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JPH0620121Y2 - Torque detector abnormality detection device - Google Patents

Torque detector abnormality detection device

Info

Publication number
JPH0620121Y2
JPH0620121Y2 JP3914987U JP3914987U JPH0620121Y2 JP H0620121 Y2 JPH0620121 Y2 JP H0620121Y2 JP 3914987 U JP3914987 U JP 3914987U JP 3914987 U JP3914987 U JP 3914987U JP H0620121 Y2 JPH0620121 Y2 JP H0620121Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
torque detector
output
circuit
steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3914987U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63146736U (en
Inventor
裕也 宮崎
勇 竹間
靖彦 宮浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP3914987U priority Critical patent/JPH0620121Y2/en
Priority to US07/169,860 priority patent/US4834201A/en
Publication of JPS63146736U publication Critical patent/JPS63146736U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0620121Y2 publication Critical patent/JPH0620121Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えば電動式動力舵取装置に使用される、
ステアリングホイールに加えられる操舵トルクを検出し
てこれを電気信号に変換するトルク検出器の断線,短絡
等の異常状態を検出するトルク検出器の異常検出装置の
改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is used in, for example, an electric power steering system.
The present invention relates to an improvement of a torque detector abnormality detecting device that detects an abnormal state such as a wire break or a short circuit of a torque detector that detects a steering torque applied to a steering wheel and converts the steering torque into an electric signal.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に電動式動力舵取装置においては、例えば特開昭5
9−77966号公報に記載されているように、ステア
リングホイールに加えられる操舵トルクを操舵トルク検
出器で検出し、その操舵トルクに対応する電気的出力信
号を電動機制御回路に入力して、ステアリングギヤ機構
に連結された電動機を駆動制御することにより、操舵ト
ルクに対する操舵補助トルクを発生させて、ステアリン
グホイールの転舵を軽く行えるようにされている。
Generally, in an electric power steering apparatus, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-77966, a steering torque applied to a steering wheel is detected by a steering torque detector, and an electric output signal corresponding to the steering torque is input to a motor control circuit to generate a steering gear. By driving and controlling an electric motor connected to the mechanism, a steering assist torque is generated with respect to the steering torque so that the steering wheel can be steered lightly.

このような、動力舵取装置においては、ステアリングホ
イールに加えられる操舵トルクを操舵トルク検出器で検
出し、その検出値に基づき電動機の駆動を行うようにし
ているので、操舵トルク検出器が異常状態となり、実際
にステアリングホイールに加えられた操舵トルクの値と
は異なる操舵トルク検出値が操舵トルク検出器から出力
されると、電動機によって、不必要な操舵補助トルクを
発生させることになり、操縦安定性を確保することがで
きない。
In such a power steering apparatus, since the steering torque applied to the steering wheel is detected by the steering torque detector and the electric motor is driven based on the detected value, the steering torque detector is in an abnormal state. When a steering torque detection value that is different from the steering torque value actually applied to the steering wheel is output from the steering torque detector, the electric motor will generate unnecessary steering assist torque, which will result in stable steering. Sex cannot be secured.

このため、従来、操舵トルク検出器の出力が正常である
か異常であるかを異常検出装置で検出するようにしてい
る。この異常検出装置としては、操舵トルク検出器の出
力値が予め設定した上限値及び下限値によって定まる正
常範囲内にあるときには正常状態と、操舵トルク検出器
の出力値が前記正常範囲を逸脱したときには異常状態と
それぞれ判断するように構成されている。
For this reason, conventionally, the abnormality detection device detects whether the output of the steering torque detector is normal or abnormal. The abnormality detection device includes a normal state when the output value of the steering torque detector is within a normal range determined by preset upper and lower limits, and a normal state when the output value of the steering torque detector deviates from the normal range. Each is judged to be an abnormal state.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来のトルク検出器の異常検出装置
にあっては、単にトルク検出器の出力値が上限値及び下
限値で設定される正常範囲内であるか否かで、トルク検
出器の正常及び異常状態を判別するようにしているの
で、トルク検出器の固体差による出力値のバラツキに対
処するためには、正常範囲の幅を広げる必要がある。し
かし、トルク検出器の印加電圧側が断線した場合には、
出力値は正常状態の上限及び下限出力値を越えることに
なるが、トルク検出器の内部で短絡を生じた場合には、
出力値の変化が比較的小さくなってしまうため、断線及
び短絡をともに検出するためには、トルク検出器の出力
値の範囲を狭くしなければならず、必然的に正常範囲の
設定幅も狭くせざるを得なかった。
However, in the above-described conventional torque detector abnormality detection device, whether the torque detector is normal or not is simply determined by whether or not the output value of the torque detector is within the normal range set by the upper limit value and the lower limit value. Since the abnormal state is discriminated, it is necessary to widen the width of the normal range in order to cope with the variation in the output value due to the individual difference of the torque detector. However, if the applied voltage side of the torque detector is broken,
The output value will exceed the upper and lower limit output values in the normal state, but if a short circuit occurs inside the torque detector,
Since the change in the output value becomes relatively small, the range of the output value of the torque detector must be narrowed in order to detect both disconnection and short circuit, and the setting range of the normal range is inevitably narrow. I had to do it.

このように、トルク検出器の出力値を狭い範囲内で使用
すると、耐ノイズ性が劣ると共に、トルク検出器を構成
する機械部品を高精度に仕上げる必要があり、製造コス
トが嵩む等の問題点があった。
As described above, when the output value of the torque detector is used within a narrow range, the noise resistance is poor, and the mechanical parts constituting the torque detector need to be finished with high precision, resulting in increased manufacturing costs. was there.

