JP3799133B2

JP3799133B2 - Torque sensor fail mechanism of power steering device

Info

Publication number: JP3799133B2
Application number: JP15151497A
Authority: JP
Inventors: 好典小木曽; 和弘佐々木; 久純石川
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2017-05-26
Also published as: JPH10324254A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パワーステアリング装置におけるトルクセンサのフェール機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すように、両端に車輪１が連係するロッド２に、ステアリングホイール３に連係する入力軸４を連係させている。また、このロッド２には、電動モータ５の出力軸を連係させている。
入力軸４には、メイントルクセンサ６を設け、ステアリングホイール３から入力されるトルクＴを検出している。このメイントルクセンサ６は、図５の実線ｍに示すように、入力されたトルクＴに対して、電圧信号Ｖを比例的に変化させ、コントローラー７に出力する構成となっている。
そして、コントローラー７は、その電圧信号Ｖに応じて電動モータ５を制御し、アシスト力を発生させるようにしている。
【０００３】
このようにしたパワーステアリング装置では、メイントルクセンサ６のフェール判定を行うために、サブトルクセンサ８を設けている。このサブトルクセンサ８は、メイントルクセンサ６と同じタイプのもので、図５の二点鎖線ｓに示すように、入力されたトルクＴに対して、電圧信号Ｖを比例的に変化させ、コントローラー７に出力する構成となっている。
そして、車両の走行時に、コントローラー７が、図６に示すフロチャートからなるプログラムを繰り返し実行して、フェール判定を行っている。
【０００４】
つまり、ステアリングホイール３からトルクが入力されたとき、メイントルクセンサ６から出力される電圧信号Ｖｍと、サブトルクセンサ８から出力される電圧信号Ｖｓとを比較する。
そして、その差|Ｖｍ−Ｖｓ|が許容値Ｖ₀以下であれば、正常とみなせる範囲にあると判定して、そのまま電動モータ５を制御する。この関係を図７に示すと、−Ｖ₀≦Ｖｍ−Ｖｓ≦Ｖ₀の範囲、すなわち、図７の白抜き部分が、正常領域となっている。
それに対して、その差|Ｖｍ−Ｖｓ|が許容値Ｖ₀を超えれば、いずれかのトルクセンサ６、８に異常が発生したものと判定し、リレー９をオフにする等のフェール制御を行う。この関係を図７に示すと、−Ｖ₀＞Ｖｍ−Ｖｓ、Ｖｍ−Ｖｓ＜Ｖ₀の範囲、すなわち、図７の黒い部分が、フェール領域となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、トルクセンサ６、８のいずれもが、全く同じ特性を有するものとして、フェール判定を行っている。
ところが、実際には、両トルクセンサ６、８そのものの特性に誤差が生じたり、その取付け位置がずれたりして、誤差が生じることがあった。
いま、その特性の誤差や取付け位置のずれにより、図８に示すように、メイントルクセンサ６が、
Ｖ＝ａｍ・Ｔ＋ｂｍ
の一次式で近似される特性を有する一方、サブトルクセンサ８が、
Ｖ＝ａｓ・Ｔ＋ｂｓ
の一次式で近似される特性を有しているとする。
【０００６】
この場合、ステアリングホイール３からトルクが入力されたとき、両トルクセンサ６、８の電圧信号Ｖｍ、Ｖｓには、
Ｖｓ＝(ａｓ/ａｍ)・Ｖｍ−(ａｓ/ａｍ)・ｂｍ＋ｂｓ
の関係が生じてしまうことになる。
したがって、理想的には、
−Ｖ₀≦(ａｓ/ａｍ)・Ｖｍ−Ｖｓ−(ａｓ/ａｍ)・ｂｍ＋ｂｓ≦Ｖ₀
の範囲、すなわち、図９の範囲Ｈを正常領域とし、
−Ｖ₀＞(ａｓ/ａｍ)・Ｖｍ−Ｖｓ−(ａｓ/ａｍ)・ｂｍ＋ｂｓ
及び
(ａｓ/ａｍ)・Ｖｍ−Ｖｓ−(ａｓ/ａｍ)・ｂｍ＋ｂｓ＜Ｖ₀
の範囲、すなわち、図９の範囲Ｈを除く範囲をフェール領域としなければならない。
【０００７】
このように、特性の誤差や位置のずれにより、実際に行われるフェール判定の正常領域及びフェール領域と、理想的なフェール判定の正常領域及びフェール領域とに、ずれが生じてしまう。
そのため、例えば、図９の領域ａでは、理想的にはフェール制御すべきでないのに、誤ってフェール制御してしまうことになる。逆に、図９の領域ｂでは、理想的にはフェール制御すべきなのに、フェール制御しないことになる。
この発明の目的は、両トルクセンサの特性の誤差や取付け位置のずれを補正して、フェール判定を行うことのできるパワーステアリング装置のフェール機構を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、パワーステアリング装置のトルクセンサフェール機構に関し、アシスト力を発生する電動モータと、ステアリングホイールから入力されたトルクＴに応じて、電気信号Ｖをコントローラーに出力するメイントルクセンサと、その電気信号Ｖに応じて電動モータを制御するコントローラーと、上記メイントルクセンサと同タイプのサブトルクセンサとを備え、両トルクセンサの特性が、関数Ｖ＝ｆ(Ｔ)の関係を有するものと近似するとともに、両トルクセンサを取付けた後に、数点の実測値をプロットし、トルクセンサごとに関