トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置
【課題】信号線間に生じた短絡故障を検出することのできるトルク検出装置を提供すること。
【解決手段】トルクセンサ３１に設けられた二つのホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbは、各信号線３７ａ，３７ｂを介することにより、それぞれが独立した二系統の出力信号Ｓa，Ｓbとして、ＥＣＵ２３側に設けられた故障検出手段としてのマイコン４０に入力される。そして、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂと上記各信号線３７ａ，３７ｂとを接続するトルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうちの一方（ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂ）のみに、抵抗４４が介在される。
【解決手段】トルクセンサ３１に設けられた二つのホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbは、各信号線３７ａ，３７ｂを介することにより、それぞれが独立した二系統の出力信号Ｓa，Ｓbとして、ＥＣＵ２３側に設けられた故障検出手段としてのマイコン４０に入力される。そして、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂと上記各信号線３７ａ，３７ｂとを接続するトルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうちの一方（ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂ）のみに、抵抗４４が介在される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）等に用いられるトルク検出装置は、トーションバーの捻れ角を検出することにより、その回転軸への入力トルクを演算する構成となっている。そして、従来、このようなトルク検出装置には、ホールＩＣ等を用いることにより、そのトーションバーの捻れ角、即ち入力トルクに応じて出力レベル（出力電圧）が変化する信号出力手段を構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このようなものには、二個のホールＩＣを用いて多重化することにより、その信頼性の向上を図るとともに、一方の出力特性を反転させて、それぞれの出力電圧の合計値を監視することにより、これら各ホールＩＣの故障検出を可能としたものがある。
【０００４】
例えば、図７に示すトルク検出装置６０において、図示しない回転軸に設けられたトルクセンサ６１には、互いに相反する出力特性を有する二つのホールＩＣ６２ａ，６２ｂが設けられるとともに（図８（ａ）（ｂ）参照）、同トルクセンサ６１は、電源線６３，６４及び信号線６５ａ，６５ｂを介してＥＣＵ６６に接続されている。ＥＣＵ６６に入力された各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂの出力信号は、信号配線６７ａ，６７ｂを介してマイコン６８に入力される。尚、ＥＣＵ６６側の信号配線６７ａ，６７ｂには、プルダウン抵抗６９が介在されている。そして、このマイコン６８により、各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂの出力信号Ｓa，Ｓbに基づく上記回転軸への入力トルクの演算、及び各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂの故障検出が実行される。
【０００５】
即ち、図８（ａ）（ｂ）に示すように、各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂは、入力トルクの変動に対するその出力信号Ｓa，Ｓbの波形、つまり各出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性が互いに反対となるように設定（配置）されている。従って、これら各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂに何らかの故障がない限り、図８（ｃ）に示すように、各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabは、その基準値（各出力電圧Ｖa，Ｖbの取り得る値の中間値）である所定電圧Ｖ６の略二倍に相当する所定電圧Ｖ７で略一定となるはずである。そして、このトルク検出装置６０では、このような関係にある各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabが、その適正と考えられる範囲（Ｖ７±α、「α」は誤差マージン）を超えた場合に、何れかのホールＩＣ６２ａ，６２ｂに故障が発生したものと判定する構成となっている。
【特許文献１】特開２００３−１４９０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、その信号線６５ａ，６５ｂ間が短絡した場合（図７参照、二点鎖線に示す部分）にも、マイコン６８に入力される各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabは、図８（ｃ）に示すような正常時の値である所定電圧Ｖ７で一定となる。このため、こうした信号線６５ａ，６５ｂ間の短絡故障（レアショート）については、有効に検出することができないという課題を残しており、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、信号線間に生じた短絡故障を検出することのできるトルク検出装置及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転軸に設けられたセンサ部と、信号線を介して入力される前記センサ部の出力信号に基づき前記回転軸への入力トルクを演算する演算部とを備え、前記センサ部は、前記入力トルクに応じて出力電圧が変化する二つの信号出力手段を有するとともに、前記演算部は、該各信号出力手段に対応して個別に設けられた前記信号線を介することによりそれぞれが独立した二系統の前記出力信号として入力される前記各出力電圧の合計値に基づいて、前記各信号出力手段の故障を検出する故障検出手段を備えたトルク検出装置において、前記各信号出力手段と前記各信号線とを接続する各信号配線の少なくとも一方に抵抗を介在させることにより、前記各信号配線に異なるインピーダンスを設定したこと、を要旨とする。
【０００９】
即ち、信号出力手段の出力信号が伝送される信号配線に抵抗を介在させることで、そのインピーダンスは増大する。このため、ノイズの影響を抑制する観点からみた場合には、必ずしも好ましい構成であるとは言い難い。しかしながら、各信号配線に異なるインピーダンスを設定することにより、各信号線間に短絡故障が生じた場合において、その故障検出手段に入力される信号出力手段の出力信号の波形を変化させることが可能になる。従って、上記構成によれば、そのインピーダンスの差異に起因する特徴的な波形変化に注目することにより、その各信号線間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記各信号配線の一方のみに抵抗を介在させること、を要旨とする。