そこで、この考案は、上記従来例の問題点に鑑みなされ
たものであり、トルク検出器の出力値の範囲を狭くする
ことなく、したがって異常検出装置の正常範囲の設定幅
を広くした状態で、トルク検出器の断線及び短絡を確実
に検出することができるトルク検出器の異常検出装置を
提供することを目的としている。
Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the above conventional example, without narrowing the range of the output value of the torque detector, therefore, in the state where the setting range of the normal range of the abnormality detection device is wide, An object of the present invention is to provide an abnormality detection device for a torque detector that can reliably detect disconnection and short circuit of the torque detector.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するために、この考案は、所定の電圧が
印加されると共に、トルクを検出して検出トルク値に応
じた出力電圧を出力するトルク検出器の異常状態を検出
するトルク検出器の異常検出装置において、前記トルク
検出器の出力電圧が所定設定範囲内であるか否かを判別
し、当該所定設定範囲外であるときに前記トルク検出器
の断線と判断して異常状態検出信号を出力する出力電圧
異常検出回路と、前記トルク検出器に印加される印加電
圧がある基準値より低いときに前記トルク検出器の短絡
と判断して異常状態検出信号を出力する印加電圧異常検
出回路とを備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to a torque detector that detects an abnormal state of a torque detector that detects a torque and outputs an output voltage corresponding to a detected torque value while a predetermined voltage is applied. In the abnormality detection device, it is determined whether or not the output voltage of the torque detector is within a predetermined set range, and when it is outside the predetermined set range, it is determined that the torque detector is disconnected and an abnormal state detection signal is output. An output voltage abnormality detection circuit that outputs, and an applied voltage abnormality detection circuit that outputs an abnormal state detection signal by determining that the torque detector is short-circuited when the applied voltage applied to the torque detector is lower than a certain reference value. It is characterized by having.

〔作用〕[Action]

この考案においては、トルク検出器の内部で断線が生じ
たときには、その出力値が正常範囲外となり、これをそ
の出力側に接続した出力電圧異常検出回路で検出し、操
舵トルク検出器の内部で短絡が生じたときには、その内
部抵抗が見掛け上小さくなり、これに応じて印加電圧の
分圧電圧が低下し、これを印加電圧異常検出回路で検出
するようにして、断線と短絡とを個別に検出することに
より、トルク検出器の出力値の幅を広く維持しながら、
出力電圧異常検出回路の上限値及び下限値の設定幅を広
くすることができる。
In this invention, when a disconnection occurs inside the torque detector, the output value is out of the normal range, and this is detected by the output voltage abnormality detection circuit connected to the output side, and inside the steering torque detector. When a short circuit occurs, its internal resistance is apparently reduced, and the divided voltage of the applied voltage is reduced accordingly, and this is detected by the applied voltage abnormality detection circuit to detect disconnection and short circuit separately. By detecting, while maintaining a wide range of output values of the torque detector,
The setting range of the upper limit value and the lower limit value of the output voltage abnormality detection circuit can be widened.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの考案を電動式動力舵取装置に適用した場合
の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to an electric power steering apparatus.

図中、1はステアリングホイール(図示せず)に加えら
れる操舵トルクを例えばステアリングホイールに連結さ
れた入力軸とステアリングギヤ機構に連結された出力軸
との間に介挿されたトーションバーの捩れ角で検出する
ポテンショメータで構成される操舵トルク検出器であ
り、この操舵トルク検出器1の印加電圧端子tT1及びt
T2と可動接触子1aに接続された出力端子tOとが動力
舵取制御装置2に接続されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a steering torque applied to a steering wheel (not shown), for example, a torsion angle of a torsion bar inserted between an input shaft connected to the steering wheel and an output shaft connected to a steering gear mechanism. Is a steering torque detector composed of a potentiometer for detecting the voltage applied to the steering torque detector 1. Applied voltage terminals t T1 and t
T2 and an output terminal t O connected to the movable contactor 1a are connected to the power steering control device 2.

この動力舵取制御装置2は、外部のバッテリーBからの
電力がキースイッチ3を介して供給される安定化電源回
路4を有し、この安定化電源回路4から動力舵取制御装
置2の各内部回路に正の電圧+V及び負の電圧−Vの定
電圧が供給される。そして、動力舵取制御装置2の操舵
トルク検出器1の印加電圧端子tT1及びtT2が接続され
る接続端子tC1及びtC2にはそれぞれ正電圧+V及び負
電圧−Vが抵抗R1及びR2を介して印加され、操舵トル
ク検出器1の出力端子tOが接続される入力端子tI
は、出力電圧異常検出回路の一部を構成する、入力端子
Iと接地との間に介挿された前記抵抗R1及びR2の抵
抗値に比較して十分大きい抵抗値の抵抗R3と、この抵
抗R3と入力端子tIとの接続点に介挿された抵抗R4
び充放電用コンデンサCで構成される積分回路5とが接
続されている。
This power steering control device 2 has a stabilizing power supply circuit 4 to which electric power from an external battery B is supplied via a key switch 3, and each of the power steering control device 2 is supplied from this stabilizing power supply circuit 4. Constant voltages of positive voltage + V and negative voltage -V are supplied to the internal circuit. Then, at the connection terminals t C1 and t C2 to which the applied voltage terminals t T1 and t T2 of the steering torque detector 1 of the power steering control device 2 are connected, positive voltage + V and negative voltage −V are applied to the resistors R 1 and The input terminal t I, which is applied via R 2 and is connected to the output terminal t O of the steering torque detector 1, is connected between the input terminal t I and the ground, which forms a part of the output voltage abnormality detection circuit. Resistor R 3 having a resistance value sufficiently larger than the resistance values of the resistors R 1 and R 2 inserted in the resistor R 4 and the resistor R 4 inserted at the connection point between the resistor R 3 and the input terminal t I. And an integrating circuit 5 composed of a charging / discharging capacitor C.