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定して、コントローラーに記憶させておく一方、車両の走行時にトルクが入力されたとき、コントローラーが、メイントルクセンサが出力した電気信号Ｖｍを、上記関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)に代入してトルクＴｍを演算するステップと、サブトルクセンサが出力した電気信号Ｖｓを、上記関数Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)に代入してトルクＴｓを演算するステップと、これら演算したトルクの差|Ｔｍ−Ｔｓ|を求め、それが許容値Ｔ₀を超えたとき、フェール制御を行うステップとを実行する構成にした点に特徴を有する。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、両トルクセンサの特性が、Ｖ＝ａＴ＋ｂの関係を有するものと近似する点に特徴を有する。
第３の発明は、第２の発明において、メイントルクセンサは、三点の実測値(Ｔ、Ｖ)＝(０、Ｖｍ₀)、(Ｔｍ₁(＞０)、Ｖｍ₁)、(Ｔｍ₂(＜０)、Ｖｍ₂)をプロットして、その傾きａ及び切片ｂを特定し、また、サブトルクセンサは、三点の実測値(Ｔ、Ｖ)＝(０、Ｖｓ₀)、(Ｔｓ₁(＞０)、Ｖｓ₁)、(Ｔｓ₂(＜０)、Ｖｓ₂)をプロットして、その傾きａ及び切片ｂを特定する構成にした点に特徴を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜３に、この発明のパワーステアリング装置のトルクセンサフェール機構の一実施例を示す。ただし、以下では、上記従来例との相違点を中心に説明するとともに、同一の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
まず、両トルクセンサ６、８の特性が、関数Ｖ＝ｆ(Ｔ)＝ａＴ＋ｂの関係を有するものと近似する。
【００１１】
次に、図１に示すように、トルクセンサ６、８を取付けた後、例えば、出荷検査時などに、メイントルクセンサ６について、実際に中立点Ｔ＝０、左方向トルクＴ＝Ｔｍ₁(＞０)、右方向トルクＴ＝Ｔｍ₂(＜０)を入力し、そのときの電圧信号Ｖ＝Ｖｍ₀、Ｖ＝Ｖｍ₁、Ｖ＝Ｖｍ₂を測定する。そして、これら三点の実測値(Ｔ、Ｖ)＝(０、Ｖｍ₀)、(Ｔｍ₁、Ｖｍ₁)、(Ｔｍ₂、Ｖｍ₂)から、
Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)＝ａｍ・Ｔ＋ｂｍ
を特定する。
ここでは、
ａｍ＝(Ｖｍ₁−Ｖｍ₂)/(Ｔｍ₁−Ｔｍ₂)
ｂｍ＝Ｖｍ₀
と計算して、傾きａｍ及び切片ｂｍを特定している。
【００１２】
同様に、サブトルクセンサ８についても、実際に中立点Ｔ＝０、左方向トルクＴ＝Ｔｓ₁(＞０)、右方向トルクＴ＝Ｔｓ₂(＜０)を入力し、そのときの電圧信号Ｖ＝Ｖｓ₀、Ｖ＝Ｖｓ₁、Ｖ＝Ｖｓ₂を測定する。そして、これら三点の実測値(Ｔ、Ｖ)＝(０、Ｖｓ₀)、(Ｔｓ₁、Ｖｓ₁)、(Ｔｓ₂、Ｖｓ₂)から、
Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)＝ａｓ・Ｔ＋ｂｓ
ただし、ａｓ＝(Ｖｓ₁−Ｖｓ₂)/(Ｔｓ₁−Ｔｓ₂)
ｂｓ＝Ｖｓ₀
を特定する。
そして、これら特定した関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を、コントローラー７に記憶させている。
【００１３】
一方、車両の走行時には、コントローラー７が、図２に示すフロチャートからなるプログラムを繰り返し実行して、フェール判定を行っている。
つまり、ステアリングホイール３からトルクが入力されたとき、メイントルクセンサ６から出力される電圧信号Ｖｍを、上記関数Ｖ＝ａｍ・Ｔ＋ｂｍに代入して、トルクＴｍを演算する（ステップ１０１）。
同様に、サブトルクセンサ８から出力される電圧信号Ｖｓを、上記関数Ｖ＝ａｓ・Ｔ＋ｂｓに代入して、トルクＴｓを演算する（ステップ１０２）。
【００１４】
そして、これら演算したトルクの差|Ｔｍ−Ｔｓ|を求める。
このとき、両トルク６、８センサには同じトルクが入力されているので、その差|Ｔｍ−Ｔｓ|はほとんど０に近い値のはずである。したがって、その差|Ｔｍ−Ｔｓ|が許容値Ｔ₀以下であれば、正常とみなせる範囲にあると判定して、そのまま電動モータ５を制御する。
それに対して、その差|Ｔｍ−Ｔｓ|が許容値Ｔ₀を超えていれば、いずれかのトルクセンサ６、８に異常が発生したものと判定し、リレー９をオフにする等のフェール制御を行う（ステップ１０３）。
【００１５】
以上述べた実施例によれば、トルクセンサ６、８の取付け後に、実測値をプロットして、トルクセンサ６、８ごとに関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定している。したがって、両トルクセンサ６、８の特性の誤差や取付け位置のずれを補正して、図３に示すように、理想的な正常領域及びフェール領域を設定し、正確なフェール判定を行うことができる。
しかも、両トルクセンサ６、８の特性にばらつきがあってもよいので、トルクセンサのコストダウンにもつながる。あるいは、その取付け位置がずれても構わないので、その取付作業を簡素化することができる。
【００１６】
なお、この実施例では、トルクセンサ６、８の特性が、一次式Ｖ＝ａＴ＋ｂの関係を有するものと近似しているが、数次関数などであっても構わない。
