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JPH0624941B2 - Torque control device - Google Patents
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JPH0624941B2 - Torque control device - Google Patents

Torque control device

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Publication number
JPH0624941B2
JPH0624941B2 JP26393087A JP26393087A JPH0624941B2 JP H0624941 B2 JPH0624941 B2 JP H0624941B2 JP 26393087 A JP26393087 A JP 26393087A JP 26393087 A JP26393087 A JP 26393087A JP H0624941 B2 JPH0624941 B2 JP H0624941B2
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JP
Japan
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torque
magnetic
electric motor
holding portion
control device
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JP26393087A
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Inventor
博久 山村
祥太郎 内藤
誠二 山下
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転軸に与えられるトルクに応じて、それを
補助する方向でトルクの増大が得られるようにしたトル
ク制御装置に係り、特に、自動車用電動パワーステアリ
ングシステムに好適なトルク制御装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a torque control device capable of increasing a torque in a direction that assists the torque given to a rotary shaft, and more particularly to a torque control device. , A torque control device suitable for an electric power steering system for an automobile.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

運転者の疲労を軽減し、安全性を増すために、自動車な
どの操舵システムでは、いわゆるパワーステアリングの
適用が、かなり一般化しているが、このシステムとして
は、従来から油圧作動式のものが主流であつた。
In order to reduce driver fatigue and increase safety, the application of so-called power steering has become quite common in steering systems such as automobiles. It was.

しかして、近年、エンジンルーム内でのぎ装の面や、制
御内容の豊富化の見地から、補助操舵力の発生源として
電動機などの電動アクチユエータを用いた、いわゆる電
動パワーステアリングシステムが広く採用の機運にあ
る。
However, in recent years, from the viewpoint of fitting in the engine room and the abundance of control contents, the so-called electric power steering system that uses an electric actuator such as an electric motor as a source of auxiliary steering force has been widely adopted. It is in.

ところで、この電動パワーステアリング装置では、その
小型化やぎ装が容易であるという利点を充分に活かすた
め、可能な限りユニツト化するのが望ましい。
By the way, in this electric power steering apparatus, in order to take full advantage of its miniaturization and easy fitting, it is desirable to make it as unitary as possible.

そこで、従来の装置では、特開昭57−47251号公報に記
載のように、補助操舵力発生用の電動機と、その制御回
路ユニツトとを一体にしていた。
Therefore, in the conventional device, as described in JP-A-57-47251, the electric motor for generating the auxiliary steering force and the control circuit unit thereof are integrated.

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

上記従来技術は、トルク検出用のセンサの取付けや、電
動機の発熱について配慮がされておらず、センサと制御
回路ユニツト間でのコネクタや配線リードの存在による
信頼性の低下や、耐ノイズ性保持のための付加的な素子
と使用、および制御回路ユニツトの温度上昇対策などに
問題があつた。
The above-mentioned conventional technology does not consider mounting of a sensor for torque detection or heat generation of the electric motor, and there is a decrease in reliability due to the presence of a connector or wiring lead between the sensor and the control circuit unit, and noise resistance is maintained. There was a problem with the additional element and use for, and the countermeasure against the temperature rise of the control circuit unit.

本発明の目的は、ユニツト化に伴う信頼性や耐ノイズ
性、それに耐熱性などに問題がなく、充分に小型化が図
れ、自動車用電動パワーステアリング装置などに適用し
て取付性が良好なトルク制御装置を提供することにあ
る。
The object of the present invention is a torque that has no problems in reliability, noise resistance, heat resistance, etc. due to unitization, can be sufficiently miniaturized, and has good mountability when applied to an electric power steering device for automobiles. It is to provide a control device.