請求項３に記載の発明は、前記故障検出手段は、前記各出力電圧の合計値が適正範囲外であり、且つ入力される二系統の前記出力信号の波形が一致する場合には、前記各信号線間に短絡故障が生じたものと判定すること、を要旨とする。
【００１１】
上記各構成によれば、各信号線間に短絡故障が発生した場合には、一方の信号配線のみに介在された抵抗の存在により、当該抵抗が介在された系統の信号出力手段の出力信号は、他系統の信号出力手段の出力信号により打ち消された状態となる。そして、この特徴的な波形変化に注目することにより、その各信号線間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記演算部は、前記各系統の出力信号がそれぞれ入力される反転増幅回路を有するものであって、前記各信号配線に抵抗値の異なる抵抗を介在させるとともに、前記各信号配線に介在された抵抗と前記各反転増幅回路の入力部を構成する各抵抗との間の前記各系統毎の合成抵抗値が等しくなるように設定したこと、を要旨とする。
【００１３】
即ち、抵抗値の異なる抵抗の介在によりセンサ部側の各信号配線に異なるインピーダンスを設定するとともに、演算部側には、そのインピーダンスの差異を踏まえた反転増幅回路を形成する。これにより、各信号線間に短絡故障が生じた場合には、故障検出手段に入力される各信号出力手段の出力信号の波形を変化させることが可能となる。従って、上記構成によれば、そのインピーダンスの差異に起因する特徴的な波形変化に注目することにより、その各信号線間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のトルク検出装置を備えた電動パワーステアリング装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、トルク検出装置における故障の発生を早期に検出して、速やかにフェールセーフを図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、信号線間に生じた短絡故障を検出可能なトルク検出装置及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
【００１７】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ２２と、該ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御するＥＣＵ２３とを備えている。
【００１８】
本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータであり、その駆動源であるモータ２１は、減速機構２４を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。そして、そのモータ２１の回転を減速機構２４により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、モータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
【００１９】
一方、ＥＣＵ２３には、車速センサ２７及びトルクセンサ３１が接続されている。そして、ＥＣＵ２３は、その検出される車速Ｖ及び操舵トルクτに基づいて目標アシスト力を演算し、当該目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ２２に発生させるべく、その駆動源であるモータ２１への駆動電力の供給を通じて、該ＥＰＳアクチュエータ２２の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する構成となっている。
【００２０】
（トルク検出装置）
次に、本実施形態のトルクセンサ３１、並びにトルクセンサ３１及びＥＣＵ２３により構成されるトルク検出装置３０の構成について説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のトルクセンサ３１は、コラムシャフト８の途中に設けられたトーションバー３２と、同トーションバー３２の近傍に設けられたマグネット３３及びホールＩＣ３４ａ，３４ｂとにより構成されている。
【００２２】
即ち、回転軸であるステアリングシャフト３へのトルク入力により、そのコラムシャフト８に設けられたトーションバー３２には、当該入力トルクに応じた捻れ角が発生し、これによりマグネット３３の形成する磁界に変化が生ずることになる。そして、本実施形態のトルクセンサ３１は、その磁界の変化、つまりはステアリングシャフト３への入力トルク（操舵トルクτ）に応じて変化する各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧を、出力信号Ｓa，ＳbとしてＥＣＵ２３に出力する構成となっている。
【００２３】
さらに詳述すると、図２に示すように、本実施形態では、センサ部としてのトルクセンサ３１は、電源線３５，３６及び信号線３７ａ，３７ｂを介して、演算部としてのＥＣＵ２３に接続されており、トルクセンサ３１に設けられた二つのホールＩＣ３４ａ，３４ｂは、ともに電源線３５，３６を介したＥＣＵ２３からの電力供給により駆動されている。そして、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbは、当該各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂに対応して個別に設けられた上記各信号線３７ａ，３７ｂを介することにより、それぞれが独立した二系統の出力信号Ｓa，Ｓbとして、ＥＣＵ２３に入力される。
【００２４】
一方、ＥＣＵ２３は、故障検出手段としてのマイコン４０を備えており、同ＥＣＵ２３に入力された各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力信号Ｓa，Ｓbは、上記各信号線３７ａ，３７ｂに対応する各信号配線４１ａ，４１ｂを介して、このマイコン４０に入力される。尚、本実施形態では、これらの各信号配線４１ａ，４１ｂには、それぞれプルダウン抵抗４２が介在されている。そして、マイコン４０は、その入力される出力信号Ｓa，Ｓbの信号レベル、即ち各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbに基づいて、ステアリングシャフト３に入力された操舵トルクτの演算、及び各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの故障検出を実行する構成となっている。
【００２５】
具体的には、図３（ａ）（ｂ）に示すように、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂは、入力トルクの変動に対するその出力信号Ｓa，Ｓbの波形、つまり各出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性が互いに反対となるように設定（配置）されている。そして、操舵トルクτの演算は、その各出力電圧Ｖa，Ｖbの差分処理に基づいて行なわれる。