例えば、トルクセンサとしては、トルクが大きくなるにつれて、電圧信号の変化率が小さくなるような特性をもつものもある。このような場合、コンピュータ解析などにより、近似される関数Ｖ＝ｆ(Ｔ)を予め決めておけばよい。
【００１７】
そして、取付け後に、トルクセンサ６、８ごとに、少なくとも、その関数Ｖ＝ｆ(Ｔ)を決める定数と同じ数の実測値でプロットすれば、その関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定することができる。例えば、一次式では、関数Ｖ＝ｆ(Ｔ)を決める定数が、傾きａ及び切片ｂの二つなので、トルクセンサ６、８ごとに少なくとも二点でプロットすれば、関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定することができる。
【００１８】
ただし、プロットする数を増やせば、それだけ正確に関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定することができる。例えば、この実施例のように、中立点Ｔ＝０、右方向トルクＴ＝Ｔｍ₁、Ｔｓ₁、左方向トルクＴ＝Ｔｍ₂、Ｔｓ₂の三点でプロットするようにすれば、中立点の実測値に対する切片ｂと、ステアリングホイール３を左右両方向ヘ切ったときの実測値に対する傾きａを決めることができ、より正確にその値を得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、両トルクセンサの取付け後に、実測値をプロットして、トルクセンサごとに関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定している。したがって、両トルクセンサの特性の誤差や取付け位置のずれを補正して、正確なフェール判定を行うことができる。
しかも、トルクセンサの特性にばらつきがあってもよいので、コストダウンにもつながる。あるいは、取付け位置がずれていてもかまわないので、その取付作業を簡素化することができる。
【００２０】
第２の発明によれば、第１の発明において、一次式を特定すればよいので、複雑な計算をする必要がなくなる。
第３の発明によれば、第２の発明において、プロットする数を増やしたので、それだけ正確に関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定することができる。
しかも、Ｔ＝０、右方向トルクＴ＝Ｔｍ₁、Ｔｓ₁、左方向トルクＴ＝Ｔｍ₂、Ｔｓ₂の三点でプロットするので、中立点の実測値に対する切片ｂと、ステアリングホイール３を左右両方向ヘ切ったときの実測値に対する傾きａを決めることができ、より正確にその値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例で、関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定する過程を示したフローチャート図である。
【図２】実施例におけるフェール判定を行うためのフロチャートを示した図である。
【図３】実施例において、サブトルクセンサの電圧信号Ｖｓと、メイントルクセンサの電圧信号Ｖｍとの関係を示す図で、白抜き部分が正常領域を示し、斜線部分がフェール領域を示している。
【図４】パワーステアリング装置の概略図である。
【図５】従来例において、トルクセンサのいずれもが全く同じ特性を有するものとしたときの、メイントルクセンサ及びサブトルクセンサの特性を示す図である。
【図６】従来例におけるフェール判定を行うためのフロチャートを示した図である。
【図７】従来例において、サブトルクセンサの電圧信号Ｖｓと、メイントルクセンサの電圧信号Ｖｍとの関係を示す図で、白抜き部分が正常領域を示し、斜線部分がフェール領域を示している。
【図８】従来例において、実際のメイントルクセンサ及びサブトルクセンサの特性を示す図である。
【図９】従来例において、実際に行われるフェール判定の正常領域及びフェール領域と、理想的なフェール判定の正常領域及びフェール領域とのずれを示した図である。
【符号の説明】
１車輪
２ロッド
３ステアリングホイール
４入力軸
５電動モータ
６メイントルクセンサ
７コントローラー
８サブトルクセンサ
９リレー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fail mechanism for a torque sensor in a power steering apparatus.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 4, the input shaft 4 linked to the steering wheel 3 is linked to the rod 2 linked to the wheel 1 at both ends. Further, the output shaft of the electric motor 5 is linked to the rod 2.
A main torque sensor 6 is provided on the input shaft 4 to detect the torque T input from the steering wheel 3. As shown by a solid line m in FIG. 5, the main torque sensor 6 is configured to change the voltage signal V in proportion to the input torque T and output it to the controller 7.