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

上記目的は、回転軸の入力側と出力側に取付けた第1と
第2の磁気ドラムと、これら第1と第2の磁気ドラムの
回転角位置を正弦波状に変化する信号の正弦値と余弦値
として非接触で磁気的に検出する第1と第2の磁気検出
素子と、これら第1と第2の磁気検出素子を一体に保持
した電子制御回路ユニツトと、この電子制御回路ユニツ
トを取付けることにより上記第1と第2の磁気ドラムの
近傍に対する上記第1と第2の磁気検出素子の位置決め
が与えられるようにしたセンサ保持部と、このセンサ保
持部と共に上記回転軸の保持部材を形成するようにした
電動機保持部とを設け、上記電子制御回路ユニツトによ
り、上記信号の正弦値と余弦値の比の逆正接値により上
記第1と第2の磁気ドラムの回転角を演算し、これら第
1と第2の磁気ドラムの回転角の差として上記トルクを
検出し、上記補助トルクが制御されるようにして達成さ
れる。
The above object is to provide first and second magnetic drums attached to the input side and the output side of the rotary shaft, and the sine value and cosine of a signal that changes the rotational angle positions of the first and second magnetic drums in a sine wave shape. As a value, first and second magnetic detection elements for non-contact magnetic detection, an electronic control circuit unit integrally holding these first and second magnetic detection elements, and mounting of this electronic control circuit unit A sensor holding portion for positioning the first and second magnetic detection elements with respect to the vicinity of the first and second magnetic drums is formed, and a holding member for the rotary shaft is formed together with the sensor holding portion. The electronic control circuit unit calculates the rotation angles of the first and second magnetic drums by the arctangent value of the ratio of the sine value to the cosine value of the signal, and calculates the rotation angles of the first and second magnetic drums. 1st and 2nd magnetic field Detecting the torque as a difference of the rotation angle of the arm, the auxiliary torque is achieved so as to be controlled.

〔作 用〕[Work]

センサと制御回路ユニツトが一体になつているため、こ
れらの間での外付けの配線リードやコネクタなどが不要
で、ノイズを拾う虞れがほとんどなく、従つて耐ノイズ
性に対する特別な配慮が不要になり、また、制御回路ユ
ニツトが電動機に接していないので耐熱性についても問
題がなく、充分な信頼性が容易に得られる。
Since the sensor and control circuit unit are integrated, there is no need for external wiring leads or connectors between them, there is almost no risk of picking up noise, and therefore no special consideration is given to noise resistance. Further, since the control circuit unit is not in contact with the electric motor, there is no problem in heat resistance and sufficient reliability can be easily obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明によるトルク制御装置について、図示の実
施例により詳細に説明する。
Hereinafter, a torque control device according to the present invention will be described in detail with reference to illustrated embodiments.

第1図は、本発明を、ラツク・アンド・ピニオン方式の
自動車用電動パワーステアリングに適用した場合の一実
施例で、1はハンドル軸、2はピニオン軸、3はピニオ
ン、4はラツク軸、5は電動機、6はピニオン、7は傘
歯車、8はトーシヨンバー、9,10はトルクセンサ用の
磁気ドラム、11はトルクセンサ用の磁気抵抗素子、12は
回路基板、13は1チツプマイコンなどを含む各種の制御
回路素子、14はスイツチング用のパワーFET、15は放
熱板、16は内部接続リード、17はコネクタ、20はセンサ
保持部、21は電動機保持部、22はラツク保持部、23〜26
はベアリング、27,28はオイルシール、29はダストシー
ルである。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to an electric power steering for a rack and pinion type automobile, in which 1 is a handle shaft, 2 is a pinion shaft, 3 is a pinion, 4 is a rack shaft, 5 is an electric motor, 6 is a pinion, 7 is a bevel gear, 8 is a torsion bar, 9 and 10 are magnetic drums for torque sensors, 11 is a magnetoresistive element for torque sensors, 12 is a circuit board, 13 is a chip microcomputer, etc. Various control circuit elements including, 14 is a power FET for switching, 15 is a heat sink, 16 is an internal connection lead, 17 is a connector, 20 is a sensor holding part, 21 is a motor holding part, 22 is a rack holding part, 23- 26
Is a bearing, 27 and 28 are oil seals, and 29 is a dust seal.

ハンドル軸1には操舵ハンドルが取付けられ、これによ
りハンドル軸1に与えられた操舵トルクはトーシヨンバ
ー8を介してピニオン軸2に伝達され、ピニオン3を回
転させ、ラツク軸4を摺動させることにより操舵が行な
われる。
A steering handle is attached to the handle shaft 1, whereby the steering torque applied to the handle shaft 1 is transmitted to the pinion shaft 2 via the torsion bar 8, and the pinion 3 is rotated and the rack shaft 4 is slid. Steering is performed.