【００２６】
また、図３（ｃ）に示すように、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの故障検出は、これらの各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabを監視することにより行なわれる。即ち、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力信号Ｓa，Ｓbの波形、つまり各出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性が互いに反対であるならば、その合計値Ｖabは、それぞれの基準値（各出力電圧Ｖa，Ｖbの取り得る値の中間値）である所定電圧Ｖ１，Ｖ２の合計に相当する所定電圧Ｖ３で略一定となる。従って、このような関係にある各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabが、その適正と考えられる範囲外（Ｖ３±α、「α」は誤差マージン）にある場合には、各出力電圧Ｖa，Ｖbの何れかが異常であることを示している。そして、本実施形態のマイコン４０は、このような場合には、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの何れかに故障が発生したものと判定する。
【００２７】
さらに、図２に示すように、本実施形態では、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂと上記各信号線３７ａ，３７ｂとを接続するトルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうち、ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂには、抵抗４４が介在されている。尚、この抵抗４４の抵抗値は、上記のプルダウン抵抗４２の抵抗値の約２〜３％程度に設定されている。そして、本実施形態では、この抵抗４４の存在により、上記各信号線３７ａ，３７ｂ間の短絡故障の発生を検出することが可能となっている。
【００２８】
即ち、例えば、各信号線３７ａ，３７ｂ間において、同図中、二点差線に示される部分に短絡故障が発生した場合、そのＥＣＵ２３側の各接続端子４５ａ，４５ｂの電圧は、ともに等しい値となる。そして、トルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうち、ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂにのみ抵抗４４が介在され、ホールＩＣ３４ａに対応する信号配線４３ａには介在されていない、即ち信号配線４３ａの抵抗値は無視することができることから、各接続端子４５ａ，４５ｂの電圧は、ともにホールＩＣ３４ａの出力電圧Ｖaとなる。
【００２９】
つまり、各信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が発生した場合、信号配線４３ｂに介在された抵抗４４の存在により、ホールＩＣ３４ｂの出力信号Ｓbは、ホールＩＣ３４ａの出力信号Ｓaにより打ち消された状態となる。そして、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、各接続端子４５ａ，４５ｂの電圧、即ちマイコン４０への入力電圧Ｖin_a，Ｖin_bは、ともにホールＩＣ３４ａの出力電圧Ｖaと等しくなり、その合計値Ｖin_abもまた、上記の適正範囲外（Ｖ３±α）となる。
【００３０】
そして、本実施形態のマイコン４０は、これを踏まえ、その入力される各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖb（入力電圧Ｖin_a，Ｖin_b）の合計値Ｖab（Ｖin_ab）が適正範囲外であり、且つ両者の変化特性（各出力信号Ｓa，Ｓbの波形）が略一致する場合には、各信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が発生したものと判定する。
【００３１】
尚、本実施形態では、この短絡故障判定を考慮し、上記各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの故障検出は、両者の変化特性（各出力信号Ｓa，Ｓbの波形）が一致しないことを条件として行なわれる。
【００３２】
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）トルクセンサ３１に設けられた二つのホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbは、各信号線３７ａ，３７ｂを介することにより、それぞれが独立した二系統の出力信号Ｓa，Ｓbとして、ＥＣＵ２３側に設けられた故障検出手段としてのマイコン４０に入力される。そして、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂと上記各信号線３７ａ，３７ｂとを接続するトルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうちの一方（ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂ）には、抵抗４４が介在される。
【００３３】
即ち、ホールＩＣの出力信号が伝送される信号配線に抵抗を介在させることで、そのインピーダンスは増大する。このため、ノイズの影響を抑制する観点からみた場合には、必ずしも好ましい構成であるとは言い難い。しかしながら、二つの信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が発生した場合には、その信号配線４３ｂのみに介在された抵抗４４の存在により、ホールＩＣ３４ｂの出力信号Ｓbは、ホールＩＣ３４ａの出力信号Ｓaにより打ち消された状態となる。従って、上記構成によれば、そのインピーダンスの差異に起因する特徴的な波形変化に注目することにより、その二つの信号線３７ａ，３７ｂ間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００３４】
（２）各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性は、互いに反対となるように設定される。そして、マイコン４０は、入力される各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖb（入力電圧Ｖin_a，Ｖin_b）の合計値Ｖab（Ｖin_ab）が適正範囲外であり、且つ両者の変化特性（各出力信号Ｓa，Ｓbの波形）が略一致する場合には、各信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が発生したものと判定する。
【００３５】
