(57)【要約】【課題】ＥＣＵが接続された状態においてトルクセンサの調整を行うことにより、高精度の調整を可能ならしめる。【解決手段】基準トルク発生器９からトルクセンサ４に所定のトルクを印加し、ＥＣＵ１のＡ／Ｄ変換器１１０を介してトルク信号を検査装置７に入力する。検査装置７はトルク信号に基づき調整装置８に指示を与え、トルクセンサ４の中立電圧、利得の調整を行う。ＥＣＵ１におけるＡ／Ｄ変換誤差を含めて中立電圧、利得の調整が行われるので、実動作におけるトルク信号の誤差を最小限に抑えることが可能となる。【選択図】図２
2008064660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加されたトルクに応じたトルク信号を出力可能なトルクセンサを調整するためのトルクセンサ調整装置であって、
前記トルクセンサに接続可能であるとともに前記トルク信号に基づき所定のトルク制御を行う制御装置を介して、前記トルク信号の入力および検査を行う検査手段と、
前記検査に基づき前記トルクセンサの調整を行う調整手段とを備えたトルクセンサ調整装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記トルク信号の中立電圧を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ調整装置。
【請求項３】
所定の基準トルクを前記トルクセンサに印加する基準トルク発生手段をさらに備え、前記調整手段は、前記トルクセンサに基準トルクが印加された場合における前記トルク信号に基づき、前記トルクセンサの利得を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のトルクセンサ調整装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記トルクセンサに設けられた可変抵抗を操作することにより、前記トルクセンサの調整を行うことを特徴とする請求項１記載のトルクセンサ調整装置。
【請求項５】
前記トルクセンサは、前記調整手段から与えられた補正信号を記憶するメモリを備え、当該メモリに記憶された補正信号に基づきトルクセンサの補正を行うことを特徴とする請求項１記載のトルクセンサ調整装置。
【請求項６】
印加されたトルクに応じたトルク信号を出力可能なトルクセンサを調整するためのトルクセンサ調整方法であって、
前記トルクセンサに接続可能であるとともに前記トルク信号に基づき所定のトルク制御を行う制御装置を介して、前記トルク信号の入力および検査を行う検査ステップと、
前記検査に基づき前記トルクセンサの調整を行う調整ステップとを備えたトルクセンサ調整方法。
【請求項７】
前記調整ステップは、前記トルク信号の中立電圧を調整可能であることを特徴とする請求項６に記載のトルクセンサ調整方法。
【請求項８】
所定の基準トルクを前記トルクセンサに印加する基準トルク発生ステップをさらに備え、前記調整ステップは、前記トルクセンサに基準トルクが印加された場合における前記トルク信号に基づき、前記トルクセンサの利得を調整可能であることを特徴とする請求項６に記載のトルクセンサ調整方法。
【請求項９】
前記調整ステップは、前記トルクセンサに設けられた可変抵抗を操作することにより、前記トルクセンサの調整を行うことを特徴とする請求項６記載のトルクセンサ調整方法。
【請求項１０】