The controller 7 controls the electric motor 5 according to the voltage signal V so as to generate an assist force.
[0003]
In the power steering apparatus configured as described above, the sub torque sensor 8 is provided in order to perform the failure determination of the main torque sensor 6. This sub-torque sensor 8 is of the same type as the main torque sensor 6, and as shown by a two-dot chain line s in FIG. 5, the voltage signal V is changed in proportion to the input torque T, and the controller 7 is output.
When the vehicle travels, the controller 7 repeatedly executes a program comprising the flowchart shown in FIG.
[0004]
That is, when torque is input from the steering wheel 3, the voltage signal Vm output from the main torque sensor 6 is compared with the voltage signal Vs output from the sub torque sensor 8.
If the difference | Vm−Vs | is equal to or smaller than the allowable value V ₀ , it is determined that the difference is in a normal range, and the electric motor 5 is controlled as it is. When this relationship is shown in FIG. 7, a range of −V ₀ ≦ Vm−Vs ≦ V ₀ , that is, a white portion in FIG. 7 is a normal region.
On the other hand, if the difference | Vm−Vs | exceeds the allowable value V ₀ , it is determined that an abnormality has occurred in one of the torque sensors 6, 8, and fail control such as turning off the relay 9 is performed. . When this relationship is shown in FIG. 7, the range of −V ₀ > Vm−Vs, Vm−Vs <V ₀ , that is, the black portion of FIG.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, the failure determination is performed on the assumption that both the torque sensors 6 and 8 have the same characteristics.
Actually, however, errors may occur in the characteristics of the torque sensors 6 and 8 themselves, or their mounting positions may be shifted.
As shown in FIG. 8, the main torque sensor 6 is
V = am · T + bm
On the other hand, the sub torque sensor 8 has a characteristic approximated by a linear expression of
V = as · T + bs
It is assumed that it has a characteristic approximated by a linear expression of
[0006]
In this case, when torque is input from the steering wheel 3, the voltage signals Vm and Vs of both torque sensors 6 and 8 include
Vs = (as / am) · Vm− (as / am) · bm + bs
The relationship will occur.