即ち、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力信号Ｓa，Ｓbの波形、つまり各出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性が互いに反対であるならば、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂに何らかの故障がない限り、その合計値Ｖabは、それぞれの基準値である所定電圧Ｖ１，Ｖ２の合計に相当する所定電圧Ｖ３で略一定となる。そして、このような関係にある各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabが、その適正と考えられる範囲外にあるということは、各出力電圧Ｖa，Ｖbの何れか一方が異常であることを示し、その際、両者の変化特性（各出力信号Ｓa，Ｓbの波形）が略一致するならば、それは各信号線３７ａ，３７ｂ間に生じた短絡故障によるものであることを示す。従って、上記構成によれば、二つの信号線３７ａ，３７ｂ間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００３６】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化したが、ＥＰＳ以外の用途に用いられるトルク検出装置に適用してもよい。
【００３７】
・また、本実施形態では、トルクセンサ３１はコラムシャフト８に設けられることとしたが、ピニオンシャフト１０に設けられるものであってもよい。
・本実施形態では、ＥＣＵ２３側の各信号配線４１ａ，４１ｂには、それぞれプルダウン抵抗４２を介在することとしたが、これはプルアップ抵抗に変更してもよい。
【００３８】
・本実施形態では、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂと上記各信号線３７ａ，３７ｂとを接続するトルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうちの一方（ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂ）のみに抵抗４４を介在させた。しかし、これに限らず、例えば、図５に示すトルク検出装置５０のように、トルクセンサ５１側の各信号配線４３ａ，４３ｂに、それぞれ抵抗値の異なる抵抗５２ａ，５２ｂを介在させることにより、各信号配線４３ａ，４３ｂに異なるインピーダンスを設定する構成としてもよい。
【００３９】
即ち、このトルク検出装置５０の場合、ＥＣＵ５３側の各信号配線４１ａ，４１ｂには、反転増幅回路５４ａ，５４ｂが介在されている。そして、各系統において、反転増幅回路５４ａ，５４ｂの入力部を構成する各抵抗５５ａ，５５ｂと、トルクセンサ５１側の各信号配線４３ａ，４３ｂに介在された各抵抗５２ａ，５２ｂとの合成抵抗値は、等しい値となるように設定されている。
【００４０】
尚、本実施形態では、反転増幅回路５４ａの入力部を構成する抵抗５５ａ、及び信号配線４３ｂに介在された抵抗５２ｂの抵抗値は「Ｒ２」、反転増幅回路５４ｂの入力部を構成する抵抗５５ｂ、及び信号配線４３ａに介在された抵抗５２ａの抵抗値は「Ｒ１」である。また、各反転増幅回路５４ａ，５４ｂにおいて、各アンプ５６に接続された上記入力部を構成する各抵抗５５ａ，５５ｂ以外の各抵抗５７の抵抗値は「Ｒ３」に設定されている。そして、本実施形態では、反転増幅回路５４ａ，５４ｂは、その「Ｒ３」を上記の各抵抗値「Ｒ１」「Ｒ２」の和に相当する値とすることで、上記トルクセンサ５１側の各信号配線４３ａ，４３ｂとの合成抵抗により、その増幅率が一倍となるように設計されている。
【００４１】
つまり、抵抗値の異なる抵抗５２ａ，５２ｂの介在によりトルクセンサ５１側の各信号配線４３ａ，４３ｂに異なるインピーダンスを設定するとともに、ＥＣＵ５３側には、そのインピーダンスの差異を踏まえた増幅回路（この例の場合、反転増幅回路５４ａ，５４ｂ）を形成する。これにより、図６（ａ）〜（６）に示すように、各信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が生じた場合には、マイコン４０に入力される各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖb（入力電圧Ｖin_a，Ｖin_b）の変化特性を変化させることが可能となる（この例の場合、入力電圧Ｖin_a、図６（ａ）参照）。従って、上記構成によれば、そのインピーダンスの差異に起因する特徴的な波形変化に注目することにより、その二つの信号線３７ａ，３７ｂ間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００４２】
・また、図５に示すトルク検出装置５０では、ＥＣＵ５３側の各信号配線４１ａ，４１ｂには、反転増幅回路５４ａ，５４ｂが介在されることとしたが、これは非反転増幅回路に変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】トルク検出装置の回路図。
【図３】（ａ）（ｂ）各ホールＩＣの出力電圧の変化特性を示すグラフ、（ｃ）各ホールＩＣの故障判定の態様を示す説明図。
【図４】（ａ）（ｂ）信号線間の短絡故障発生時における各ホールＩＣの出力電圧の変化特性を示すグラフ、（ｃ）短絡故障判定の態様を示す説明図。
【図５】別例のトルク検出装置の回路図。
【図６】（ａ）（ｂ）別例の信号線間の短絡故障発生時における各ホールＩＣの出力電圧の変化特性を示すグラフ、（ｃ）別例の短絡故障判定の態様を示す説明図。
【図７】従来のトルク検出装置の回路図。
【図８】（ａ）（ｂ）各ホールＩＣの出力電圧の変化特性を示すグラフ、（ｃ）各ホールＩＣの故障判定の態様を示す説明図。
【符号の説明】
【００４４】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、３…ステアリングシャフト、８…コラムシャフト、２３，５３…ＥＣＵ、３０，５０…トルク検出装置、３１，５１…トルクセンサ、３４ａ，３４ｂ…ホールＩＣ、３７ａ，３７ｂ…信号線、４０…マイコン、４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂ…信号配線、４２…プルダウン抵抗、４４，５２ａ，５２ｂ，５５ａ，５５ｂ…抵抗、５４ａ，５４ｂ…反転増幅回路、Ｓa，Ｓb…出力信号、Ｖa，Ｖb…出力電圧、Ｖin_a，Ｖin_b…入力電圧、τ…操舵トルク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク検出装置及び電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）等に用いられるトルク検出装置は、トーションバーの捻れ角を検出することにより、その回転軸への入力トルクを演算する構成となっている。そして、従来、このようなトルク検出装置には、ホールＩＣ等を用いることにより、そのトーションバーの捻れ角、即ち入力トルクに応じて出力レベル（出力電圧）が変化する信号出力手段を構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このようなものには、二個のホールＩＣを用いて多重化することにより、その信頼性の向上を図るとともに、一方の出力特性を反転させて、それぞれの出力電圧の合計値を監視することにより、これら各ホールＩＣの故障検出を可能としたものがある。
【０００４】