前記トルクセンサは、前記調整ステップにおいて与えられた補正信号を記憶するメモリを備え、当該メモリに記憶された補正信号に基づきトルクセンサの補正を行うことを特徴とする請求項６記載のトルクセンサ調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクセンサ調整装置および方法に関し、詳しくはトルクセンサと制御装置とを接続した状態においてトルクセンサの調整を行うトルクセンサ調整装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクを検出する装置としてトルクセンサが広く使用されており、例えばパワーステアリング装置におけるステアリングトルクの検出のためにもトルクセンサが使用されている。周知のように、パワーステアリング装置は、ドライバによるハンドルの操作および車の動きを検出するトルクセンサと、トルクセンサからのトルク信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号に基づき補助操舵力を演算する電動パワーステアリング制御ユニット（ＥＣＵ）と、ＥＣＵからの出力信号に基づき回転トルクを発生する電動モータと、回転トルクをステアリング機構に伝える減速ギア等を備えて構成されている。
【０００３】
このようなトルクセンサに要求される特性として、トルクが印加されていない場合にトルクゼロを表す所定の中立電圧を正確に出力すること、および、印加されたトルクに応じた電圧を正確に出力すること等が求められている。このため、トルクセンサの工場出荷前の調整工程において、中立電圧の調整、検出利得の調整等を行う必要がある。
【０００４】
従来のトルクセンサの調整装置として、例えば特開平６−１７４５７７号公報に開示されたものが案出されている。この調整装置は、トルクセンサを単体にて検査装置に接続し、トルクセンサに所定のトルクを印加しながらトルクセンサから出力されたトルク信号に基づきトルクセンサの調整を行っている。例えば、トルクセンサにトルクを印加しない場合において、トルク信号が中立電圧となるようにトルクセンサの調整が行われる。また、基準となるトルクを印加した場合に、正しい電圧が出力されるようにトルクセンサの利得調整が行われる。
【０００５】
しかしながら、従来の調整装置においては、トルクセンサ単体でトルク信号の測定、調整を行っていたため、トルクセンサをＥＣＵに接続した場合に、ＥＣＵにおけるＡ／Ｄ変換誤差等によりトルク信号の中立電圧にずれが生じることがあった。すなわち、トルクセンサ単体で正確な調整を行ったとしても、ＥＣＵとの接続時においてトルク信号に誤差が生じ、この結果、ＥＣＵによるトルク制御が不正確になることがあった。
【特許文献１】特開平６−１７４５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、ＥＣＵにトルクセンサを接続した状態においてトルクセンサの調整を行うことにより、高精度の調整を実現可能なトルクセンサ調整装置、および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明は、印加されたトルクに応じたトルク信号を出力可能なトルクセンサを調整するためのトルクセンサ調整装置であって、前記トルクセンサに接続可能であるとともに前記トルク信号に基づき所定のトルク制御を行う制御装置を介して前記トルク信号の入力および検査を行う検査手段と、前記検査に基づき基づき前記トルクセンサの調整を行う調整手段とを備える。
【０００８】
また、前記調整手段は、前記トルク信号の中立電圧を調整可能である。
さらに、本発明は、所定の基準トルクを前記トルクセンサに印加する基準トルク発生手段をさらに備え、前記調整手段は、前記トルクセンサに基準トルクが印加された場合における前記トルク信号に基づき、前記トルクセンサの利得を調整可能である。
【０００９】
前記調整手段は、前記トルクセンサに設けられた可変抵抗を操作することにより、前記トルクセンサの調整を行う。
また、前記トルクセンサは、前記調整手段から与えられた補正信号を記憶するメモリを備え、当該メモリに記憶された補正信号に基づきトルクセンサの補正を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、検査手段は、トルクセンサからのトルク信号を制御装置を介して入力し、トルク信号の検査を行う。また、調整手段は、当該検査結果に基づきトルクセンサの調整を行う。このため、制御装置が認識しているトルク信号に基づき検査および調整を行うことができるので、制御装置においてトルク信号の読み取り誤差が生じていたとしても、当該誤差を含めてトルクセンサの調整を行うことができる。従って、制御装置において高精度のトルク制御を実現することが可能となる。
