JPH0240517A - Torque sensor - Google Patents
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- JPH0240517A JPH0240517A JP19184388A JP19184388A JPH0240517A JP H0240517 A JPH0240517 A JP H0240517A JP 19184388 A JP19184388 A JP 19184388A JP 19184388 A JP19184388 A JP 19184388A JP H0240517 A JPH0240517 A JP H0240517A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はトルクセンサに関し、特に自動車の電動パワー
ステアリング装置に好適なトルクセンサを提供するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a torque sensor, and in particular provides a torque sensor suitable for an electric power steering device of an automobile.
自動車の操舵輪を操作する力を補助するパワーステアリ
ング装置として電動式のものが開発されつつある。これ
は操舵輪に作用したトルクを検出し、その検出トルクに
応じて、操舵機構に設けた電動機を回転させる構造とな
っている。2. Description of the Related Art Electric power steering devices are being developed that assist the power to operate the steering wheels of automobiles. This has a structure in which the torque acting on the steering wheels is detected, and an electric motor provided in the steering mechanism is rotated in accordance with the detected torque.
ところで、操舵輪に作用したトルクを検出するトルクセ
ンサは例えば第2図に示す構造となっている。トーショ
ンバー1を介して連結されている図示しない2本の軸の
夫々に、磁性体からなり傾斜端縁を適長離隔して互いに
対向させた2つの円筒2^、 2Bを各別に外嵌固着し
ている。これらの円筒2A、 2Bはトーションバー1
が一方向に捩じれた場合は、傾斜端縁の対向間隙が拡大
し、他方向に捩じれた場合は、対向間隙が縮小するよう
になっている。そして、円筒2A、 2Bの側方には、
円筒2A。By the way, a torque sensor that detects torque acting on a steered wheel has a structure shown in FIG. 2, for example. Two cylinders 2^ and 2B made of magnetic material and facing each other with inclined edges separated by an appropriate length are separately fitted onto two shafts (not shown) connected via a torsion bar 1. are doing. These cylinders 2A and 2B are torsion bars 1
When twisted in one direction, the opposing gap between the inclined edges expands, and when twisted in the other direction, the opposing gap narrows. And on the sides of cylinders 2A and 2B,
Cylinder 2A.
2Bに跨がり得る寸法で内フランジを有するリング状の
センサ鉄心3を配設しており、そのセンサ鉄心3の内周
側には所要巻回数のトルク検出コイル4を巻装している
。このトルク検出コイル4には、抵抗5と発振器6とバ
ッテリからなる電源7との直列回路が接続されており、
電源7の負極は接地されている。また前記抵抗5の両端
は整流ブリッジ8の交流入力端子8a、 8bと接続さ
れている。整流ブリッジ8の正側直流出力端子8cは増
幅器9の入力側9aと接続されている。増幅器9の出力
側9b及び負側直流出力端子8dは夫々図示しない制御
部に接続される。A ring-shaped sensor core 3 having an inner flange with dimensions that can span 2B is disposed, and a torque detection coil 4 with a required number of turns is wound around the inner circumference of the sensor core 3. A series circuit including a resistor 5, an oscillator 6, and a power source 7 consisting of a battery is connected to the torque detection coil 4.
The negative electrode of the power source 7 is grounded. Further, both ends of the resistor 5 are connected to AC input terminals 8a and 8b of the rectifying bridge 8. A positive DC output terminal 8c of the rectifier bridge 8 is connected to an input side 9a of an amplifier 9. The output side 9b and the negative side DC output terminal 8d of the amplifier 9 are respectively connected to a control section (not shown).