例えば、図７に示すトルク検出装置６０において、図示しない回転軸に設けられたトルクセンサ６１には、互いに相反する出力特性を有する二つのホールＩＣ６２ａ，６２ｂが設けられるとともに（図８（ａ）（ｂ）参照）、同トルクセンサ６１は、電源線６３，６４及び信号線６５ａ，６５ｂを介してＥＣＵ６６に接続されている。ＥＣＵ６６に入力された各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂの出力信号は、信号配線６７ａ，６７ｂを介してマイコン６８に入力される。尚、ＥＣＵ６６側の信号配線６７ａ，６７ｂには、プルダウン抵抗６９が介在されている。そして、このマイコン６８により、各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂの出力信号Ｓa，Ｓbに基づく上記回転軸への入力トルクの演算、及び各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂの故障検出が実行される。
【０００５】
即ち、図８（ａ）（ｂ）に示すように、各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂは、入力トルクの変動に対するその出力信号Ｓa，Ｓbの波形、つまり各出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性が互いに反対となるように設定（配置）されている。従って、これら各ホールＩＣ６２ａ，６２ｂに何らかの故障がない限り、図８（ｃ）に示すように、各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabは、その基準値（各出力電圧Ｖa，Ｖbの取り得る値の中間値）である所定電圧Ｖ６の略二倍に相当する所定電圧Ｖ７で略一定となるはずである。そして、このトルク検出装置６０では、このような関係にある各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabが、その適正と考えられる範囲（Ｖ７±α、「α」は誤差マージン）を超えた場合に、何れかのホールＩＣ６２ａ，６２ｂに故障が発生したものと判定する構成となっている。
【特許文献１】特開２００３−１４９０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、その信号線６５ａ，６５ｂ間が短絡した場合（図７参照、二点鎖線に示す部分）にも、マイコン６８に入力される各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabは、図８（ｃ）に示すような正常時の値である所定電圧Ｖ７で一定となる。このため、こうした信号線６５ａ，６５ｂ間の短絡故障（レアショート）については、有効に検出することができないという課題を残しており、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、信号線間に生じた短絡故障を検出することのできるトルク検出装置及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、回転軸に設けられたセンサ部と、信号線を介して入力される前記センサ部の出力信号に基づき前記回転軸への入力トルクを演算する演算部とを備え、前記センサ部は、前記入力トルクに応じて出力電圧が変化する二つの信号出力手段を有するとともに、前記演算部は、該各信号出力手段に対応して個別に設けられた前記信号線を介することによりそれぞれが独立した二系統の前記出力信号として入力される前記各出力電圧の合計値に基づいて、前記各信号出力手段の故障を検出する故障検出手段を備えたトルク検出装置において、前記各信号出力手段と前記各信号線とを接続する各信号配線の少なくとも一方に抵抗を介在させることにより、前記各信号配線に異なるインピーダンスを設定したこと、を要旨とする。
【０００９】
即ち、信号出力手段の出力信号が伝送される信号配線に抵抗を介在させることで、そのインピーダンスは増大する。このため、ノイズの影響を抑制する観点からみた場合には、必ずしも好ましい構成であるとは言い難い。しかしながら、各信号配線に異なるインピーダンスを設定することにより、各信号線間に短絡故障が生じた場合において、その故障検出手段に入力される信号出力手段の出力信号の波形を変化させることが可能になる。従って、上記構成によれば、そのインピーダンスの差異に起因する特徴的な波形変化に注目することにより、その各信号線間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記各信号配線の一方のみに抵抗を介在させること、を要旨とする。
請求項３に記載の発明は、前記故障検出手段は、前記各出力電圧の合計値が適正範囲外であり、且つ入力される二系統の前記出力信号の波形が一致する場合には、前記各信号線間に短絡故障が生じたものと判定すること、を要旨とする。
【００１１】
上記各構成によれば、各信号線間に短絡故障が発生した場合には、一方の信号配線のみに介在された抵抗の存在により、当該抵抗が介在された系統の信号出力手段の出力信号は、他系統の信号出力手段の出力信号により打ち消された状態となる。そして、この特徴的な波形変化に注目することにより、その各信号線間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記演算部は、前記各系統の出力信号がそれぞれ入力される反転増幅回路を有するものであって、前記各信号配線に抵抗値の異なる抵抗を介在させるとともに、前記各信号配線に介在された抵抗と前記各反転増幅回路の入力部を構成する各抵抗との間の前記各系統毎の合成抵抗値が等しくなるように設定したこと、を要旨とする。
【００１３】
即ち、抵抗値の異なる抵抗の介在によりセンサ部側の各信号配線に異なるインピーダンスを設定するとともに、演算部側には、そのインピーダンスの差異を踏まえた反転増幅回路を形成する。これにより、各信号線間に短絡故障が生じた場合には、故障検出手段に入力される各信号出力手段の出力信号の波形を変化させることが可能となる。従って、上記構成によれば、そのインピーダンスの差異に起因する特徴的な波形変化に注目することにより、その各信号線間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のトルク検出装置を備えた電動パワーステアリング装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、トルク検出装置における故障の発生を早期に検出して、速やかにフェールセーフを図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、信号線間に生じた短絡故障を検出可能なトルク検出装置及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
【００１７】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ２２と、該ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御するＥＣＵ２３とを備えている。
【００１８】
本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータであり、その駆動源であるモータ２１は、減速機構２４を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。そして、そのモータ２１の回転を減速機構２４により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、モータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