一方、電動機5の回転軸にはピニオン6が取付けられて
おり、傘歯車7を介してピニオン軸2に結合され、トル
クが伝達されるようになつている。従つて、電動機5が
トルクを発生すると、これがピニオン軸2に与えられ、
この結果、補助操舵力(パワーアシスト)が得られるこ
とになる。
On the other hand, a pinion 6 is attached to the rotary shaft of the electric motor 5, and is connected to the pinion shaft 2 via a bevel gear 7 so that torque is transmitted. Therefore, when the electric motor 5 generates torque, this is given to the pinion shaft 2,
As a result, an auxiliary steering force (power assist) is obtained.

磁気ドラム9,10は周辺部に所定のピツチで着磁された
ドラムで、それぞれハンドル軸1の下端とピニオン軸2
の上端に取付けられている。従つて、ハンドル軸1が回
動されると、これと一体になつて回動すると共に、ハン
ドル軸1からピニオン軸2に伝達されるトルクによりト
ーシヨンバー8にねじれが現われるため、磁気ドラム9
と10の回転角位置に変位が現われることになり、これに
よりトルク検出が行なえるようになつている。
The magnetic drums 9 and 10 are drums whose peripheral portions are magnetized with predetermined pitches, and respectively include a lower end of the handle shaft 1 and a pinion shaft 2.
It is attached to the upper end of. Therefore, when the handle shaft 1 is rotated, the handle shaft 1 is rotated together with the handle shaft 1, and the torque transmitted from the handle shaft 1 to the pinion shaft 2 causes the torsion bar 8 to be twisted.
Displacement appears at the rotation angle positions of 10 and 10, and this enables torque detection.

これら磁気ドラム9,10と組合わされ、全体として非接
触形のトルクセンサを構成するための磁気抵抗素子11
は、回路基板12上の制御回路素子13や放熱板15上のパワ
ーFET14、さらにはコネクタ17などからなる制御回路
ユニツトUと一体化され、ユニツト化されており、この
制御回路ユニツトUをセンサ保持部(センサハウジン
グ)20の所定の個所に取付けるだけで、磁気ドラム9,
10に対して所定の位置関係が得られるようになつてい
る。
A magnetoresistive element 11 which is combined with these magnetic drums 9 and 10 to form a non-contact type torque sensor as a whole.
Is integrated into a control circuit unit U including a control circuit element 13 on the circuit board 12, a power FET 14 on the heat sink 15, and a connector 17, and is unitized. The control circuit unit U is held by a sensor. The magnetic drum 9 can be installed by simply attaching it to the specified part of the sensor (sensor housing) 20.
A predetermined positional relationship with respect to 10 is obtained.

センサ保持部20、電動機保持部21、それにラツク保持部
22はアルミダイカストなどで作られ、ベアリング23〜26
によりハンドル軸1とピニオン軸2を回転自在に保持す
る保持部材を構成すると共に、制御回路ユニツトUや電
動機5の取付部材ともなり、さらにはピニオン3とラツ
ク軸4のギヤボツクスとしても機能し、かつ、全体をユ
ニツト化する働きもする。
Sensor holder 20, electric motor holder 21, and rack holder
22 is made of aluminum die casting etc., bearings 23 to 26
Thereby constitutes a holding member for rotatably holding the handle shaft 1 and the pinion shaft 2, and also serves as a mounting member for the control circuit unit U and the electric motor 5, and also functions as a gear box for the pinion 3 and the rack shaft 4, and , Also works to unitize the whole.

第2図は制御回路ユニツトUを含む電動機5の制御回路
全体を示したもので、磁気抵抗素子11からのトルク信号
τと、車速センサ30からの自動車の速度を表わす車速信
号vとをマイコン13Aに取込んで演算し、ロジツク回路
13Bで信号処理し、ブリツジ接続されているFET14A
〜14Dをスイツチング動作させて電動機5をチヨツパ制
御し、電流センサ13Dの検出信号により電流制御して所
定の補助操舵力(トルク)が得られるようにする。
FIG. 2 shows the entire control circuit of the electric motor 5 including the control circuit unit U. The torque signal .tau. From the magnetoresistive element 11 and the vehicle speed signal v from the vehicle speed sensor 30 representing the speed of the vehicle are stored in the microcomputer 13A. The logic circuit
FET 14A with signal processing at 13B and bridge connection
.About.14D are operated to perform a switching control of the electric motor 5 and current is controlled by a detection signal of the current sensor 13D so that a predetermined auxiliary steering force (torque) can be obtained.