そして、抵抗R1及び接続端子tC1の接続点における電
圧V1が印加電圧異常検出回路6に入力される。この印
加電圧異常検出回路6は、電圧V1が非反転入力側に、
正電圧+Vを抵抗R5及びR6で分圧した分圧電圧が下限
値設定電圧VS1Lとして反転入力側にそれぞれ入力され
るオペアンプで構成されるコンパレータ6aを有し、こ
のコンパレータ6aから電圧V1が下限値設定電圧VS
1Lを越えているときに高レベルH、下限値設定電圧VS
1L以下のときに低レベルLの異常検出信号AS1が出力
される。ここで、下限値設定電圧VS1Lは、操舵トルク
検出器1の内部で短絡を生じたときの内部抵抗の低下に
よる電圧V1の低下を検出することが可能な値に選定さ
れている。
Then, the voltage V 1 at the connection point of the resistor R 1 and the connection terminal t C1 is input to the applied voltage abnormality detection circuit 6. In the applied voltage abnormality detection circuit 6, the voltage V 1 is applied to the non-inverting input side,
A positive voltage + V is divided by resistors R 5 and R 6 and a divided voltage is input to the inverting input side as a lower limit value setting voltage VS 1L. 1 is the lower limit value setting voltage VS
High level H, lower limit value setting voltage VS when exceeding 1L
When it is 1L or less, the low level L abnormality detection signal AS 1 is output. Here, the lower limit value setting voltage VS 1L is selected to be a value capable of detecting a decrease in the voltage V 1 due to a decrease in internal resistance when a short circuit occurs inside the steering torque detector 1.

また、積分回路5の充放電用コンデンサCの端子間電圧
Iが出力電圧異常検出回路7に入力される。この出力
異常検出回路7は、非反転入力側に正電圧+Vを抵抗R
7及びR8で分圧した分圧電圧が上限値設定電圧VS2H
して入力され、反転入力側に電圧VIが入力されるオペ
アンプ7aと、非反転入力側に電圧VIが、反転入力側
に負電圧−Vを抵抗R9及びR10で分圧した電圧が下限
値設定電圧VS2Lとして入力されるオペアンプ7bとで
構成されるウインドコンパレータ7cを備えており、こ
れらウインドコンパレータ7cの出力側からVS2L<V
I<VS2Hのときに高レベルH、VI≦VS2L及びVI
VS2Hのときに低レベルLの検出信号AS2が出力され
る。ここで、上限値設定電圧VS2H及び下限値設定電圧
VS2Lは、第3図に示すように、操舵トルク検出器1の
出力端子V0から出力される出力電圧の上限値VH及び下
限値VLより大きな値に選定されている。
Further, the terminal voltage V I of the charging / discharging capacitor C of the integrating circuit 5 is input to the output voltage abnormality detecting circuit 7. The output abnormality detection circuit 7 applies a positive voltage + V to the resistor R on the non-inverting input side.
The divided voltage divided by 7 and R 8 is input as the upper limit setting voltage VS 2H , and the operational amplifier 7a to which the voltage V I is input to the inverting input side and the voltage V I to the non-inverting input side are input to the inverting input side. Is provided with a window comparator 7c configured with an operational amplifier 7b to which a voltage obtained by dividing the negative voltage -V by the resistors R 9 and R 10 is input as the lower limit value setting voltage VS 2L , and the output side of these window comparators 7c. To VS 2L <V
High level when I <VS 2H , V I ≤ VS 2L and V I
When VS 2H , the low-level L detection signal AS 2 is output. Here, as shown in FIG. 3, the upper limit value setting voltage VS 2H and the lower limit value setting voltage VS 2L are the upper limit value V H and the lower limit value of the output voltage output from the output terminal V 0 of the steering torque detector 1. It is selected to be a value larger than V L.

そして、各異常検出回路6及び7の出力側が互いに接続
されてラッチ回路8の入力側に接続されていると共に、
プルアップ抵抗R11を介して正電圧+Vに接続されてい
る。
The output sides of the abnormality detection circuits 6 and 7 are connected to each other and to the input side of the latch circuit 8, and
It is connected to a positive voltage + V via a pull-up resistor R 11 .

一方、積分回路5の充放電用コンデンサCの端子間電圧
Iが電動機制御回路10及び中立状態判別回路11に
入力される。
On the other hand, the inter-terminal voltage V I of the charging / discharging capacitor C of the integrating circuit 5 is input to the motor control circuit 10 and the neutral state determination circuit 11.