【００１９】
一方、ＥＣＵ２３には、車速センサ２７及びトルクセンサ３１が接続されている。そして、ＥＣＵ２３は、その検出される車速Ｖ及び操舵トルクτに基づいて目標アシスト力を演算し、当該目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ２２に発生させるべく、その駆動源であるモータ２１への駆動電力の供給を通じて、該ＥＰＳアクチュエータ２２の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する構成となっている。
【００２０】
（トルク検出装置）
次に、本実施形態のトルクセンサ３１、並びにトルクセンサ３１及びＥＣＵ２３により構成されるトルク検出装置３０の構成について説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のトルクセンサ３１は、コラムシャフト８の途中に設けられたトーションバー３２と、同トーションバー３２の近傍に設けられたマグネット３３及びホールＩＣ３４ａ，３４ｂとにより構成されている。
【００２２】
即ち、回転軸であるステアリングシャフト３へのトルク入力により、そのコラムシャフト８に設けられたトーションバー３２には、当該入力トルクに応じた捻れ角が発生し、これによりマグネット３３の形成する磁界に変化が生ずることになる。そして、本実施形態のトルクセンサ３１は、その磁界の変化、つまりはステアリングシャフト３への入力トルク（操舵トルクτ）に応じて変化する各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧を、出力信号Ｓa，ＳbとしてＥＣＵ２３に出力する構成となっている。
【００２３】
さらに詳述すると、図２に示すように、本実施形態では、センサ部としてのトルクセンサ３１は、電源線３５，３６及び信号線３７ａ，３７ｂを介して、演算部としてのＥＣＵ２３に接続されており、トルクセンサ３１に設けられた二つのホールＩＣ３４ａ，３４ｂは、ともに電源線３５，３６を介したＥＣＵ２３からの電力供給により駆動されている。そして、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbは、当該各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂに対応して個別に設けられた上記各信号線３７ａ，３７ｂを介することにより、それぞれが独立した二系統の出力信号Ｓa，Ｓbとして、ＥＣＵ２３に入力される。
【００２４】
一方、ＥＣＵ２３は、故障検出手段としてのマイコン４０を備えており、同ＥＣＵ２３に入力された各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力信号Ｓa，Ｓbは、上記各信号線３７ａ，３７ｂに対応する各信号配線４１ａ，４１ｂを介して、このマイコン４０に入力される。尚、本実施形態では、これらの各信号配線４１ａ，４１ｂには、それぞれプルダウン抵抗４２が介在されている。そして、マイコン４０は、その入力される出力信号Ｓa，Ｓbの信号レベル、即ち各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbに基づいて、ステアリングシャフト３に入力された操舵トルクτの演算、及び各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの故障検出を実行する構成となっている。
【００２５】
具体的には、図３（ａ）（ｂ）に示すように、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂは、入力トルクの変動に対するその出力信号Ｓa，Ｓbの波形、つまり各出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性が互いに反対となるように設定（配置）されている。そして、操舵トルクτの演算は、その各出力電圧Ｖa，Ｖbの差分処理に基づいて行なわれる。
【００２６】
また、図３（ｃ）に示すように、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの故障検出は、これらの各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabを監視することにより行なわれる。即ち、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力信号Ｓa，Ｓbの波形、つまり各出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性が互いに反対であるならば、その合計値Ｖabは、それぞれの基準値（各出力電圧Ｖa，Ｖbの取り得る値の中間値）である所定電圧Ｖ１，Ｖ２の合計に相当する所定電圧Ｖ３で略一定となる。従って、このような関係にある各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabが、その適正と考えられる範囲外（Ｖ３±α、「α」は誤差マージン）にある場合には、各出力電圧Ｖa，Ｖbの何れかが異常であることを示している。そして、本実施形態のマイコン４０は、このような場合には、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの何れかに故障が発生したものと判定する。
【００２７】
さらに、図２に示すように、本実施形態では、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂと上記各信号線３７ａ，３７ｂとを接続するトルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうち、ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂには、抵抗４４が介在されている。尚、この抵抗４４の抵抗値は、上記のプルダウン抵抗４２の抵抗値の約２〜３％程度に設定されている。そして、本実施形態では、この抵抗４４の存在により、上記各信号線３７ａ，３７ｂ間の短絡故障の発生を検出することが可能となっている。
【００２８】
即ち、例えば、各信号線３７ａ，３７ｂ間において、同図中、二点差線に示される部分に短絡故障が発生した場合、そのＥＣＵ２３側の各接続端子４５ａ，４５ｂの電圧は、ともに等しい値となる。そして、トルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうち、ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂにのみ抵抗４４が介在され、ホールＩＣ３４ａに対応する信号配線４３ａには介在されていない、即ち信号配線４３ａの抵抗値は無視することができることから、各接続端子４５ａ，４５ｂの電圧は、ともにホールＩＣ３４ａの出力電圧Ｖaとなる。
【００２９】