このとき、バツテリBからの電力は、自動車のキースイ
ツチKによりオン・オフされ、電源回路13Cで安定化し
た5Vと15Vの電圧がマイコン13Aやロジツク回路13B
に供給されるようになつている。また、電動機5に対す
る電源はリレーRの接点を介して供給されるようになつ
ており、異常時などにはリレーRを解放することにより
オフにされるようになつている。
At this time, the power from the battery B is turned on / off by the key switch K of the automobile, and the voltages of 5V and 15V stabilized by the power supply circuit 13C are the microcomputer 13A and the logic circuit 13B.
Is being supplied to. Further, the electric power for the electric motor 5 is supplied through the contact of the relay R, and is turned off by releasing the relay R when an abnormality occurs.

第3図はトルクセンサによる検出値に対するアシストト
ルク(補助操舵力)特性を示したもので、車速をパラメ
ータにとつてあり、自動車の速度が大になる程、アシス
トトルクが減少するようになつている。
FIG. 3 shows the assist torque (auxiliary steering force) characteristic with respect to the value detected by the torque sensor. The vehicle speed is used as a parameter. The assist torque decreases as the vehicle speed increases. There is.

次に、第4図ないし第6図により、さらに詳細に説明す
る。
Next, a more detailed description will be given with reference to FIGS.

この実施例では、第4図から明らかなようにし、磁気抵
抗素子11は、第1の磁気ドラム9と第2の磁気ドラム
10の磁気をそれぞれ検出する働きをするもので、この
ため、第1の磁気ドラム9に対応して設けられている2
組のブリツジ接続された磁気抵抗素子1A1〜1A4、
1B1〜1B4からなる第1の磁気検出素子と、第2の
磁気ドラム10に対応して設けられている2組のブリツ
ジ接続された磁気抵抗素子2A1〜2A4、2B1〜2
B4からなる第2の磁気検出素子とを備えている。
In this embodiment, as is clear from FIG. 4, the magnetoresistive element 11 functions to detect the magnetism of the first magnetic drum 9 and the magnetism of the second magnetic drum 10, respectively. 2 corresponding to the magnetic drum 9 of
A pair of bridge-connected magnetoresistive elements 1A1 to 1A4,
A first magnetic detection element 1B1 to 1B4 and two sets of bridge-connected magnetoresistive elements 2A1 to 2A4 and 2B1 to 2 provided corresponding to the second magnetic drum 10.
And a second magnetic detection element made of B4.

そこで、いま、操舵ハンドルが操作され、ハンドル軸1
に或る値のトルクが加えられて回転されたとする。
Therefore, the steering wheel is now operated and the steering wheel shaft 1
It is assumed that a certain value of torque is applied to and the motor is rotated.

そうすると、磁気ドラム9に対応した方の一方の磁気抵
抗素子1A1〜1A4によるブリツジからは第5図の電
圧eA1が、そして、他方の磁気抵抗素子1B1〜1B4
からなるブリツジからは電圧eB1がそれぞれ発生する。
Then, the voltage e A1 of FIG. 5 is obtained from the bridge formed by one of the magnetic resistance elements 1A1 to 1A4 corresponding to the magnetic drum 9, and the other magnetic resistance element 1B1 to 1B4.
A voltage e B1 is generated from each of the bridges.

これらの電圧eA1とeB1とは90゜位相が異なつて発生さ
れるようになつているため、ハンドル軸1の回転角の或
る位置を基準点0としたとき、この基準点0よりの回転
角θ1は、θ1=tan-1(eB1/eA1)で求められる。
These voltages e A1 and e B1 are generated with a 90 ° phase difference, so that when a certain position of the rotation angle of the handle shaft 1 is taken as the reference point 0, The rotation angle θ 1 is calculated by θ 1 = tan −1 (e B1 / e A1 ).