このトルクセンサは、発振器6の発振出力がトルク検出
コイル4に与えられると、トルク検出コイル4に、円筒
2Aと2Bとの磁気結合に相応する交流電圧が誘起し、
分圧されたその電圧が抵抗5の両端に生じる。抵抗5の
両端に生じた電圧は整流ブリッジ8により全波整流され
て、整流して得た直流電圧は増幅器9で増幅される。そ
して増幅器9の出力によりトーションバー1に作用した
トルクを検出することになる。In this torque sensor, when the oscillation output of the oscillator 6 is applied to the torque detection coil 4, an alternating current voltage corresponding to the magnetic coupling between the cylinders 2A and 2B is induced in the torque detection coil 4.
The divided voltage is generated across the resistor 5. The voltage generated across the resistor 5 is full-wave rectified by a rectifier bridge 8, and the rectified DC voltage is amplified by an amplifier 9. Then, the torque acting on the torsion bar 1 is detected from the output of the amplifier 9.
前述した従来のトルクセンサを自動車の電動パワーステ
アリング装置に用いる場合には、自動車の電源がその負
極を車体にボディアースしたバッテリ (片電源)であ
るために、発振器6の負側端子をボディアースしなけれ
ばならないが、そうすると発振器6の発振出力波形のゼ
ロクロス付近において波形歪が発生し、トルク検出コイ
ルに誘起する交流電圧の波形が歪んだものとなって検出
トルクの検出誤差が太き(なる。そのようなことから、
交流電圧を全波整流して直流電圧を得ているが、発振器
6及び整流ブリッジ8の負側端子が共通でない故に、第
3図に示す如く発振出力波形の中点Aと、誘起した交流
電圧の中点Bとが相異する。そのため第4図に示す如く
全波整流して得た直流電圧の電圧レベルLが脈動し、誘
起電圧を全波整流しても検出トルクを高精度に検出でき
ないという問題がある。When using the conventional torque sensor described above in an electric power steering system for a car, the negative terminal of the oscillator 6 is connected to the body ground because the car's power source is a battery (single power supply) whose negative terminal is grounded to the body of the car. However, if this is done, waveform distortion will occur near the zero-crossing of the oscillation output waveform of the oscillator 6, and the waveform of the AC voltage induced in the torque detection coil will become distorted, resulting in an increase in the detection error of the detected torque. .From such a point of view,
A DC voltage is obtained by full-wave rectification of an AC voltage, but since the negative terminals of the oscillator 6 and the rectifier bridge 8 are not common, the midpoint A of the oscillation output waveform and the induced AC voltage as shown in Figure 3. are different from the midpoint B. Therefore, as shown in FIG. 4, the voltage level L of the DC voltage obtained by full-wave rectification pulsates, and there is a problem that the detected torque cannot be detected with high accuracy even if the induced voltage is full-wave rectified.
本発明は斯かる問題に濫み、自動車の電動パワーステア
リング装置に用いても、操舵により作用したトルクを高
精度に検出できる信頼性の高いトルクセンサを提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome these problems and to provide a highly reliable torque sensor that can accurately detect the torque applied during steering even when used in an electric power steering system for an automobile.
本発明に係るトルクセンサは、操舵力により作用したト
ルクに関連する磁気結合状態を得、その磁気結合に関連
して誘起する交流電圧によりトルクを検出するトルクセ
ンナにおいて、前記交流電圧が与えられそれに所定のバ
イアスを与えるクランプ回路及び該クランプ回路の交流
電圧が与えられそのピークを検出するピーク検出回路を
備え、該ピーク検出回路が出力する交流電圧のピーク値
に基づいて前記トルクを検出する構成としてあることを
特徴とする。The torque sensor according to the present invention obtains a magnetic coupling state related to torque applied by a steering force and detects torque by an alternating current voltage induced in relation to the magnetic coupling. A clamp circuit that provides a bias, and a peak detection circuit that receives an AC voltage from the clamp circuit and detects its peak, and detects the torque based on the peak value of the AC voltage output by the peak detection circuit. It is characterized by
C作用〕
操舵力により作用したトルクに相応する磁気結合によっ
て誘起した交流電圧をクランプ回路に与える。クランプ
回路は、与えられた交流電圧の0レベルを負の最大値レ
ベルになすバイアスを与えてクランプする。ピーク検出
回路はクランプ回路から与えられた交流電圧のピーク値
を検出する。C action] An AC voltage induced by magnetic coupling corresponding to the torque applied by the steering force is applied to the clamp circuit. The clamp circuit applies a bias that makes the 0 level of the applied AC voltage to the negative maximum level and clamps it. The peak detection circuit detects the peak value of the AC voltage applied from the clamp circuit.