電動機制御回路10は、操舵トルク検出器1の操舵トル
ク検出電圧に応じた端子間電圧VIが入力される増幅器
10aと、この増幅器10aの増幅出力を鋸歯状波と比
較することによりパルス幅変調を行い、出力電圧に対応
するデューティ比のパルス出力Paとその反転パルス出
力Pbとを出力するパルス幅変調回路10bと、前記ラ
ッチ回路8の出力、パルス幅変調回路10b及び中立状
態判別回路11からの出力が入力されるAND回路10
c,10dと、このAND回路10c,10dの出力が
供給され、例えばラックアンドピニオン式のステアリン
グギヤに接続された電動機10eを駆動制御する電動機
駆動回路10fとを備えている。ここで、パルス幅変調
回路10bは、そのパルス基本周波数が可聴範囲以下と
なる約15〜20kHzに選定され、且つ増幅器10aの
出力電圧が0(V)であるときに、デューティ比が5
0:50となり、正の電圧であるときにその電圧値に応
じてデューティ比が50:50から100:0まで連続
的に変化し、負の電圧であるときにその電圧値に応じて
デューティ比が50:50から0:100まで連続的に
変化するパルス出力Paと、その反転パルス出力Pbと
が出力される。
The electric motor control circuit 10 compares the amplifier 10a to which the inter-terminal voltage V I according to the steering torque detection voltage of the steering torque detector 1 is input, and a pulse width modulation by comparing the amplified output of the amplifier 10a with a sawtooth wave. From the pulse width modulation circuit 10b that outputs the pulse output Pa having the duty ratio corresponding to the output voltage and its inverted pulse output Pb, the output of the latch circuit 8, the pulse width modulation circuit 10b, and the neutral state determination circuit 11. AND circuit 10 to which the output of
c and 10d, and an electric motor drive circuit 10f for driving and controlling an electric motor 10e to which the outputs of the AND circuits 10c and 10d are supplied and which is connected to, for example, a rack and pinion type steering gear. Here, the pulse width modulation circuit 10b has a duty ratio of 5 when the pulse fundamental frequency is selected to be about 15 to 20 kHz, which is below the audible range, and the output voltage of the amplifier 10a is 0 (V).
When the voltage is 0:50, the duty ratio changes continuously from 50:50 to 100: 0 according to the voltage value, and when the voltage is negative, the duty ratio changes according to the voltage value. A pulse output Pa that continuously changes from 50:50 to 0: 100 and its inverted pulse output Pb are output.

また、電動機駆動回路10fは、第2図に示すように、
トランジスタブリッジ回路10gを備えている。このト
ランジスタブリッジ回路10gは、4つのトランジスタ
Tr1〜Tr4を有し、そのトランジスタTr1及びTr2が直列に
接続されていると共に、トランジスタTr3及びTr4が直列
に接続され、これらの直列回路が並列に接続されてバッ
テリBに外部リレー12のリレー接点12aを介して接
続されている。そして、トランジスタTr1及びTr2の接続
点とトランジスタTr3及びTr4の接続点との間に前記電動
機10eが接続され、且つトランジスタTr1及びTr4のベ
ースにAND回路10cの出力が、トランジスタTr2
びTr3のベースにAND回路10dの出力がそれぞれ供
給されている。
Further, the electric motor drive circuit 10f, as shown in FIG.
The transistor bridge circuit 10g is provided. This transistor bridge circuit 10g has four transistors
Have Tr 1 to Tr 4, together with the transistor Tr 1 and Tr 2 are connected in series, the transistors Tr 3 and Tr 4 are connected in series, these series circuits are connected in parallel battery B The external relay 12 is connected via a relay contact 12a. Then, the motor 10e between the connection point of the connection point of the transistors Tr 1 and Tr 2 and the transistor Tr 3 and Tr 4 are connected, and the output of the AND circuit 10c to the base of the transistor Tr 1 and Tr 4 are transistors The outputs of the AND circuit 10d are supplied to the bases of Tr 2 and Tr 3 , respectively.

中立状態判別回路11は、例えばウインドコンパレータ
を含んで構成され、操舵トルク検出器1の出力電圧に応
じた電圧VIが零近傍の不感帯幅内であるときに論理値
“0”、それ以外であるときに論理値“1”の中立状態
判別出力Naを出力し、これをAND回路10c及び1
0dに供給する。
The neutral state determination circuit 11 is configured to include, for example, a window comparator, and has a logical value “0” when the voltage V I corresponding to the output voltage of the steering torque detector 1 is within the dead band width near zero, and otherwise. At a certain time, the neutral state determination output Na of the logical value "1" is output, and this is output to AND circuits 10c and 1c.
Supply to 0d.

また、ラッチ回路8の出力が外部リレー12を制御する
リレーコントローラ13に供給され、ラッチ回路8の出
力が論理値“1”のときに、外部リレー12のリレーコ
イル12bに通電してこれを付勢し、リレー接点12a
を閉じ、ラッチ回路8の出力が論理値“0”となったと
きにリレーコイル12bへの通電を遮断してリレー接点
12aを開き、電動機10eへの通電を遮断する。
Also, the output of the latch circuit 8 is supplied to the relay controller 13 that controls the external relay 12, and when the output of the latch circuit 8 has the logical value "1", the relay coil 12b of the external relay 12 is energized and attached. Energize and relay contact 12a
When the output of the latch circuit 8 becomes the logical value "0", the relay coil 12b is de-energized to open the relay contact 12a and the electric motor 10e is de-energized.

次に、上記実施例の動作を説明する。今、操舵トルク検
出器1が正常状態であるものとすると、この操舵トルク
検出器1から第3図に示す如くステアリングホイールの
右操舵に応じて正の出力電圧を、左操舵に応じて負の出
力電圧を、非操舵時に零の出力電圧をそれぞれ出力す
る。ここで、操舵トルク検出器1の出力電圧は、操舵ト
ルクに比例するものであるが、操舵トルク検出器1に設
けられた機械的ストッパによって上限値VH及び下限値
Lを越えることはない。
Next, the operation of the above embodiment will be described. Now, assuming that the steering torque detector 1 is in a normal state, the steering torque detector 1 outputs a positive output voltage in response to right steering of the steering wheel and a negative output voltage in response to left steering as shown in FIG. As for the output voltage, zero output voltage is output during non-steering. Here, the output voltage of the steering torque detector 1 is proportional to the steering torque, but the mechanical stopper provided in the steering torque detector 1 does not exceed the upper limit value V H and the lower limit value V L. .