Therefore, ideally,
−V ₀ ≦ (as / am) · Vm−Vs− (as / am) · bm + bs ≦ V ₀
, That is, the range H in FIG.
−V ₀ > (as / am) · Vm−Vs− (as / am) · bm + bs
as well as
(as / am) · Vm−Vs− (as / am) · bm + bs <V ₀
That is, the range excluding the range H in FIG.
[0007]
As described above, due to the error in the characteristics and the shift in position, there is a shift between the normal area and fail area for the actual fail determination and the normal area and fail area for the ideal fail determination.
Therefore, for example, in the region a in FIG. 9, the fail control should not be ideally performed, but the fail control is erroneously performed. On the other hand, in the region b of FIG. 9, the fail control is ideally performed but the fail control is not performed.
An object of the present invention is to provide a fail mechanism of a power steering device that can perform a fail determination by correcting an error in characteristics of both torque sensors and a shift in an attachment position.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first invention relates to a torque sensor fail mechanism of a power steering device, an electric motor that generates an assist force, a main torque sensor that outputs an electric signal V to a controller in accordance with torque T input from a steering wheel, A controller that controls the electric motor in accordance with the electric signal V, and a sub-torque sensor of the same type as the main torque sensor, and the characteristics of both torque sensors have a relationship of function V = f (T) In addition to the approximation, after both torque sensors are attached, actual measurement values at several points are plotted, and functions V = fm (T) and V = fs (T) are specified for each torque sensor and stored in the controller. On the other hand, when a torque is input while the vehicle is running, the controller uses the electrical signal Vm output from the main torque sensor to Substituting V = fm (T) to calculate the torque Tm, substituting the electric signal Vs output from the sub torque sensor into the function V = fs (T) and calculating the torque Ts, The difference is that the calculated torque difference | Tm−Ts | is obtained, and when it exceeds the allowable value T ₀ , the step of performing the fail control is executed.
[0009]
The second invention is characterized in that, in the first invention, the characteristics of both torque sensors are approximate to those having a relationship of V = aT + b.
In a third aspect based on the second aspect, the main torque sensor has three actual measured values (T, V) = (0, Vm ₀ ), (Tm ₁ (> 0), Vm ₁ ), (Tm ₂ (<0), Vm ₂ ) are plotted to identify the slope a and intercept b, and the sub-torque sensor has three measured values (T, V) = (0, Vs ₀ ), (Ts ₁ (> 0), Vs ₁ ), (Ts ₂ (<0), Vs ₂ ) are plotted, and the characteristic is that the slope a and the intercept b are specified.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show an embodiment of the torque sensor fail mechanism of the power steering apparatus of the present invention. However, in the following description, differences from the conventional example will be mainly described, and the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
First, the characteristics of both torque sensors 6, 8 are approximated to have a relationship of function V = f (T) = aT + b.
[0011]
Next, as shown in FIG. 1, after the torque sensors 6 and 8 are attached, the neutral point T = 0 and the left-direction torque T = Tm ₁ ( > 0), right torque T = Tm ₂ (<0) is input, and voltage signals V = Vm ₀ , V = Vm ₁ and V = Vm _{2 at} that time are measured. From the measured values (T, V) = (0, Vm ₀ ), (Tm ₁ , Vm ₁ ), (Tm ₂ , Vm ₂ ) of these three points,
V = fm (T) = am · T + bm
Is identified.
here,
_{_{am = (Vm 1 -Vm 2)}} / (Tm 1 -Tm 2)
bm = Vm ₀
And the inclination am and the intercept bm are specified.
[0012]
Similarly, with respect to the sub torque sensor 8, the neutral point T = 0, the left direction torque T = Ts ₁ (> 0), and the right direction torque T = Ts ₂ (<0) are inputted, and the voltage signal at that time is input. V = Vs ₀ , V = Vs ₁ , and V = Vs ₂ are measured. From the measured values (T, V) = (0, Vs ₀ ), (Ts ₁ , Vs ₁ ), (Ts ₂ , Vs ₂ ) at these three points,
V = fs (T) = as · T + bs
However, as = (Vs ₁ −Vs ₂ ) / (Ts ₁ −Ts ₂ )
bs = Vs ₀
Is identified.
These specified functions V = fm (T) and V = fs (T) are stored in the controller 7.
[0013]
On the other hand, when the vehicle travels, the controller 7 repeatedly executes a program comprising the flowchart shown in FIG.