また、磁気ドラム10に対応する一方の磁気抵抗素子2A
1〜2A4で構成するブリツジからは電圧eA2が発生
し、他方、磁気抵抗素子2B1〜2B4で構成するブリ
ツジからは電圧eB2が発生する。これらの電圧eA2とe
B2も、やはり90゜位相が異なり、基準点0より回転角θ
2だけセンシング位置が回転している。従つて、ここで
の回転角θ2は、θ2=tan-1(eB2/eA2)で求められる。
Further, one magnetic resistance element 2A corresponding to the magnetic drum 10
The voltage e A2 is generated from the bridge composed of 1 to 2A4, while the voltage e B2 is generated from the bridge composed of the magnetoresistive elements 2B1 to 2B4. These voltages e A2 and e
B2 also has a 90 ° phase difference, and the rotation angle θ from the reference point 0
The sensing position is rotating only 2 . Therefore, the rotation angle θ 2 here is obtained by θ 2 = tan −1 (e B2 / e A2 ).

一方、ハンドル軸1とピニオン軸2との間はトーシヨン
バー8で結合されているから、これらの軸間でトルクが
伝達されると、このトルクの大きさによつて磁気ドラム
9,10間に回転角の差がθとして現われ、θ=θ1−θ2
となる。
On the other hand, since the handlebar 1 and the pinion shaft 2 are connected by the torsion bar 8, when torque is transmitted between these shafts, rotation occurs between the magnetic drums 9 and 10 depending on the magnitude of the torque. The angle difference appears as θ, and θ = θ 1 −θ 2
Becomes

従つて、この回転角の差θによりトルクτを検出するこ
とができ、 τ=Kθ=K(θ1−θ2) としてトルクを求めることができる。ここで、Kはトー
シヨンバー8の剛性などで定まる定数である。
Therefore, the torque τ can be detected from the difference θ in the rotation angle, and the torque can be obtained by τ = Kθ = K (θ 1 −θ 2 ). Here, K is a constant determined by the rigidity of the torsion bar 8.

そこで、マイコン13Aは、第6図に示す割込処理にて、
0.2〜0.5mS毎に電圧eA1,eB1,eA2,eB2をサンプ
リングして取込み、回転角θ1,θ2の演算、トルクの計
算、トルクの符号による右回転、左回転の判別、トルク
に対するIMCマツプの検索、車速補正係数kvによるIMC
の計算を行い、更に、IMCの指令を8ビツトのデジタル
データとしてD/A変換器44に出力する。このとき、オ
ペアンプ40〜43は電圧eA1〜eB2を取込むための増幅器
を構成し、マイコン13Aは、内部でA/D変換して取込
む。一方、車速信号vは入力フイルタFを介して、マイ
コン13Aに取込まれカウントされる。
Therefore, the microcomputer 13A uses the interrupt process shown in FIG.
The voltages e A1 , e B1 , e A2 , and e B2 are sampled and taken in every 0.2 to 0.5 mS, the rotation angles θ 1 and θ 2 are calculated, the torque is calculated, the right rotation and the left rotation are determined by the sign of the torque, Search I MC Matsupu for torque, I MC by the vehicle speed correction coefficient kv
Then, the I MC command is output to the D / A converter 44 as 8-bit digital data. At this time, the operational amplifiers 40 to 43 form an amplifier for taking in the voltages e A1 to e B2 , and the microcomputer 13A internally A / D converts and takes in. On the other hand, the vehicle speed signal v is taken into the microcomputer 13A via the input filter F and counted.

こうして、マイコン13Aで第6図に示す通り処理され、
D/A変換器44に入力されてアナログ化された信号は、
続いて偏差増幅器45の非反転入力となり、他方、電流セ
ンサ13Pで検出した電動機5の電流信号は、偏差増幅器
45の反転入力となり、これらの偏差出力がパルス幅変調
信号発生器(PWM)46の入力となる。そして、PWM
46の出力は、右、左の判別出力信号r,lとのアンドを
取るため、アンド回路47,48を通してからFET14B、
14Dの入力となる。
Thus, the processing is performed by the microcomputer 13A as shown in FIG.
The signal input to the D / A converter 44 and converted into an analog signal is
Then, it becomes a non-inverting input of the deviation amplifier 45, while the current signal of the electric motor 5 detected by the current sensor 13P is
It becomes the inverting input of 45, and these deviation outputs become the input of the pulse width modulation signal generator (PWM) 46. And PWM
The output of 46 is ANDed with the right and left discrimination output signals r and l.
It becomes the input of 14D.