【００１１】
例えば、制御装置においてＡ／Ｄ変換誤差によりトルク信号の中立電圧にずれが生じたとしても、Ａ／Ｄ変換後のトルク信号に基づきトルクセンサの調整を行うことができる。このため、制御装置における中立電圧のずれを解消することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、所定の基準トルクをトルクセンサに印加することにより、トルクセンサの利得を調整することができる。上述のように、制御措置においてトルク信号の読み取り誤差が生じていたとしても、当該誤差を含めてトルクセンサの調整を行うことにより、高精度な利得調整が可能となる。
【００１３】
さらに。調整手段を用いてトルクセンサに設けられた可変抵抗を自動的に調整することにより、効率良くトルクセンサを調整することができる。
また、トルクセンサには調整手段から与えられた補正信号を記憶するメモリを設けることにより、当該メモリに記憶された補正信号に基づきトルクセンサの調整を行うことができる。本発明によれば、経時変化が生じやすい可変抵抗を使用せずに済むため、高精度の調整を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明の最良の実施の形態を説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
本実施形態に係るトルクセンサ調整装置は様々なトルクセンサの調整を高精度に行うことができるものであるが、ここでは電動パワーステアリング装置に用いられるトルクセンサについて説明することとする。
【００１６】
図１は、電動パワーステアリング装置の概略図である。この図において、ハンドル６１に結合されているステアリングシャフト６２の端部はユニバーサルジョイント６３、６４を介してステアリングシャフト６５に連結されている。さらに、ステアリングシャフト６５の端部にはラック＆ピニオン６６、車輪のタイロッド６７が設けられており、ハンドル６１の回転運動がタイロッド６７の軸方向の運動に変換される構造となっている。
【００１７】
また、ステアリングシャフト６５の端部にはトルクセンサ４、モータ３、減速ギア３１が設けられている。トルクセンサ４はハンドル６１の操舵トルクを検出し、トルク信号をＥＣＵ１に出力可能である。モータ３の回転トルクは減速ギア３１を介してラック＆ピニオン６６に伝達される構成となっている。
【００１８】
ＥＣＵ１は上述のようにトルクセンサ４からの検出信号、車速センサ２からの車速信号に基づき補助操舵トルクを算出し、この算出結果に基づく駆動信号をモータ３に送出するものである。ＥＣＵ１には電源５から直接に電力が供給されると共に、並列にイグニッションキー５ａを介して電源５が接続されており、イグニッションキー５ａをオンにすることによりＥＣＵ１に電流が供給される構成となっている。
【００１９】
上述のように、トルクセンサ４のトルク信号はＥＣＵ１に入力されており、トルクセンサ４はＥＣＵ１に接続された状態において用いられるものである。本実施形態に係るトルクセンサ調整装置は、上述のトルクセンサ４およびＥＣＵ１が互いに接続された状態においてトルクセンサ４の調整を行うことにより、高精度の調整を可能ならしめるものである。
【００２０】