つまり、各信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が発生した場合、信号配線４３ｂに介在された抵抗４４の存在により、ホールＩＣ３４ｂの出力信号Ｓbは、ホールＩＣ３４ａの出力信号Ｓaにより打ち消された状態となる。そして、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、各接続端子４５ａ，４５ｂの電圧、即ちマイコン４０への入力電圧Ｖin_a，Ｖin_bは、ともにホールＩＣ３４ａの出力電圧Ｖaと等しくなり、その合計値Ｖin_abもまた、上記の適正範囲外（Ｖ３±α）となる。
【００３０】
そして、本実施形態のマイコン４０は、これを踏まえ、その入力される各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖb（入力電圧Ｖin_a，Ｖin_b）の合計値Ｖab（Ｖin_ab）が適正範囲外であり、且つ両者の変化特性（各出力信号Ｓa，Ｓbの波形）が略一致する場合には、各信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が発生したものと判定する。
【００３１】
尚、本実施形態では、この短絡故障判定を考慮し、上記各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの故障検出は、両者の変化特性（各出力信号Ｓa，Ｓbの波形）が一致しないことを条件として行なわれる。
【００３２】
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）トルクセンサ３１に設けられた二つのホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbは、各信号線３７ａ，３７ｂを介することにより、それぞれが独立した二系統の出力信号Ｓa，Ｓbとして、ＥＣＵ２３側に設けられた故障検出手段としてのマイコン４０に入力される。そして、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂと上記各信号線３７ａ，３７ｂとを接続するトルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうちの一方（ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂ）には、抵抗４４が介在される。
【００３３】
即ち、ホールＩＣの出力信号が伝送される信号配線に抵抗を介在させることで、そのインピーダンスは増大する。このため、ノイズの影響を抑制する観点からみた場合には、必ずしも好ましい構成であるとは言い難い。しかしながら、二つの信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が発生した場合には、その信号配線４３ｂのみに介在された抵抗４４の存在により、ホールＩＣ３４ｂの出力信号Ｓbは、ホールＩＣ３４ａの出力信号Ｓaにより打ち消された状態となる。従って、上記構成によれば、そのインピーダンスの差異に起因する特徴的な波形変化に注目することにより、その二つの信号線３７ａ，３７ｂ間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００３４】
（２）各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性は、互いに反対となるように設定される。そして、マイコン４０は、入力される各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖb（入力電圧Ｖin_a，Ｖin_b）の合計値Ｖab（Ｖin_ab）が適正範囲外であり、且つ両者の変化特性（各出力信号Ｓa，Ｓbの波形）が略一致する場合には、各信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が発生したものと判定する。
【００３５】
即ち、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力信号Ｓa，Ｓbの波形、つまり各出力電圧Ｖa，Ｖbの変化特性が互いに反対であるならば、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂに何らかの故障がない限り、その合計値Ｖabは、それぞれの基準値である所定電圧Ｖ１，Ｖ２の合計に相当する所定電圧Ｖ３で略一定となる。そして、このような関係にある各出力電圧Ｖa，Ｖbの合計値Ｖabが、その適正と考えられる範囲外にあるということは、各出力電圧Ｖa，Ｖbの何れか一方が異常であることを示し、その際、両者の変化特性（各出力信号Ｓa，Ｓbの波形）が略一致するならば、それは各信号線３７ａ，３７ｂ間に生じた短絡故障によるものであることを示す。従って、上記構成によれば、二つの信号線３７ａ，３７ｂ間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００３６】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化したが、ＥＰＳ以外の用途に用いられるトルク検出装置に適用してもよい。
【００３７】
・また、本実施形態では、トルクセンサ３１はコラムシャフト８に設けられることとしたが、ピニオンシャフト１０に設けられるものであってもよい。
・本実施形態では、ＥＣＵ２３側の各信号配線４１ａ，４１ｂには、それぞれプルダウン抵抗４２を介在することとしたが、これはプルアップ抵抗に変更してもよい。
【００３８】
・本実施形態では、各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂと上記各信号線３７ａ，３７ｂとを接続するトルクセンサ３１側の信号配線４３ａ，４３ｂのうちの一方（ホールＩＣ３４ｂに対応する信号配線４３ｂ）のみに抵抗４４を介在させた。しかし、これに限らず、例えば、図５に示すトルク検出装置５０のように、トルクセンサ５１側の各信号配線４３ａ，４３ｂに、それぞれ抵抗値の異なる抵抗５２ａ，５２ｂを介在させることにより、各信号配線４３ａ，４３ｂに異なるインピーダンスを設定する構成としてもよい。
【００３９】
即ち、このトルク検出装置５０の場合、ＥＣＵ５３側の各信号配線４１ａ，４１ｂには、反転増幅回路５４ａ，５４ｂが介在されている。そして、各系統において、反転増幅回路５４ａ，５４ｂの入力部を構成する各抵抗５５ａ，５５ｂと、トルクセンサ５１側の各信号配線４３ａ，４３ｂに介在された各抵抗５２ａ，５２ｂとの合成抵抗値は、等しい値となるように設定されている。
【００４０】
尚、本実施形態では、反転増幅回路５４ａの入力部を構成する抵抗５５ａ、及び信号配線４３ｂに介在された抵抗５２ｂの抵抗値は「Ｒ２」、反転増幅回路５４ｂの入力部を構成する抵抗５５ｂ、及び信号配線４３ａに介在された抵抗５２ａの抵抗値は「Ｒ１」である。また、各反転増幅回路５４ａ，５４ｂにおいて、各アンプ５６に接続された上記入力部を構成する各抵抗５５ａ，５５ｂ以外の各抵抗５７の抵抗値は「Ｒ３」に設定されている。そして、本実施形態では、反転増幅回路５４ａ，５４ｂは、その「Ｒ３」を上記の各抵抗値「Ｒ１」「Ｒ２」の和に相当する値とすることで、上記トルクセンサ５１側の各信号配線４３ａ，４３ｂとの合成抵抗により、その増幅率が一倍となるように設計されている。
【００４１】