ピーク検出回路で検出した交流電圧のピーク値により検
出トルクを得る。The detected torque is obtained from the peak value of the AC voltage detected by the peak detection circuit.
これにより、検出トルクが高精度に得られる。Thereby, the detected torque can be obtained with high accuracy.
以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述する。 The present invention will be described in detail below with reference to drawings showing embodiments thereof.
第1図は本発明に係るトルクセンサのブロック図である
。電源安定化部12の出力電圧はトルクセンサ部TSの
発振回路13に与えられており、また抵抗分圧回路から
なるオフセット電圧出力部14に与えられている。トル
クセンサ部TSは発振回路13と、温度補償コイルL1
及びコンデンサCIを並列接続した温度補償回路15と
、トルク検出コイルL2及びコンデンサC2を並列接続
したトルク検出回路16と、クランプ回i17,22と
、ピーク検出回路18.23と、差動増幅回路21と、
基準電圧回路19と、比較回路20と、オフセント電圧
出力部14と、電源安定化部12と、電圧−電流変換回
路24.25とコネクタCNI とを備えている。FIG. 1 is a block diagram of a torque sensor according to the present invention. The output voltage of the power supply stabilizing section 12 is applied to an oscillation circuit 13 of the torque sensor section TS, and also to an offset voltage output section 14 consisting of a resistive voltage divider circuit. The torque sensor section TS includes an oscillation circuit 13 and a temperature compensation coil L1.
and a temperature compensation circuit 15 in which a capacitor CI is connected in parallel, a torque detection circuit 16 in which a torque detection coil L2 and a capacitor C2 are connected in parallel, clamp circuits i17 and 22, a peak detection circuit 18.23, and a differential amplifier circuit 21. and,
It includes a reference voltage circuit 19, a comparison circuit 20, an offset voltage output section 14, a power supply stabilization section 12, voltage-current conversion circuits 24 and 25, and a connector CNI.
電動パワーステアリング装置のコントローラCTRは、
コネクタCN2と、電流−電圧変換部26゜27と、マ
イクロコンピュータ28と、電源安定化部29とを備え
ている。The controller CTR of the electric power steering device is
It includes a connector CN2, current-voltage converters 26 and 27, a microcomputer 28, and a power supply stabilizing section 29.
温度補償コイルし、は周囲温度に関連して磁気結合状態
が変わりそのインダクタンスが変わりそのインダクタン
ス、またトルク検出コイルI、tは操舵力により図示し
ないコラムシャフトに作用したトルク及び周囲温度に関
連して磁気結合状態が変わり、そのインダクタンスが変
わるようになっている。前記発振回路13の発振出力は
、抵抗R,,Ihを各別に介して温度補償回路15及び
トルク検出回路16の一側に与え、られており、それら
の温度補償回路15及びトルク検出回路16の他側は夫
々接地されている。The temperature compensation coil changes its magnetic coupling state in relation to the ambient temperature and its inductance changes, and the torque detection coils I and t change in relation to the torque applied to a column shaft (not shown) due to steering force and the ambient temperature. The state of magnetic coupling changes, and the inductance changes. The oscillation output of the oscillation circuit 13 is applied to one side of the temperature compensation circuit 15 and the torque detection circuit 16 through respective resistors R, , Ih. The other sides are each grounded.