この正常状態においては、上述したように操舵トルク検
出器1の出力電圧が上限値VH及び下限値Lを越えること
がないので、動力舵取制御装置2の積分回路5における
充放電用コンデンサCの端子間電圧VIも操舵トルク検
出器1の出力電圧に等しくなるので、上限値VH及び下
限値VLを越えることはなく、出力電圧異常検出回路7
のウインドコンパレータ7cから高レベルの検出信号A
2が出力される。
In this normal state, the output voltage of the steering torque detector 1 does not exceed the upper limit value V H and the lower limit value L as described above, so the charging / discharging capacitor C in the integrating circuit 5 of the power steering control device 2 is prevented. Since the inter-terminal voltage V I of the output voltage of the steering torque detector 1 is also equal to the output voltage of the steering torque detector 1, the output voltage abnormality detection circuit 7 does not exceed the upper limit value V H and the lower limit value V L.
Detection signal A of high level from the window comparator 7c of
S 2 is output.

また、操舵トルク検出器1が正常状態であるので、動力
舵取装置2の接続端子tC1及び抵抗R1の接続点の電圧
1は、操舵トルク検出器1の内部抵抗と抵抗R1との分
圧電圧となり、操舵トルク検出器1の内部抵抗が比較的
大きいので、印加電圧異常検出回路6の下限値設定電圧
VS1Lを越える。このため、印加電圧異常検出回路6か
らも高レベルの異常検出信号AS1が出力される。
Further, since the steering torque detector 1 is in a normal state, the voltage V 1 of the connection point of the connecting terminals t C1 and resistor R 1 power steering device 2, the internal resistance of the steering torque detector 1 and the resistance R 1 Since the steering torque detector 1 has a relatively large internal resistance, the lower limit value setting voltage VS 1L of the applied voltage abnormality detection circuit 6 is exceeded. Therefore, the applied voltage abnormality detection circuit 6 also outputs the high-level abnormality detection signal AS 1 .

したがって、各異常検出回路6及び7の異常検出信号A
1及びAS2が入力されるラッチ回路8の出力が論理値
“1”を維持し、これがAND回路10c及び10dに
入力されると共に、外部リレーコントローラ13によっ
て外部リレー12のリレーコイル12bが通電され、そ
のリレー接点12aが閉じて電動機駆動回路10fにバ
ッテリBの電力を供給可能な状態となっている。
Therefore, the abnormality detection signal A of each abnormality detection circuit 6 and 7
The output of the latch circuit 8 to which S 1 and AS 2 are input maintains a logical value “1”, which is input to the AND circuits 10c and 10d, and the external relay controller 13 energizes the relay coil 12b of the external relay 12. Then, the relay contact 12a is closed and the electric power of the battery B can be supplied to the electric motor drive circuit 10f.

したがって、この状態で、ステアリングホイールを操舵
しておらず、操舵トルクが零又はその近傍であるときに
は、中立状態判別回路11の判別出力Naが論理値
“0”となるので、AND回路10c及び10dからパ
ルス出力が出力されることはなく、電動機駆動回路10
fの各トランジスタTr1〜Tr4はオフ状態となって、電動
機10eに電力が供給されず、この電動機10eは第4
図に示す如く出力零の停止状態を維持し、操舵補助トル
クを発生することはない。
Therefore, in this state, when the steering wheel is not steered and the steering torque is at or near zero, the determination output Na of the neutral state determination circuit 11 becomes the logical value "0", so the AND circuits 10c and 10d. No pulse output is output from the motor drive circuit 10
Each of the transistors Tr 1 to Tr 4 of f is turned off, and no electric power is supplied to the electric motor 10e.
As shown in the figure, the zero output is maintained and the steering assist torque is not generated.

また、操舵トルク検出器1の出力電圧が中立状態判別回
路11で設定されている不感帯電圧以上となると、中立
電圧判別回路11の判別出力Naが論理値“1”とな
り、これがAND回路10c及び10dに供給されるの
で、これらAND回路10c及び10dから、操舵トル
ク検出器1の出力電圧を増幅器10aで増幅し、これを
パルス幅変調回路10bで増幅電圧に応じたデューティ
比のパルス出力Pa及びPbが出力され、これらが電動
機駆動回路10fのトランジスタブリッジ回路10gに
供給される。したがって、電動機10eに操舵トルク検
出器1の出力電圧に比例した電流が供給されることにな
るので、この電動機10eが操舵方向に対応して回転駆
動され、第4図に示すように操舵トルクに応じた操舵補
助トルクを発生させる。
When the output voltage of the steering torque detector 1 becomes equal to or higher than the dead band voltage set by the neutral state determination circuit 11, the determination output Na of the neutral voltage determination circuit 11 becomes the logical value "1", which is the AND circuits 10c and 10d. The output voltage of the steering torque detector 1 is amplified by the amplifier 10a from the AND circuits 10c and 10d, and the pulse width modulation circuit 10b outputs the pulse output Pa and Pb of the duty ratio according to the amplified voltage. Are output, and these are supplied to the transistor bridge circuit 10g of the electric motor drive circuit 10f. Therefore, since a current proportional to the output voltage of the steering torque detector 1 is supplied to the electric motor 10e, the electric motor 10e is rotationally driven in correspondence with the steering direction, and as shown in FIG. A steering assist torque corresponding to the generated steering assist torque is generated.