That is, when torque is input from the steering wheel 3, the voltage signal Vm output from the main torque sensor 6 is substituted into the function V = am · T + bm to calculate the torque Tm (step 101).
Similarly, the voltage signal Vs output from the sub torque sensor 8 is substituted into the function V = as · T + bs to calculate the torque Ts (step 102).
[0014]
Then, the calculated torque difference | Tm−Ts | is obtained.
At this time, since the same torque is input to both the torque 6 and 8 sensors, the difference | Tm−Ts | should be a value close to 0. Therefore, if the difference | Tm−Ts | is equal to or smaller than the allowable value T ₀ , it is determined that the difference is in a normal range and the electric motor 5 is controlled as it is.
On the other hand, if the difference | Tm−Ts | exceeds the allowable value T ₀ , it is determined that an abnormality has occurred in one of the torque sensors 6, 8, and fail control such as turning off the relay 9 is performed. (Step 103).
[0015]
According to the embodiment described above, after mounting the torque sensors 6 and 8, the measured values are plotted, and the functions V = fm (T) and V = fs (T) are specified for each torque sensor 6 and 8. Yes. Therefore, it is possible to correct an error in characteristics of the torque sensors 6 and 8 and a deviation in the mounting position, set ideal normal areas and fail areas as shown in FIG. 3, and perform accurate fail determination. .
In addition, since the characteristics of the torque sensors 6, 8 may vary, the cost of the torque sensor can be reduced. Or since the attachment position may shift | deviate, the attachment operation | work can be simplified.
[0016]
In this embodiment, the characteristics of the torque sensors 6 and 8 are approximate to those having a relationship of the linear expression V = aT + b, but may be a numerical function or the like.
For example, some torque sensors have such characteristics that the rate of change of the voltage signal decreases as the torque increases. In such a case, an approximate function V = f (T) may be determined in advance by computer analysis or the like.
[0017]
Then, after mounting, if each of the torque sensors 6 and 8 is plotted with at least as many actual measurement values as constants that determine the function V = f (T), the functions V = fm (T) and V = fs ( T) can be specified. For example, in the linear expression, there are two constants that determine the function V = f (T), the slope a and the intercept b. Therefore, if the torque sensors 6 and 8 are plotted with at least two points, the function V = fm (T) , V = fs (T) can be specified.
[0018]
However, if the number of plots is increased, the functions V = fm (T) and V = fs (T) can be specified more accurately. For example, if the neutral point T = 0, right torque T = Tm ₁ , Ts ₁ , left torque T = Tm ₂ , Ts ₂ are plotted as in this embodiment, the neutral point T The intercept b with respect to the actual measurement value and the inclination a with respect to the actual measurement value when the steering wheel 3 is cut in both the left and right directions can be determined, and the values can be obtained more accurately.
[0019]
【The invention's effect】
According to the first invention, after mounting the two torque sensors, the measured values are plotted, and the functions V = fm (T) and V = fs (T) are specified for each torque sensor. Therefore, it is possible to correct an error in characteristics of both torque sensors and a deviation in the mounting position, and to perform accurate fail determination.
In addition, the torque sensor characteristics may vary, leading to cost reduction. Alternatively, since the attachment position may be shifted, the attachment operation can be simplified.
[0020]
According to the second invention, in the first invention, it is only necessary to specify the linear expression, so that it is not necessary to perform complicated calculations.
According to the third invention, since the number of plots is increased in the second invention, the functions V = fm (T) and V = fs (T) can be accurately specified.
Moreover, since plotting is performed at three points: T = 0, right direction torque T = Tm ₁ , Ts ₁ , left direction torque T = Tm ₂ , Ts ₂ , the intercept b with respect to the measured value of the neutral point and the steering wheel 3 are The inclination a with respect to the actually measured value when cut in both directions can be determined, and the value can be obtained more accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a process of specifying functions V = fm (T) and V = fs (T) in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a flowchart for performing a fail determination in an embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the voltage signal Vs of the sub torque sensor and the voltage signal Vm of the main torque sensor in the embodiment, where the white area indicates the normal area and the hatched area indicates the fail area; .
FIG. 4 is a schematic view of a power steering device.
FIG. 5 is a diagram showing characteristics of a main torque sensor and a sub torque sensor when all of the torque sensors have the same characteristics in the conventional example.