図２は、本実施形態に係るトルクセンサ調整装置のブロック図である。このトルクセンサ調整装置は検査装置７、調整装置８を備えており、トルクセンサ４およびＥＣＵ１を被検査対象とするものである。検査装置７は、ＥＣＵ１を介してトルク信号を検出し、トルクセンサ４を調整するためのものである。調整装置８は検査装置７の指示に従い、トルクセンサ４内の可変抵抗を自動的に調整する機能を有している。すなわち、調整装置８は、可変抵抗を調整するためのステップモータ、検査装置７から出力された信号を受信するためのＩ／Ｏインタフェース、当該信号に基づきステップモータを制御するためのコントローラ等を備えている。また、基準トルク発生器９は、モータ、トルクセンサ等を備え、測定用の基準トルクをトルクセンサ４に印加させるためのものである。例えば、トルクセンサ４の中立電圧を調整する場合には、トルク発生器９からトルクセンサ４に印加されるトルクはゼロとなる。一方、トルクセンサ４の利得を調整する場合には、所定の基準トルクがトルクセンサ４に印加される。
【００２１】
検査装置７は、ＣＰＵ７０、メモリ７１、Ｉ／Ｏインタフェース７２、コントローラ７３、外部記憶装置７４、ディスプレイ７５を備えて構成されている。Ｉ／Ｏインタフェース７２はＥＣＵ１を介してディジタルで表されたトルク信号を入力し、ＣＰＵ７０に出力する機能を有している。ＣＰＵ７０は入力されたトルク信号が予め定められた基準値になるように、トルクセンサ４の調整量を決定する。コントローラ７３は決定された調整量を表す信号を調整装置８に出力することにより、調整装置８を制御可能である。また、コントローラ７３は基準トルク発生器９に対して指示信号を出力することにより、基準トルク発生器９を制御する機能を有している。すなわち、コントローラ７３からの指示に基づき、基準トルク発生器９は基準トルクをトルクセンサ４に与えることができる。外部記憶装置７４は検査装置７の処理プログラム、または個々のトルクセンサ４の調整結果のデータを保存可能である。また、調査結果のデータとともにトルクセンサ４およびＥＣＵ１のシリアル番号を外部記憶装置７４に記録することにより、パワーステアリング装置製造時において接続されるべきトルクセンサ４およびＥＣＵ１を確認することができる。
【００２２】
図３はトルクセンサ４の一部破断図である。このトルクセンサ４は非接触式のものであり、スリーブ４１、センサシャフト４２、コイルアセンブリ４３、トーションバー４４を備えて構成されている。センサシャフト４２は磁性材料からなり、内部には軸に沿った空洞が設けられている。また、センサシャフト４２の周囲には、突起部４２ａ、溝部４２ｂが交互に形成されている。センサシャフト４２の内部に設けられた空洞には棒状のトーションバー４４が配設されており、トーションバー４４の一端とセンサシャフト４２の一端はステアリングシャフト６５に連結している。また、トーションバー４４の他端はスリーブ４１とともに図示されていない出力軸に連結している。このため、ステアリングシャフト６５にトルクが印加されると、トーションバー４４に捻れが発生し、センサシャフト４２とスリーブ４１との相対位置が変化する構成となっている。
【００２３】
スリーブ４１は円筒状をなし、アルミニウム等の非磁性材料から構成されている。スリーブ４１の周囲には矩形の窓４１ａが等間隔に形成されている。さらに、これらの窓４１ａに対して半ピッチずれた位置に複数の窓４１ｂが形成されている。これらの窓４１ａ、４１ｂに対向する位置には検出コイルＬ１、Ｌ２を有するコイルアセンブリ４３が設けられている。
【００２４】
このよう構成されたトルクセンサ４において、検出コイルＬ１，Ｌ２に交流電流を流すことにより磁界が発生する。この磁界によってスリーブ４１に渦電流が生じ、さらに渦電流によって窓４１ａ、４１ｂに磁界が発生する。窓４１ａ、４１ｂにおける磁界は、検出コイルＬ１、Ｌ２によって検出される構成となっている。
【００２５】
例えば、ハンドル９にトルクが印加されない場合には、トーションバー４４には捻れが発生せず、センサシャフト４２の突起部４２ａは窓４１ａ、４１ｂの中間に位置する。この場合には、窓４３ａ、４３ｂにおける磁束密度は等しくなり、検出コイルＬ１、Ｌ２におけるインダクタンスも等しくなる。一方、ハンドル９にトルクが印加され、トーションバー４４に捻れが発生した場合には、突起部４２ａと窓４１ａ、４１ｂとの位置が変化する。トーションバー４４の捻れの方向に応じて、突起部４２ａが窓４１ａあるいは窓４１ｂのいずれかの側に近づく。このため、窓４１ａ、４１ｂの各々における磁束密度が変化し、検出コイルＬ１、Ｌ２におけるインダクタンスが変化する。