また、この操舵トルク検出器1の正常状態から、操舵ト
ルク検出器1の印加電圧端子tT1(又はtT2)側が断線
した場合には、操舵トルク検出器1の出力側と接地との
間に接続された抵抗R3の抵抗値が、操舵トルク検出器
1に印加される正電圧+V及び負電圧−Vとの間に接続
された抵抗R1及びR2の抵抗値に比較して十分に大きい
値に選定されているので、積分回路5の充放電用コンデ
ンサCの端子間電圧VIが負電圧−V(又は正電圧+
V)と略等しくなり、出力電圧異常検出回路7の下限値
設定電圧VS2L(又は上限値設定電圧VS2H)を越える
ことになり、オペアンプ7bの出力が低レベルとなり、
これに応じてラッチ回路8の出力が論理値“1”とな
る。このため、AND回路10c及び10dからのパル
ス出力Pa及びPbの出力が停止されると共に、外部リ
レーコントローラ13による外部リレー12のリレーコ
イル12bの通電が遮断され、そのリレー接点が開いて
電動機駆動回路10fに対するバッテリ3の電力の供給
が遮断される。このため、電動機10eが回転停止状態
に制御されて、操舵補助トルクの発生を停止する。
When the applied voltage terminal t T1 (or t T2 ) of the steering torque detector 1 is disconnected from the normal state of the steering torque detector 1, the steering torque detector 1 is connected between the output side and the ground. The resistance value of the connected resistor R 3 is sufficiently compared with the resistance values of the resistors R 1 and R 2 connected between the positive voltage + V and the negative voltage −V applied to the steering torque detector 1. Since a large value is selected, the inter-terminal voltage V I of the charging / discharging capacitor C of the integrating circuit 5 is a negative voltage −V (or a positive voltage +
V) and becomes lower than the lower limit value setting voltage VS 2L (or the upper limit value setting voltage VS 2H ) of the output voltage abnormality detection circuit 7, and the output of the operational amplifier 7b becomes low level,
In response to this, the output of the latch circuit 8 becomes the logical value "1". For this reason, the output of the pulse outputs Pa and Pb from the AND circuits 10c and 10d is stopped, the energization of the relay coil 12b of the external relay 12 by the external relay controller 13 is interrupted, and the relay contact opens to open the motor drive circuit. The power supply of the battery 3 to 10f is cut off. Therefore, the electric motor 10e is controlled to stop rotating, and the generation of the steering assist torque is stopped.

また、操舵トルク検出器1の可動摺動子1aと出力端子
0との間で断線が生じたときには、積分回路5への出
力電圧の供給が遮断されるので、それまで充放電用コン
デンサCに充電されていた電荷が抵抗R4及びR3を介し
て徐々に放電され、充放電用コンデンサCの端子間電圧
Iが徐々に低下して終いには零となる。このように、
端子間電圧VIが零となると、パルス幅変調回路10b
のパルス出力Pa及びPbのデューティ比が共に50:
50となると共に、中立状態判別回路11の判別出力N
aが論理値“0”となり、AND回路10c及び10d
からパルス出力Pa及びPbの出力が停止され、電動機
10eの駆動が停止される。
Further, when a wire breakage occurs between the movable slider 1a of the steering torque detector 1 and the output terminal t 0 , the supply of the output voltage to the integrating circuit 5 is cut off. The electric charge that has been charged to is gradually discharged through the resistors R 4 and R 3 , and the inter-terminal voltage V I of the charging / discharging capacitor C gradually decreases to zero at the end. in this way,
When the terminal voltage V I becomes zero, the pulse width modulation circuit 10b
The duty ratios of the pulse outputs Pa and Pb of both are 50:
50, and the discrimination output N of the neutral state discrimination circuit 11
a becomes a logical value "0", and AND circuits 10c and 10d
Then, the output of the pulse outputs Pa and Pb is stopped, and the driving of the electric motor 10e is stopped.

さらに、操舵トルク検出器1の印加電圧端子tT1及びt
T2側が同時に断線した場合は、操舵トルク検出器1に対
する印加電圧の供給が遮断されるので、出力端子t0
らの出力電圧は零となり、前記と同様に積分回路5の充
放電用コンデンサCが放電されて、電動機10eの駆動
が停止される。
Further, the applied voltage terminals t T1 and t 1 of the steering torque detector 1
When the T2 side is disconnected at the same time, the supply of the applied voltage to the steering torque detector 1 is cut off, so that the output voltage from the output terminal t 0 becomes zero, and the charging / discharging capacitor C of the integrating circuit 5 becomes similar to the above. After the electric discharge, the driving of the electric motor 10e is stopped.