FIG. 6 is a diagram showing a flowchart for performing a fail determination in a conventional example.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a voltage signal Vs of a sub torque sensor and a voltage signal Vm of a main torque sensor in a conventional example, where a white portion indicates a normal region and a hatched portion indicates a fail region. .
FIG. 8 is a diagram showing characteristics of an actual main torque sensor and sub torque sensor in a conventional example.
FIG. 9 is a diagram illustrating a deviation between a normal area and a fail area for fail judgment actually performed and a normal area and a fail area for ideal fail judgment in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Wheel 2 Rod 3 Steering wheel 4 Input shaft 5 Electric motor 6 Main torque sensor 7 Controller 8 Sub torque sensor 9 Relay

Claims

アシスト力を発生する電動モータと、ステアリングホイールから入力されたトルクＴに応じて、電気信号Ｖをコントローラーに出力するメイントルクセンサと、その電気信号Ｖに応じて電動モータを制御するコントローラーと、上記メイントルクセンサと同タイプのサブトルクセンサとを備え、両トルクセンサの特性が、関数Ｖ＝ｆ(Ｔ)の関係を有するものと近似するとともに、両トルクセンサを取付けた後に、数点の実測値をプロットし、トルクセンサごとに関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)、Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)を特定して、コントローラーに記憶させておく一方、車両の走行時にトルクが入力されたとき、コントローラーが、メイントルクセンサが出力した電気信号Ｖｍを、上記関数Ｖ＝ｆｍ(Ｔ)に代入してトルクＴｍを演算するステップと、サブトルクセンサが出力した電気信号Ｖｓを、上記関数Ｖ＝ｆｓ(Ｔ)に代入してトルクＴｓを演算するステップと、これら演算したトルクの差|Ｔｍ−Ｔｓ|を求め、それが許容値Ｔ₀を超えたとき、フェール制御を行うステップとを実行する構成にしたことを特徴とするパワーステアリング装置のトルクセンサフェール機構。An electric motor that generates assist force; a main torque sensor that outputs an electric signal V to a controller in accordance with a torque T input from the steering wheel; a controller that controls the electric motor in accordance with the electric signal V; It has a main torque sensor and a sub torque sensor of the same type, and the characteristics of both torque sensors are approximated to those having the relationship of function V = f (T). The values are plotted and the functions V = fm (T) and V = fs (T) are specified for each torque sensor and stored in the controller. On the other hand, when the torque is input when the vehicle is running, the controller Substituting the electric signal Vm output from the main torque sensor into the function V = fm (T) to calculate the torque Tm; Exceeded calculated, it the allowable value T ₀ | electrical signal Vs but outputted, the step of calculating the torque Ts is substituted into the function V = fs (T), the difference between these calculated torque | Tm-Ts A torque sensor fail mechanism for a power steering device, wherein the step of performing fail control is executed.

両トルクセンサの特性が、Ｖ＝ａＴ＋ｂの関係を有するものと近似することを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置のトルクセンサフェール機構。2. The torque sensor failure mechanism for a power steering apparatus according to claim 1, wherein the characteristics of both torque sensors are approximate to those having a relationship of V = aT + b.

メイントルクセンサは、三点の実測値(Ｔ、Ｖ)＝(０、Ｖｍ₀)、(Ｔｍ₁(＞０)、Ｖｍ₁)、(Ｔｍ₂(＜０)、Ｖｍ₂)をプロットして、その傾きａ及び切片ｂを特定し、また、サブトルクセンサは、三点の実測値(Ｔ、Ｖ)＝(０、Ｖｓ₀)、(Ｔｓ₁(＞０)、Ｖｓ₁)、(Ｔｓ₂(＜０)、Ｖｓ₂)をプロットして、その傾きａ及び切片ｂを特定する構成にしたことを特徴とする請求項２記載のパワーステアリング装置のトルクセンサフェール機構。The main torque sensor plots the measured values (T, V) = (0, Vm ₀ ), (Tm ₁ (> 0), Vm ₁ ), (Tm ₂ (<0), Vm ₂ ) at three points. , The inclination a and the intercept b are specified, and the sub-torque sensor has three measured values (T, V) = (0, Vs ₀ ), (Ts ₁ (> 0), Vs ₁ ), (Ts ₂ (<0), by plotting the Vs _2), a torque sensor failure mechanism of a power steering apparatus according to claim 2, characterized in that the arrangement for identifying the gradient a and the intercept b.