温度補償回路15の共振電圧たる交流電圧をクランプ回
路17に与えており、クランプ回路17は与えられた交
流電圧波形の負側最大値をOVになすよう、波形を正電
圧側へレベル変更するバイアスを与えてクランプするよ
うになっている。The AC voltage, which is the resonance voltage of the temperature compensation circuit 15, is applied to the clamp circuit 17, and the clamp circuit 17 has a bias that changes the level of the applied AC voltage waveform to the positive voltage side so that the maximum value on the negative side of the applied AC voltage waveform becomes OV. It is designed to be clamped by giving
このクランプ回路17の出力たる交流電圧をピーク検出
回路18に与えており、ピーク検出回路18は与えられ
た交流電圧のピーク値を検出する。ピーク検出回路18
の出力電圧は、基準電圧回路19が出力する基準電圧を
与えている比較回路20及び差動増幅回路21に与えら
れている。比較回路20はピーク検出回路18の出力電
圧が基準電圧以下となった場合に電圧を出力するように
なっている。The AC voltage output from the clamp circuit 17 is applied to a peak detection circuit 18, and the peak detection circuit 18 detects the peak value of the applied AC voltage. Peak detection circuit 18
The output voltage is applied to a comparison circuit 20 and a differential amplifier circuit 21, which provide a reference voltage output from the reference voltage circuit 19. The comparison circuit 20 is configured to output a voltage when the output voltage of the peak detection circuit 18 becomes less than or equal to a reference voltage.
また前記トルク検出回路16の共振電圧をクランプ回路
22に与えており、クランプ回路22の出力電圧をピー
ク検出回路23に与えている。このクランプ回路22及
びピーク検出回路23は前記クランプ回路17及びピー
ク検出回路18と同様の動作をする。Further, the resonance voltage of the torque detection circuit 16 is applied to a clamp circuit 22, and the output voltage of the clamp circuit 22 is applied to a peak detection circuit 23. The clamp circuit 22 and peak detection circuit 23 operate in the same manner as the clamp circuit 17 and peak detection circuit 18.
ピーク検出回路23の出力電圧は差動増幅回路21に与
えられている。前記オフセット電圧出力部14のオフセ
ット電圧は、電源安定化部12の出力電圧を分圧して得
ており、トルクセンサ部TSがトルクを検出していない
場合に所要値として出力すべく設定している。そのオフ
セント電圧は差動増幅回路21及び電圧−電流変換回路
25に与えている。また前記差動増幅回路21の出力電
圧は電圧−電流変換回路24に与えられている。差動増
幅回路21はピーク検出回路18.23の各出力電圧の
差を求めるとともに、求めた差の電圧にオフセット電圧
°を加えた出力電圧、即ち検出したトルクに相応する電
圧を出力する。The output voltage of the peak detection circuit 23 is given to the differential amplifier circuit 21. The offset voltage of the offset voltage output section 14 is obtained by dividing the output voltage of the power supply stabilizing section 12, and is set to be output as a required value when the torque sensor section TS does not detect torque. . The offset voltage is applied to the differential amplifier circuit 21 and the voltage-current conversion circuit 25. Further, the output voltage of the differential amplifier circuit 21 is applied to a voltage-current conversion circuit 24. The differential amplifier circuit 21 determines the difference between the output voltages of the peak detection circuits 18 and 23, and outputs an output voltage obtained by adding an offset voltage to the determined difference voltage, that is, a voltage corresponding to the detected torque.
この差動増幅回路24の出力電圧は電圧−電流変換回路
24で電流変換されてコネクタCNI、CN2を介して
コントローラCTRの電流−電圧変換部26へ入力され
、その出力はマイクロコンピュータ28へ入力される。The output voltage of the differential amplifier circuit 24 is converted into a current by the voltage-current conversion circuit 24 and inputted to the current-voltage conversion section 26 of the controller CTR via the connectors CNI and CN2, and the output thereof is inputted to the microcomputer 28. Ru.