【００２６】
すなわち、図４に示されたように、検出コイルＬ１、Ｌ２のインダクタンスはいわゆるクロス特性を有しており、操舵トルクに対して互いに逆方向に変化する。また、操舵トルクがゼロの場合には、検出コイルＬ１、Ｌ２のインダクタンスは等しくなる。このような特性を有する
検出コイルＬ１、Ｌ２の各々におけるインダクタンスは信号処理回路によってメイントルク信号、サブトルク信号に変換され、トルクセンサ４から出力される構成となっている。
【００２７】
図５は、トルクセンサ４の信号処理回路のブロック図である。この信号処理回路は、発振部４０１，電流増幅部４０２、抵抗Ｒ１、Ｒ２、検出コイルＬ１、Ｌ２、サブ増幅・全波整流部４０３、メイン増幅・全波整流部４０４、サブ平滑・中立調整部４０５、メイン平滑・中立調整部４０６、監視部４０７、可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２、ＶＲ３、ＶＲ４を備えて構成されている。
【００２８】
発振部４０１は、セラミック発振子、水晶発振子、若しくはＬＣ回路等を備えた発信回路により構成され、所定周波数の交流信号を発生させるためのものである。電流増幅部４０２は、トランジスタ等による電流増幅回路により構成され、発振部４０１により発生された交流信号の電流増幅を行うことにより、抵抗Ｒ１、Ｒ２、検出コイルＬ１、Ｌ２を駆動するために必要な電流を生成する。
【００２９】
上述のように、検出コイルＬ１、Ｌ２はスリーブ４１の周囲に形成された窓４１ａ、４１ｂにおける磁束変化を検出するためのものであり、トーションバー４４の捻れに伴い、２つの検出コイルＬ１、Ｌ２には互いに逆位相の磁束変化が生じる。すなわち、図４に示されるように、トルクセンサ４に右操舵トルクが印加された場合には、検出コイルＬ１のインダクタンスＬ１０は増加し、コイル検出Ｌ２のインダクタンスＬ２０は減少する。また、トルクセンサ４に左操舵トルクが印加された場合には、検出コイルＬ１のインダクタンスＬ１０は減少し、コイルＬ２のインダクタンスＬ２０は増加する。このように、検出コイルＬ１、Ｌ２における各インダクタンスは、トルクに対して逆方向に変化する。
【００３０】
サブ増幅・全波整流部４０３、メイン増幅・全波整流部４０４は、差動増幅器、整流回路等により構成されており、各検出コイルＬ１，Ｌ２におけるインダクタンスの変化の差分を増幅するとともに、交流成分を除去する機能を有している。サブ平滑・中立調整部４０５，メイン平滑・中立調整部４０６は、ＥＣＵ１から供給された基準電圧に基づき、サブトルク信号、メイントルク信号の各々の電圧を設定するためのものである。すなわち、基準電圧３．３Ｖを基準として、メイントルク信号、サブトルク信号の電圧を補正し、各々のトルク中立電圧が２．５Ｖに設定される。監視部４０７は発振部４０１の異常、検出コイルＬ１、Ｌ２の断線等を監視する機能を有するものである。監視部４０７が異常を検出した場合には、例えば、メイントルク信号、サブトルク信号の一方の電圧を強制的に異常値に設定する。これにより、ＥＣＵ１はトルクセンサ４の異常を検出することが可能である。
【００３１】
可変抵抗ＶＲ１はメイン増幅・全波整流部４０４に接続されており、メイントルク信号の検出利得を調整するために用いられる。この可変抵抗ＶＲ１は、いわゆる半固定タイプのものであり、調整装置８によって調整された後は、メイントルクセンサ４の筐体を開けない限り外部からの調整ができないようになっている。同様に可変抵抗ＶＲ２はサブ増幅・全波整流部４０３に接続されており、サブトルク信号の検出利得を調整するためのものである。
【００３２】
可変抵抗ＶＲ３はメイン平滑・中立調整部４０６に接続されており、メイントルク信号の中立電圧を調整するためのものである。すなわち、トルクセンサ４にトルクが印加されていない場合に、メイントルク信号が中立電圧である２．５Ｖとなるように可変抵抗ＶＲ３の調整が行われる。同様に、可変抵抗ＶＲ４はサブ平滑・中立調整部４０５におけるサブトルク信号の中立電圧を調整するためのものである。