つまり、抵抗値の異なる抵抗５２ａ，５２ｂの介在によりトルクセンサ５１側の各信号配線４３ａ，４３ｂに異なるインピーダンスを設定するとともに、ＥＣＵ５３側には、そのインピーダンスの差異を踏まえた増幅回路（この例の場合、反転増幅回路５４ａ，５４ｂ）を形成する。これにより、図６（ａ）〜（６）に示すように、各信号線３７ａ，３７ｂ間に短絡故障が生じた場合には、マイコン４０に入力される各ホールＩＣ３４ａ，３４ｂの出力電圧Ｖa，Ｖb（入力電圧Ｖin_a，Ｖin_b）の変化特性を変化させることが可能となる（この例の場合、入力電圧Ｖin_a、図６（ａ）参照）。従って、上記構成によれば、そのインピーダンスの差異に起因する特徴的な波形変化に注目することにより、その二つの信号線３７ａ，３７ｂ間に生じた短絡故障を検出することができるようになる。
【００４２】
・また、図５に示すトルク検出装置５０では、ＥＣＵ５３側の各信号配線４１ａ，４１ｂには、反転増幅回路５４ａ，５４ｂが介在されることとしたが、これは非反転増幅回路に変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】トルク検出装置の回路図。
【図３】（ａ）（ｂ）各ホールＩＣの出力電圧の変化特性を示すグラフ、（ｃ）各ホールＩＣの故障判定の態様を示す説明図。
【図４】（ａ）（ｂ）信号線間の短絡故障発生時における各ホールＩＣの出力電圧の変化特性を示すグラフ、（ｃ）短絡故障判定の態様を示す説明図。
【図５】別例のトルク検出装置の回路図。
【図６】（ａ）（ｂ）別例の信号線間の短絡故障発生時における各ホールＩＣの出力電圧の変化特性を示すグラフ、（ｃ）別例の短絡故障判定の態様を示す説明図。
【図７】従来のトルク検出装置の回路図。
【図８】（ａ）（ｂ）各ホールＩＣの出力電圧の変化特性を示すグラフ、（ｃ）各ホールＩＣの故障判定の態様を示す説明図。
【符号の説明】
【００４４】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、３…ステアリングシャフト、８…コラムシャフト、２３，５３…ＥＣＵ、３０，５０…トルク検出装置、３１，５１…トルクセンサ、３４ａ，３４ｂ…ホールＩＣ、３７ａ，３７ｂ…信号線、４０…マイコン、４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂ…信号配線、４２…プルダウン抵抗、４４，５２ａ，５２ｂ，５５ａ，５５ｂ…抵抗、５４ａ，５４ｂ…反転増幅回路、Ｓa，Ｓb…出力信号、Ｖa，Ｖb…出力電圧、Ｖin_a，Ｖin_b…入力電圧、τ…操舵トルク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に設けられたセンサ部と、信号線を介して入力される前記センサ部の出力信号に基づき前記回転軸への入力トルクを演算する演算部とを備え、前記センサ部は、前記入力トルクに応じて出力電圧が変化する二つの信号出力手段を有するとともに、前記演算部は、該各信号出力手段に対応して個別に設けられた前記信号線を介することによりそれぞれが独立した二系統の前記出力信号として入力される前記各出力電圧の合計値に基づいて、前記各信号出力手段の故障を検出する故障検出手段を備えたトルク検出装置において、
前記各信号出力手段と前記各信号線とを接続する各信号配線の少なくとも一方に抵抗を介在させることにより、前記各信号配線に異なるインピーダンスを設定したこと、
を特徴とするトルク検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトルク検出装置において、
前記各信号配線の一方のみに抵抗を介在させること、を特徴とするトルク検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載のトルク検出装置において、
前記故障検出手段は、前記各出力電圧の合計値が適正範囲外であり、且つ入力される二系統の前記出力信号の波形が一致する場合には、前記各信号線間に短絡故障が生じたものと判定すること、を特徴とするトルク検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載のトルク検出装置において、
前記演算部は、前記各系統の出力信号がそれぞれ入力される反転増幅回路を有するものであって、
前記各信号配線に抵抗値の異なる抵抗を介在させるとともに、前記各信号配線に介在された抵抗と前記各反転増幅回路の入力部を構成する各抵抗との間の前記各系統毎の合成抵抗値が等しくなるように設定したこと、を特徴とするトルク検出装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のトルク検出装置を備えた電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
回転軸に設けられたセンサ部と、信号線を介して入力される前記センサ部の出力信号に基づき前記回転軸への入力トルクを演算する演算部とを備え、前記センサ部は、前記入力トルクに応じて出力電圧が変化する二つの信号出力手段を有するとともに、前記演算部は、該各信号出力手段に対応して個別に設けられた前記信号線を介することによりそれぞれが独立した二系統の前記出力信号として入力される前記各出力電圧の合計値に基づいて、前記各信号出力手段の故障を検出する故障検出手段を備えたトルク検出装置において、
前記各信号出力手段と前記各信号線とを接続する各信号配線の少なくとも一方に抵抗を介在させることにより、前記各信号配線に異なるインピーダンスを設定したこと、
を特徴とするトルク検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトルク検出装置において、
前記各信号配線の一方のみに抵抗を介在させること、を特徴とするトルク検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載のトルク検出装置において、
前記故障検出手段は、前記各出力電圧の合計値が適正範囲外であり、且つ入力される二系統の前記出力信号の波形が一致する場合には、前記各信号線間に短絡故障が生じたものと判定すること、を特徴とするトルク検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載のトルク検出装置において、
前記演算部は、前記各系統の出力信号がそれぞれ入力される反転増幅回路を有するものであって、
前記各信号配線に抵抗値の異なる抵抗を介在させるとともに、前記各信号配線に介在された抵抗と前記各反転増幅回路の入力部を構成する各抵抗との間の前記各系統毎の合成抵抗値が等しくなるように設定したこと、を特徴とするトルク検出装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のトルク検出装置を備えた電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２５５６４５（Ｐ２００９−２５５６４５Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０４７２７（Ｐ２００８−１０４７２７）
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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