また、オフセント電圧が入力されて、オフセント電圧は
電圧−電流変換回路24で電流変換されてコネクタCN
I 、 CN2を介してコントローラCTRの電流−電
圧変換部27へ入力され、その出力はマイクロコンピュ
ータ28へ入力される。前記比較回路20の出力電圧は
コネクタCNI 、 CN2を介してコントローラCT
Hのマイクロコンピュータ28へ入力される。コントロ
ーラCTHの電源安定化部29には、外部に設けである
電源30の電圧がキースイッチ舖及びコネクタCN2を
介して与えられており、この電源安定化部29の出力電
圧はコントローラCTR内の回路及びコネクタCN2.
CNIを介してトルクセンサ部TSの電源安定化部1
2及びトルクセンサ部TS内の図示しない電子回路へ与
えられている。Further, an off-cent voltage is input, and the off-cent voltage is converted into a current by the voltage-current conversion circuit 24 to connect the connector CN.
It is input to the current-voltage converter 27 of the controller CTR via I and CN2, and its output is input to the microcomputer 28. The output voltage of the comparator circuit 20 is sent to the controller CT via connectors CNI and CN2.
It is input to the microcomputer 28 of H. The voltage of an external power supply 30 is supplied to the power supply stabilizing section 29 of the controller CTH via a key switch or connector CN2, and the output voltage of this power supply stabilizing section 29 is applied to the circuit inside the controller CTR. and connector CN2.
Power supply stabilization unit 1 of torque sensor unit TS via CNI
2 and an electronic circuit (not shown) in the torque sensor section TS.
なお、コントローラCTR及びトルクセンサ部TSの接
地部E及びEはコネクタCN1.CN2を介して共通に
接続されている。また外部の接地点E0はコネクタCN
2を介してコントローラCTRの接地部Eと接続されて
いる。Note that the grounding parts E and E of the controller CTR and the torque sensor part TS are connected to the connector CN1. They are commonly connected via CN2. Also, the external ground point E0 is connected to the connector CN.
It is connected to the grounding part E of the controller CTR via 2.
次にこのように構成したトルクセンサのトルク検出動作
を第1図により説明する。Next, the torque detection operation of the torque sensor configured as described above will be explained with reference to FIG.
キースイッチS匈を閉路して電源30を投入すると、電
源安定化部29の出力電圧が電源安定化部12に与えら
れ、電源安定化部12の出力電圧が発振回路13及びオ
フセット電圧出力部14に夫々与えられる。When the key switch S is closed and the power supply 30 is turned on, the output voltage of the power supply stabilization section 29 is given to the power supply stabilization section 12, and the output voltage of the power supply stabilization section 12 is applied to the oscillation circuit 13 and the offset voltage output section 14. are given to each.
それにより発振回路13は発振動作し、オフセット電圧
出力部14はオフセット電圧を出力する。As a result, the oscillation circuit 13 operates in oscillation, and the offset voltage output section 14 outputs an offset voltage.
発振回路13の発振出力は、温度補償回路15及びトル
ク検出回路16に夫々与えられる。温度補償回路15の
共振により生じる交流電圧は周囲温度に関連して得られ
、その交流電圧はクランプ回路17に与えられる。また
トルク検出回路16の共振により生じる交流電圧は操舵
輪の操作により作用したトルク及び周囲温度に関連して
得られてその交流電圧はクランプ回路22に与えられる
。クランプ回路17、22は夫々、与えられた交流電圧
の負の最大値を0νになすよう波形を正電圧側へレベル
変更するバイアスを与えてクランプする。そしてクラン
プ回路17.22の出力電圧を、ピーク検出回路18.