他方、FET14A、14Cは、ゲート電圧が不足しないよ
う電源回路13Cにて、15Vの電源を作り、これをドライ
ブ用FET49,50を介して供給し、オン、オフしてい
る。なお、インバータ51,52はバツフア用である。
On the other hand, the FETs 14A and 14C are turned on and off by producing a 15V power source by the power source circuit 13C so that the gate voltage is not insufficient, and supplying this through the drive FETs 49 and 50. The inverters 51 and 52 are for buffers.

従つて、この実施例によれば、制御回路ユニツトUと磁
気抵抗素子11とが一体になり、ユニツト化されているた
め、外部配線リードが不要で、組立も簡単になり、ノイ
ズを拾う確率も少く、小形で高い信頼性を得ることがで
きる。
Therefore, according to this embodiment, since the control circuit unit U and the magnetoresistive element 11 are integrated and unitized, no external wiring lead is required, the assembly is easy, and the probability of picking up noise is high. It is small, compact, and highly reliable.

また、この実施例によれば、制御回路ユニツトUが電動
機5などの高温になる虞れのある部分に接触していない
から、温度管理上の問題がない上、アルミダイカストな
どからなる比較的熱放散の良好なセンサハウジング(セ
ンサ保持部20)に直接、制御回路ユニツトUが取付けら
れているから、冷却用のフインなどが小形にでき、場合
によつては省略できるため、軽量化が容易である。
Further, according to this embodiment, since the control circuit unit U is not in contact with a portion such as the electric motor 5 which may have a high temperature, there is no problem in temperature control, and the heat generated by aluminum die casting or the like is relatively high. Since the control circuit unit U is directly attached to the sensor housing (sensor holding portion 20) with good radiation, cooling fins can be made small, and in some cases it can be omitted, so weight reduction is easy. is there.

さらに、この実施例によれば、電動機5も含めてパワー
ステアリング装置のほとんどの機構部分がセンサ保持部
20と電動機保持部21、それにラツク保持部22により一体
化されているため、コンパクトで自動車のエンジンルー
ム内でのき装も容易となり、充分なローコスト化が図れ
る。
Further, according to this embodiment, most of the mechanical portion of the power steering device including the electric motor 5 is the sensor holding portion.
Since 20 is integrated with the electric motor holding portion 21 and the rack holding portion 22, it is compact and easy to wear in the engine room of the automobile, and a sufficient cost reduction can be achieved.

加えて、上記実施例によれば、トルクセンサとして、4
組のブリツジ接続された磁気抵抗素子1A1〜2B4を
用いているため、信号検出が確実で信頼性が高いという
効果がある。
In addition, according to the above embodiment, the torque sensor is 4
Since a pair of bridge-connected magnetoresistive elements 1A1 to 2B4 are used, there is an effect that signal detection is reliable and reliability is high.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、信頼性を低下させることなく、全体の
ユニット化を充分に行なうことができるから、トルク制
御が確実で、しかも小型のトルク制御装置をローコスト
で容易に提供することができる。
According to the present invention, since the entire unit can be fully implemented without lowering the reliability, it is possible to easily provide a small torque control device that ensures torque control and is small in size.