【００３３】
図６はＥＣＵ１のハードウェア構成を表すブロック図である。ＥＣＵ１は、Ａ／Ｄ変換器１１０，Ｉ／Ｏインタフェース１１１、１１２，ＣＰＵ１１３，ＲＯＭ１１４，ＲＡＭ１１５、フラッシュＲＯＭ１１６，ＰＷＭ１１７，モータ駆動回路１１９、モータ電流検出回路１２０、バス１２１、基準電圧回路１３０を備えて構成されている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換器１１０は、トルクセンサ４から出力されたメイントルク信号およびサブトルク信号をディジタル信号に変換するものである。Ｉ／Ｏインタフェース１１１は車速センサ２からの車速パルスをカウントしディジタル信号に変換するものである。また、Ｉ／Ｏインタフェース１１２は検査装置７に対してトルク信号を出力するためのものである。すなわち、Ａ／Ｄ変換器１１０によってディジタル化されたトルク信号がＩ／Ｏインタフェース１１２を介して検査装置７に出力される。このため、Ａ／Ｄ変換器１１０においてトルク信号の変換誤差が生じたとしても、当該誤差を含めてトルクセンサ４の調整を行うことができる。
【００３５】
ＲＯＭ１１４はモータ３の制御プログラムおよびフェールセーフ機能のプログラムを記憶するためのメモリとして使用され、ＲＡＭ１１５は当該プログラムを動作させるためのワークメモリとして使用される。フラッシュＲＯＭ１１６は電源遮断後においても記憶内容を保持可能なメモリであり、故障診断結果等を記録することができる。
【００３６】
ＰＷＭコントローラ１１７はモータ３のトルクを表す信号をパルス幅変調された信号に変換するためのものである。モータ駆動回路１１９はインバータ回路により構成され、ＰＷＭコントローラ１１７から出力された信号に基づき駆動電力を発生させるためのものである。モータ電流検出回路１２０はモータ３において発生した逆起電圧を検出するためのものであり、この逆起電圧はＡ／Ｄ変換器１１０によってディジタル信号に変換された後にＣＰＵ１１３に送出される構成となっている。
【００３７】
基準電圧発生回路１３０はオペアンプなどにより構成され、電源５の電圧を降下させることにより例えば３．３Vの基準電圧を発生させるためのものである。この基準電圧はトルクセンサ４に供給され、トルク中点電圧２．５Ｖを発生させるために用いられる。
図７に、ECU１の機能ブロック図を示す。この図において、電流指令値演算部１２、電流制御部１４、故障診断部１５はＥＣＵ１内のＣＰＵ１１３によって機能するものである。
【００３８】
トルクセンサ４からのメイントルク信号、サブトルク信号、および車速センサ２からの車速信号は電流指令値演算部１２に入力されている。すなわち、メイントルク信号、サブトルク信号はＡ／Ｄ変換器１１０によってＡ／Ｄ変換された後、ＣＰＵ１１３に入力される。
電流指令値演算部１２は、トルク信号、車速信号、モータの検出電流ｉおよび検出電圧ｅに基づき電流指令値Ｉを演算する機能を有している。この電流指令値Ｉはモータ３に供給する駆動電流値を表しており、電流指令値Ｉに等しい駆動電流がモータ３に供給されるような制御が行われる。また、電流指令値演算部１２には車速センサ２からの車速パルスが入力されており、車速に応じた操舵補助力を決定することが可能である。
【００３９】
また、電流指令値演算部１２は、ハンドル戻り補償、モータ最大電流制御を有している。例えば、ハンドル戻り補償は、ハンドル９を中立位置に復元させるための制御を行うものである。一般に、電動パワーステアリング装置においては、減速ギア３１等の影響によりセルフアライニングトルクが弱くなり易く、このためにハンドルが中立位置に戻り難くなってしまう。そこで、セルフアライニングトルクの作用によってモータ３が回転させられる際のモータの端子間電圧ｅおよびモータ電流ｉを検出することによりモータ角速度を検出し、ハンドルを中立位置に復元させるための補償電流値を算出している。