23に各別に与える。ピーク検出回路1B、 、23は
、与えられた交流電圧のピーク値を順次検出する。これ
により、ピーク検出回路18は周囲温度に関連する交流
電圧をそのピーク値で検出し、ピーク検出回路23はト
ルク及び周囲温度に関連する交流電圧をそのピーク値で
検出する。The oscillation output of the oscillation circuit 13 is provided to a temperature compensation circuit 15 and a torque detection circuit 16, respectively. The alternating voltage generated by the resonance of the temperature compensation circuit 15 is obtained in relation to the ambient temperature and is applied to the clamp circuit 17. Further, the alternating voltage generated by the resonance of the torque detection circuit 16 is obtained in relation to the torque applied by the operation of the steering wheel and the ambient temperature, and the alternating current voltage is applied to the clamp circuit 22. The clamp circuits 17 and 22 clamp the AC voltage by applying a bias to change the level of the waveform toward a positive voltage so that the maximum negative value of the applied AC voltage becomes 0v. Then, the output voltage of the clamp circuit 17.22 is applied to the peak detection circuit 18.22.
23 separately. The peak detection circuits 1B, 23 sequentially detect the peak values of the applied AC voltage. Thereby, the peak detection circuit 18 detects the AC voltage related to the ambient temperature at its peak value, and the peak detection circuit 23 detects the AC voltage related to the torque and the ambient temperature at its peak value.
そのため、温度補償回路15及びトルク検出回路16で
得る交流電圧がゼロクロス付近に波形歪が生じていても
、あるいは発振出力波形の中点と、共振して得られる交
流電圧波形の中点とが相異していてもそれらの影客を全
くうけず、トルクセンサ部TSのセンサ出力を高精度に
安定に得ることになる。そして、これらのピーク検出回
路18.23の各出力電圧は前記オフセント電圧出力部
14のオフセット電圧とともに差動増幅回路21に与え
られ、差動増幅回路21はピーク検出回路18.23の
各出力の差を求めるとともに、その差の出力電圧にオフ
セット電圧を加えることになる。したがって、差動増幅
回路21の出力電圧は、温度補償回路15及びトルク検
出回路16の周囲温度に関連する出力電圧が相殺されて
、作用しているトルクに関連する出力電圧のみが差動増
幅回路21から得ることになる。Therefore, even if the AC voltage obtained by the temperature compensation circuit 15 and the torque detection circuit 16 has waveform distortion near the zero cross, or the midpoint of the oscillation output waveform and the midpoint of the AC voltage waveform obtained by resonance are inconsistent with each other. Even if there are differences, the sensor output of the torque sensor section TS can be stably obtained with high precision without being influenced by those problems at all. Each output voltage of these peak detection circuits 18.23 is given to a differential amplifier circuit 21 together with the offset voltage of the offset voltage output section 14, and the differential amplifier circuit 21 receives each output voltage of the peak detection circuit 18.23. In addition to finding the difference, an offset voltage is added to the output voltage of the difference. Therefore, the output voltage of the differential amplifier circuit 21 is such that the output voltages related to the ambient temperature of the temperature compensation circuit 15 and the torque detection circuit 16 are canceled out, and only the output voltage related to the acting torque is applied to the differential amplifier circuit 21. You will get it from 21.
なお、トルクセンサ部TSがトルクを検出していない場
合には差動増幅回路21の出力電圧はオフセット電圧と
なり、トルクを検出した場合には操舵輪の回転方向によ
り、オフセット電圧を基準にして出力電圧が正又は負方
向に変化し、電源安定化部12の出力電圧と発振回路1
3の規定入力電圧とに差が生じる場合であっても適正な
検出トルクが得られる。そして差動増幅回路21のトル
クに関連する出力電圧がコネクタCNI、CN2を介し
てコントローラCTRのマイクロコンピュータ28へ入
力されて、検出トルクに関連して操舵力を補助する図示
しない電動機を制御することになる。またオフセット電
圧出力部14のオフセット電圧はコネクタCNICN2
を介してコントローラCTRのマイクロコンピュータ2
8へ入力されるから、電源30の投入時のオフセット電
圧をマイクロコンピュータ28で記憶させて、その後に
差動増幅回路21から与えられるオフセット電圧との差
を求めれば電源安定化部12の故障を検知できる。Note that when the torque sensor unit TS does not detect torque, the output voltage of the differential amplifier circuit 21 becomes an offset voltage, and when torque is detected, the output voltage is determined based on the offset voltage depending on the rotation direction of the steering wheel. When the voltage changes in the positive or negative direction, the output voltage of the power supply stabilizing section 12 and the oscillation circuit 1
Even if there is a difference between the input voltage and the specified input voltage of No. 3, an appropriate detected torque can be obtained. The output voltage related to the torque of the differential amplifier circuit 21 is inputted to the microcomputer 28 of the controller CTR via the connectors CNI and CN2, and controls an electric motor (not shown) that assists the steering force in relation to the detected torque. become. Also, the offset voltage of the offset voltage output section 14 is determined by the connector CNICN2.