またさらに、操舵トルク検出器1の内部で短絡が生じた
場合には、この操舵トルク検出器1の内部抵抗が見掛け
上小さくなり、印加電圧異常検出回路6の入力電圧V1
は、操舵トルク検出器1の内部抵抗と抵抗R1との分圧
比で決定されるので、内部抵抗が小さくなると、電圧V
1が下限値設定電圧VS1L以下に低下する。このため、
印加電圧異常検出回路6のコンパレータ6aから出力さ
れる異常検出信号AS1が低レベルとなり、これに応じ
てラッチ回路8のラッチ出力が論理値“0”となるの
で、外部リレーコントローラ13によって外部リレー1
2のリレーコイル12bへの通電が遮断され、そのリレ
ー接点12aが開いて電動機駆動回路10fへの電力の
供給が遮断されると共に、AND回路10c及び10d
からのパルス出力Pa及びPbの出力が停止される。こ
のため、電動機10eの駆動が停止される。
Furthermore, when a short circuit occurs inside the steering torque detector 1, the internal resistance of the steering torque detector 1 is apparently reduced, and the input voltage V 1 of the applied voltage abnormality detection circuit 6 is reduced.
Is determined by the voltage division ratio between the internal resistance of the steering torque detector 1 and the resistance R 1 , so that if the internal resistance becomes smaller, the voltage V
1 drops below the lower limit value setting voltage VS 1L . For this reason,
Since the abnormality detection signal AS 1 output from the comparator 6a of the applied voltage abnormality detection circuit 6 becomes low level and the latch output of the latch circuit 8 becomes a logical value “0” in response to this, the external relay controller 13 causes the external relay 1
The power supply to the second relay coil 12b is cut off, the relay contact 12a is opened, the power supply to the electric motor drive circuit 10f is cut off, and the AND circuits 10c and 10d.
The output of the pulse outputs Pa and Pb from is stopped. Therefore, the driving of the electric motor 10e is stopped.

このように、上記実施例によると、印加電圧異常検出回
路6で操舵トルク検出器1の短絡状態を検出し、出力電
圧異常検出回路7で操舵トルク検出器1の断線を検出す
るようにし、これら異常検出回路6,7で短絡及び断線
の異常状態を検出したときに、操舵補助トルクを発生す
る電動機10eの駆動を停止させるようにしているの
で、操舵トルク検出器1に異常状態が発生した場合に、
電動機が実際の操舵状態とは異なる操舵補助トルクを発
生することを確実に防止することができ、操縦安定性を
向上させることができる。また、出力電圧異常検出回路
7では、操舵トルク検出器1の断線異常のみを検出する
ようにしており、その上限値設定電圧VS2H及び下限値
設定電圧VS2Lを正常状態における操舵トルク検出器1
の出力電圧の上限値及び下限値を越える設定電圧に選定
することができ、このため、操舵トルク検出器1の出力
電圧の可変範囲を広く採ることが可能となり、耐ノイズ
性、耐久性の向上及び操舵トルク検出器1を構成する機
械部品の寸法許容差を拡大することができると共に、操
舵トルク検出器の固体差による異常検出回路の誤動作を
防止することができる。
As described above, according to the above-described embodiment, the applied voltage abnormality detection circuit 6 detects the short-circuit state of the steering torque detector 1, and the output voltage abnormality detection circuit 7 detects the disconnection of the steering torque detector 1. When the abnormality detection circuits 6 and 7 detect an abnormal state of short circuit and disconnection, the drive of the electric motor 10e that generates the steering assist torque is stopped, so that when the abnormal state occurs in the steering torque detector 1. To
It is possible to reliably prevent the electric motor from generating the steering assist torque different from the actual steering state, and it is possible to improve the steering stability. Further, the output voltage abnormality detection circuit 7 detects only the disconnection abnormality of the steering torque detector 1, and the upper limit value setting voltage VS 2H and the lower limit value setting voltage VS 2L of the steering torque detector 1 are detected in the normal state.
It is possible to select a set voltage that exceeds the upper limit value and the lower limit value of the output voltage of, and thus it is possible to take a wide variable range of the output voltage of the steering torque detector 1 and improve noise resistance and durability. Further, it is possible to increase the dimensional tolerance of the mechanical parts that configure the steering torque detector 1, and prevent malfunction of the abnormality detection circuit due to individual differences of the steering torque detector.

なお、上記実施例においては、電動機制御回路10のパ
ルス幅変調回路10bで正及び負の入力電圧に応じたデ
ューティ比の2つのパルス出力Pa,Pbを出力する場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、増幅器10aの出力側に操舵方向を判定する操舵方
向判定回路及び絶対値回路を設け、その絶対値回路の絶
対値出力を、パルス幅変調回路でパルス出力に変換し、
このパルス出力をAND回路を介して電動機駆動回路1
0fに供給し、この電動機駆動回路10fで前記操舵方
向判定回路の判定結果に基づき電動機10eの駆動方向
を制御するようにしてもよく、電動機制御回路10の構
成は上記実施例の構成に限定されるものではない。
In the above embodiment, the case where the pulse width modulation circuit 10b of the motor control circuit 10 outputs the two pulse outputs Pa and Pb having the duty ratios corresponding to the positive and negative input voltages has been described, but the present invention is not limited to this. However, a steering direction determination circuit and an absolute value circuit for determining the steering direction are provided on the output side of the amplifier 10a, and the absolute value output of the absolute value circuit is converted into a pulse output by the pulse width modulation circuit,
This pulse output is passed through an AND circuit to the motor drive circuit 1
0f, and the drive direction of the electric motor 10e may be controlled based on the determination result of the steering direction determination circuit by the electric motor drive circuit 10f. The configuration of the electric motor control circuit 10 is not limited to the configuration of the above embodiment. Not something.

また、上記実施例においては、印加電圧異常検出回路6
及び出力電圧異常検出回路7をそれぞれオペアンプで構
成されるコンパレータで構成した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、他のコンパレー
タ、シュミット回路等の入力電圧の変化を検出し得るも
のであれば任意の検出回路を適用し得るものである。
Further, in the above embodiment, the applied voltage abnormality detection circuit 6
Although the case where the output voltage abnormality detection circuit 7 and the output voltage abnormality detection circuit 7 are each configured by a comparator has been described, the present invention is not limited to this and can detect a change in the input voltage of another comparator, a Schmitt circuit, or the like. If so, any detection circuit can be applied.

