하고 있는 여자 신호를 특정하고,
    상기 여자 신호 선택부는, 상기 이상 검출부에 의한 여자 이상 진단 결과를 기초로, 정상인 여자 신호를 선택하여 상기 브릿지 회로에 공급하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 여자 신호 생성부에 의한 여자 신호 생성 기능이 작동하기 전에, 상기 이상 검출부의 상기 비교 회로에 비교 대상인 2 개의 상기 여자 신호 대신 서로 다른 2개의 여자 신호 진단용 신호를 입력하고, 그 비교 회로가 입력 신호에 대하여 이상 진단하는 것으로서 상기 이상 검출부가 정상으로 동작하고 있는 것을 확인하는 여자 신호 초기 진단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  15. 제 12항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상 검출부는, 여자 이상 진단 결과를 출력하는 여자 진단 결과 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  16. 제 12항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서부는, 커스텀 IC에 내장되어 있고, 그 커스텀 IC의 여자 신호 단자로부터 상기 브릿지 회로로 출력한 여자 신호를, 상기 커스텀 IC의 피드 백 단자로부터 그 커스텀 IC 내에 피드 백하고, 상기 여자 신호 단자로부터 상기 브릿지 회로로 출력하기 전의 여자 신호와 비교하는 여자 신호 단자 이상 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 여자 신호 단자 이상 검출부는, 상기 여자 신호 단자의 이상 진단 결과를 출력하는 단자 진단 결과 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서부를 2 세트 가지고,
    상기 토오크 센서 회로로 이루어지는 토오크 검출 계통을, 상기 2 세트의 센서부에 대응시켜 2 계통 갖는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  19. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서부를 1 세트 가지고,
    상기 토오크 검출 회로로 이루어지는 토오크 검출 계통을 2 계통 가지고, 어느 한쪽의 토오크 검출 계통을 작동 상태로 하여 상기 토오크를 검출하는 것을 특징으로 하는 토오크 검출 장치.
  20. 스티어링 기구에 입력되는 조타 토오크를 검출하는 상기 1항 내지 19항 중 어느 한 항에 기재된 토오크 검출 장치와,
    적어도 상기 토오크 검출 장치로 검출한 조타 토오크에 근거하여, 조타계에 운전자의 조타 부담을 경감시키는 조타 보조력을 부여하도록 상기 전동 모터를 구동 제어하는 모터 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
  21. 제 20항에 기재된 전동 파워 스티어링 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량.
KR1020157011480A 2012-10-23 2013-04-01 토오크 검출 장치, 전동 파워 스티어링 장치 및 차량 KR102008553B1 (ko)

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