Through the controller CTR microcomputer 2
8, the offset voltage when the power supply 30 is turned on is stored in the microcomputer 28, and then the difference between the offset voltage and the offset voltage given from the differential amplifier circuit 21 is determined to detect a failure of the power supply stabilizing unit 12. Can be detected.
更に発振回路13が故障して発振出力が消滅した場合は
、温度補償回路15及びトルク検出回路16の出力電圧
が消滅する。そのためピーク検出回路18の出力電圧が
比較回i2Qに与えられなくなり、基準電圧回路19か
ら与えられる基準電圧のみが比較回路20に与えられて
、比較回路20は電圧を出力してその電圧をコントロー
ラCTRのマイクロコンピュータ28に与えるから、こ
れにより発振回路13の故障を検知できる。Furthermore, if the oscillation circuit 13 fails and the oscillation output disappears, the output voltages of the temperature compensation circuit 15 and the torque detection circuit 16 disappear. Therefore, the output voltage of the peak detection circuit 18 is no longer given to the comparison circuit i2Q, and only the reference voltage given from the reference voltage circuit 19 is given to the comparison circuit 20, and the comparison circuit 20 outputs the voltage and transfers the voltage to the controller CTR. Since the signal is sent to the microcomputer 28 of the oscillation circuit 13, a failure of the oscillation circuit 13 can be detected.
したがって、電源安定化部12又は発振回路13の故障
を検知した場合には、操舵力を補助する電動機の制御を
禁止する等、パワーステアリング装置の安全性を高め得
る。Therefore, when a failure of the power supply stabilizing unit 12 or the oscillation circuit 13 is detected, the safety of the power steering device can be improved by, for example, prohibiting control of the electric motor that assists the steering force.
なお、本発明のトルクセンサを自動車の電動パワーステ
アリング装置に用いた場合について説明したが、自動車
以外において単にトルクを検出する場合にも適用できる
ことは勿論である。Although the torque sensor of the present invention is used in an electric power steering device for an automobile, it is of course applicable to simply detecting torque in a vehicle other than an automobile.
以上詳述したように本発明のトルクセンサは、操舵力に
より作用したトルクに相応する磁気結合状態に関連して
誘起する交流電圧が与えられ、それに所定のバイアス・
を与えるクランプ回路及びそのクランプ回路でクランプ
した交流電圧が与えられ、その交流電圧のピーク値を検
出するピーク検出回路を備えて、交流電圧のピーク値に
基づいて検出トルクを得るようにしたから、自動車のバ
ッテリに起因して、誘起電圧のゼロクロス付近に生じる
波形歪及び発振出力波形の中点と誘起電圧を整流した直
流電圧波形の中点との相異による影Vを全くうけない。As described in detail above, the torque sensor of the present invention is provided with an AC voltage induced in relation to the magnetic coupling state corresponding to the torque applied by the steering force, and a predetermined bias and voltage applied thereto.
A clamp circuit that gives the AC voltage and an AC voltage clamped by the clamp circuit are provided, and a peak detection circuit that detects the peak value of the AC voltage is provided, and the detected torque is obtained based on the peak value of the AC voltage. It is completely free from the effects of waveform distortion caused near the zero cross of the induced voltage due to the automobile battery and the difference between the midpoint of the oscillation output waveform and the midpoint of the DC voltage waveform obtained by rectifying the induced voltage.