さらに、上記実施例においては、この考案を電動式動力
舵取装置に適用した場合について説明したが、これに限
らず他のトルク検出器にもこの考案を適用し得ることは
勿論である。
Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the electric power steering apparatus has been described, but it is needless to say that the present invention can be applied to other torque detectors.

さらに、上記実施例においては、この考案を電動式動力
舵取装置に適用した場合について説明したが、これに限
らず、他のトルク検出器にもこの考案を適用し得ること
は勿論である。
Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the electric power steering apparatus has been described, but the present invention is not limited to this, and the present invention can of course be applied to other torque detectors.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上説明したように、この考案によれば、操舵トルク検
出器の印加電圧の異常状態を検出する印加電圧異常検出
回路と、操舵トルク検出器の出力電圧の異常を検出する
出力電圧異常検出回路とを設け、印加電圧異常検出回路
で操舵トルク検出器の短絡による異常を検出し、出力電
圧異常検出回路で操舵トルク検出器の断線による異常を
検出するようにしているので、出力電圧異常検出回路の
上限値設定電圧及び下限値設定電圧を大きな電圧値とす
ることができ、これに伴って操舵トルク検出器の正常状
態における出力電圧の上限値及び下限値を広範囲に設定
することができ、耐ノイズ性,耐久性を向上させること
ができると共に、操舵トルク検出器を構成する機械部品
の寸法許容差を拡大して製造コストを廉価にすることが
でき、さらに操舵トルク検出器の固体差による異常検出
回路の誤動作を確実に防止することができる等の効果が
得られる。
As described above, according to the present invention, the applied voltage abnormality detection circuit for detecting an abnormal state of the applied voltage of the steering torque detector, and the output voltage abnormality detection circuit for detecting an abnormal output voltage of the steering torque detector are provided. Is provided, the applied voltage abnormality detection circuit detects an abnormality due to a short circuit of the steering torque detector, and the output voltage abnormality detection circuit detects an abnormality due to a disconnection of the steering torque detector. The upper limit value setting voltage and the lower limit value setting voltage can be set to large voltage values, and accordingly, the upper limit value and the lower limit value of the output voltage in the normal state of the steering torque detector can be set in a wide range, and noise resistance can be improved. Of the steering torque detector, the dimensional tolerance of the mechanical components that make up the steering torque detector can be increased, and the manufacturing cost can be reduced. Effects such can reliably prevent malfunction of the abnormality detecting circuit according to individual difference of the torque detector can be obtained.

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

第1図はこの考案を適用した電動式動力舵取装置の一実
施例を示すブロック図、第2図は第1図の電動機駆動回
路の具体的構成を示すブロック図、第3図は操舵トルク
と操舵トルク検出器の出力電圧との関係を示す特性線
図、第4図は操舵トルク検出器の出力電圧と電動機出力
との関係を示す特性線図である。 図中、1は操舵トルク検出器、2は動力舵取制御装置、
5は積分回路、6は印加電圧異常検出回路、7は出力電
圧異常検出回路、8はラッチ回路、10は電動機制御回
路、10aは増幅器、10bはパルス幅変調回路、10
c,10dはAND回路、10eは電動機、10fは電
動機駆動回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electric power steering apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram showing a concrete configuration of the electric motor drive circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a steering torque. Is a characteristic diagram showing the relationship between the output voltage of the steering torque detector and FIG. 4, and FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the output voltage of the steering torque detector and the motor output. In the figure, 1 is a steering torque detector, 2 is a power steering control device,
5 is an integrating circuit, 6 is an applied voltage abnormality detection circuit, 7 is an output voltage abnormality detection circuit, 8 is a latch circuit, 10 is a motor control circuit, 10a is an amplifier, 10b is a pulse width modulation circuit, 10
c and 10d are AND circuits, 10e is an electric motor, and 10f is an electric motor drive circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】所定の電圧が印加されると共に、トルクを
検出して検出トルク値に応じた出力電圧を出力するトル
ク検出器の異常状態を検出するトルク検出器の異常検出
装置において、前記トルク検出器の出力電圧が所定設定
範囲内であるか否かを判別し、当該所定設定範囲外であ
るときに前記トルク検出器の断線と判断して異常状態検
出信号を出力する出力電圧異常検出回路と、前記トルク
検出器に印加される印加電圧がある基準値より低いとき
に前記トルク検出器の短絡と判断して異常状態検出信号
を出力する印加電圧異常検出回路とを備えたことを特徴
とするトルク検出器の異常検出装置。
1. A torque detector abnormality detecting device for detecting an abnormal state of a torque detector which detects a torque and outputs an output voltage corresponding to a detected torque value while a predetermined voltage is applied. An output voltage abnormality detection circuit that determines whether or not the output voltage of the detector is within a predetermined setting range, and determines that the torque detector is disconnected when the output voltage is outside the predetermined setting range and outputs an abnormal state detection signal. And an applied voltage abnormality detection circuit that outputs an abnormal state detection signal by determining that the torque detector is short-circuited when the applied voltage applied to the torque detector is lower than a certain reference value. Torque detector abnormality detection device.
JP3914987U 1987-03-19 1987-03-19 Torque detector abnormality detection device Expired - Lifetime JPH0620121Y2 (en)

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