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

第1図は本発明によるトルク制御装置を電動パワーステ
アリング装置に適用した一実施例を示す一部断面図、第
2図は制御回路ユニツトのブロツク図、第3図は制御特
性図、第4図は制御回路ユニツトの回路図、第5図は動
作説明用の波形図、第6図は動作説明用のフローチヤー
トである。 1……ハンドル軸、2……ピニオン軸、3……ピニオ
ン、4……ラツク軸、5……電動機、6……ピニオン、
7……傘歯車、8……トーシヨンバー、9,10……磁気
ドラム、11……磁気抵抗素子、12……回路基板、13……
制御回路素子、14……パワーFET、U……制御回路ユ
ニツト。
FIG. 1 is a partial sectional view showing an embodiment in which a torque control device according to the present invention is applied to an electric power steering device, FIG. 2 is a block diagram of a control circuit unit, FIG. 3 is a control characteristic diagram, and FIG. Is a circuit diagram of the control circuit unit, FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation, and FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation. 1 ... Handle shaft, 2 ... pinion shaft, 3 ... pinion, 4 ... luck shaft, 5 ... motor, 6 ... pinion,
7 ... Bevel gear, 8 ... Torsion bar, 9,10 ... Magnetic drum, 11 ... Magnetoresistive element, 12 ... Circuit board, 13 ...
Control circuit element, 14 ... Power FET, U ... Control circuit unit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定の回転軸に沿って伝達されるトルクを
検出し、この検出結果に応じて上記回転軸のトルク出力
側に補助トルクを付与するための電動機を制御する方式
のトルク制御装置において、上記回転軸のトルク入力側
とトルク出力側にそれぞれ取付けた第1と第2の磁気ド
ラムと、これら第1と第2の磁気ドラムの回転角位置を
正弦波状に変化する信号の正弦値と余弦値として非接触
で磁気的に検出する第1と第2の磁気検出素子と、これ
ら第1と第2の磁気検出素子を一体に保持した電子制御
回路ユニットと、この電子制御回路ユニットを取付ける
ことにより上記第1と第2の磁気ドラムの近傍に対する
上記第1と第2の磁気検出素子の位置決めが与えられる
ようにしたセンサ保持部と、このセンサ保持部と共に上
記回転軸の保持部材を形成するようにした電動機保持部
とを設け、上記電子制御回路ユニットにより、上記信号
の正弦値と余弦値の比の逆正接値により上記第1と第2
の磁気ドラムの回転角を演算し、これら第1と第2の磁
気ドラムの回転角の差として上記トルクを検出し、上記
電動機を制御するように構成したことを特徴とするトル
ク制御装置。
1. A torque control device of a system for detecting a torque transmitted along a predetermined rotating shaft and controlling an electric motor for applying an auxiliary torque to a torque output side of the rotating shaft according to the detection result. , The first and second magnetic drums respectively mounted on the torque input side and the torque output side of the rotary shaft, and the sine value of a signal that changes the rotational angle positions of the first and second magnetic drums in a sine wave shape. And a first and second magnetic detection element for magnetically detecting the cosine value in a non-contact manner, an electronic control circuit unit integrally holding these first and second magnetic detection elements, and this electronic control circuit unit. A sensor holding portion, which is attached so as to position the first and second magnetic detection elements in the vicinity of the first and second magnetic drums, and a holding portion for the rotary shaft together with the sensor holding portion. An electric motor holding portion so as to form a formed, the electronic control by the circuit unit, the arctangent value of the ratio of the sine value and cosine value of the signal the first and second
The torque control device is configured to calculate the rotation angle of the magnetic drum, detect the torque as a difference between the rotation angles of the first and second magnetic drums, and control the electric motor.
【請求項2】特許請求の範囲第1項において、上記回転
軸が自動車の操舵ハンドル軸であり、上記補助トルクが
補助操舵力として作用するように構成されていることを
特徴とするトルク制御装置。
2. The torque control device according to claim 1, wherein the rotating shaft is a steering wheel shaft of an automobile, and the auxiliary torque acts as an auxiliary steering force. .
【請求項3】特許請求の範囲第2項において、上記自動
車がラック・アンド・ピニオン方式の操舵システムを備
え、上記電動機が、その回転軸がラックの摺動方向とほ
ぼ平行になるようにして上記電動機保持部に直接取付け
られていることを特徴とするトルク制御装置。
3. The automobile according to claim 2, wherein the automobile is provided with a rack and pinion type steering system, and the electric motor has a rotation shaft which is substantially parallel to a sliding direction of the rack. A torque control device which is directly attached to the electric motor holding portion.
JP26393087A 1987-06-22 1987-10-21 Torque control device Expired - Lifetime JPH0624941B2 (en)

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JPH0249106Y2 (en) * 1985-03-22 1990-12-25

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