したがって本発明によれば、トルクの変化を高精度に検
出し得て、信頼性が高く、特に自動車の電動パワーステ
アリング装置に好適なトルクセンサを提供できる優れた
効果を奏する。Therefore, according to the present invention, a torque sensor that can detect changes in torque with high accuracy, has high reliability, and is particularly suitable for an electric power steering device of an automobile can be provided.
第1図は本発明に係るトルクセンサのブロック図、第2
図は従来のトルクセンサの要部の回路図、第3図は発振
出力波形の中点及び誘起した交流電圧の中点を比較して
示す波形図、第4図は交流電圧の全波整流波形の波形図
である。
11・・・電源(バッテリ)13・・・発振回路 14
・・・オフセット電圧出力部 15・・・温度補償回路
16・・・トルク検出回路 17・・・クランプ回路
18・・・ピーク検出回路 21・・・差動増幅回路
22・・・クランプ回路23・・・ピーク検出回路
24.25・・・電圧−電流変換回路28・・・マイク
ロコンピュータ TS・・・トルクセンサ部CTR・・
・コントローラ
特 許 出願人 光洋精工株式会社
代理人 弁理士 河 野 登 夫Fig. 1 is a block diagram of a torque sensor according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram of a torque sensor according to the present invention;
The figure is a circuit diagram of the main part of a conventional torque sensor, Figure 3 is a waveform diagram comparing the midpoint of the oscillation output waveform and the midpoint of the induced AC voltage, and Figure 4 is the full-wave rectified waveform of the AC voltage. FIG. 11... Power supply (battery) 13... Oscillation circuit 14
... Offset voltage output section 15 ... Temperature compensation circuit 16 ... Torque detection circuit 17 ... Clamp circuit 18 ... Peak detection circuit 21 ... Differential amplifier circuit 22 ... Clamp circuit 23.・Peak detection circuit
24.25...Voltage-current conversion circuit 28...Microcomputer TS...Torque sensor section CTR...
・Controller patent Applicant Koyo Seiko Co., Ltd. Agent Patent attorney Noboru Kono
Claims (1)
状態を得、その磁気結合に関連して誘起する交流電圧に
よりトルクを検出するトルクセンサにおいて、 前記交流電圧が与えられそれに所定のバイ アスを与えるクランプ回路及び該クランプ回路の交流電
圧が与えられそのピークを検出するピーク検出回路を備
え、該ピーク検出回路が出力する交流電圧のピーク値に
基づいて前記トルクを検出する構成としてあることを特
徴とするトルクセンサ。1. A torque sensor that obtains a magnetic coupling state related to torque applied by a steering force and detects torque by an alternating current voltage induced in relation to the magnetic coupling, comprising: a clamp circuit to which the alternating current voltage is applied and applies a predetermined bias to it; A torque sensor comprising: a peak detection circuit configured to receive an AC voltage of the clamp circuit and detect its peak; and detect the torque based on the peak value of the AC voltage output by the peak detection circuit. .
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JP63191843A JP2652208B2 (en) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | Torque sensor |
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Cited By (1)
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KR100597121B1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-07-05 | 현대모비스 주식회사 | Torque sensor for steering device of vehicle |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5536354U (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-08 | ||
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-
1988
- 1988-07-29 JP JP63191843A patent/JP2652208B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5536354U (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-08 | ||
JPS6180980A (en) * | 1984-09-28 | 1986-04-24 | Toshiba Corp | Amplitude detection circuit |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0587042A2 (en) * | 1992-09-07 | 1994-03-16 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Torque sensor |
EP0587042A3 (en) * | 1992-09-07 | 1994-08-03 | Koyo Seiko Co | |
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JP2652208B2 (en) | 1997-09-10 |
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