【００４０】
モータ電流検出回路１２０はモータ３に供給された電流を検出し、検出電流ｉの信号を出力する。この検出電流ｉは加算器１３にフィードバックされるとともに、電流指令値演算部１２に入力される。加算器１３は検出電流ｉと電流指令値Ｉとの偏差Δｉを算出し、電流制御部１４に出力する。
【００４１】
電流制御部１４は、微分演算器、比例演算器、積分演算器から構成され、偏差Δｉがゼロとなるような制御を行う機能を有している。微分補償器は制御の応答速度を改善するために設けられており、比例演算器は偏差Δｉと所定の比例係数との乗算を行うためのものである。さらに、積分演算器は偏差Δｉの時間軸で積分値を算出し、偏差Δｉの定常値がゼロとなるような制御を行うためのものである。
【００４２】
故障診断部１５は、基準電圧、メイントルク信号、サブトルク信号の電圧値を監視することにより、フェールセーフ処理を実行するためのものである。すなわち、メイントルク信号、サブトルク信号が予め定められた閾値の範囲外となったときには、トルクセンサ４の異常と判断され、アシスト禁止の指令が電流指令値演算部１２に与えられる。
続いて、図８乃至図１０のフローチャートを参照しながら、本実施形態に係るトルクセンサ調整装置の動作を説明する。
【００４３】
図８は本実施形態に係るトルクセンサ調整装置のメインフローチャートである。先ず、トルクセンサ４とＥＣＵ１とを接続し、これらを検査システムにセットする（ステップＳ１）。すなわち、トルクセンサ４入力軸に基準トルク発生器９を連結するとともに、調整装置８の調整用ドライバをトルクセンサ４の可変抵抗ＶＲ１〜４に当接させる。この状態において、ＥＣＵ１を検査装置７に接続し、検査装置７からＥＣＵ１に電力を与える（ステップＳ２）。トルクセンサ４には、ＥＣＵ１を介して電力が印加され、ＥＣＵ１およびトルクセンサ４が起動する。このとき、検査装置７はトルク信号が入力されたか否かを判断することにより、トルクセンサ４とＥＣＵ１との接続を確認する。続いて、検査装置７はトルクセンサ４の中立電圧の調整を行うとともに（ステップＳ３）、利得の調整を行う（ステップＳ４）。以上のようにして、調整対象となっているトルクセンサ４の調整が終了するまで（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ３〜Ｓ４の処理が繰り返し実行される。
【００４４】
図９は中立電圧調整処理の詳細を表すフローチャートである。先ず、検査装置７はコントローラ７３を介して基準トルク発生器９に指示を与え、トルクセンサ４の入力軸に印加するトルクをゼロにする（ステップＳ３０１）。トルクセンサ４から出力されたトルク信号はＥＣＵ１のＡ／Ｄ変換器１１０に入力され、ディジタル化される（ステップS３０２）。ディジタルのトルク信号はECU１のCPU１１３、Ｉ／Ｏインタフェース１１２を介して検査装置７のＩ／Ｏインタフェース７２に入力される（ステップＳ３０３）。検査装置７はトルク信号の値と予め定められた基準電圧２．５Ｖとの差を誤差電圧として算出する（ステップＳ３０４）。検査装置７は誤差電圧がゼロとなるように、調整装置８に指示を与え、トルクセンサ４の可変抵抗ＶＲ３、ＶＲ４を調整する（ステップＳ３０５）。可変抵抗ＶＲ３、ＶＲ４を調整することにより、サブ平滑・中立調整部４０５、メイン平滑・中立調整部４０６における中立電圧の補正がなされる。このようにして、誤差電圧が許容範囲内になるまで（ステップＳ３０６でＹＥＳ）、検査装置７はステップＳ３０２〜Ｓ３０５の処理を繰り返し実行する。誤差電圧が許容範囲内になった場合、すなわち、トルク信号の中立電圧の調整が完了した場合には、処理は図８のメインフローチャートに戻る。
【００４５】
図１０は利得調整処理の詳細を表すフローチャートである。利得調整時においては、検査装置７は基準トルク発生器９に指示を与え、所定の基準トルクをトルクセンサ４に印加する（ステップＳ４０１）。トルクセンサ４は印加されたトルクに応じたトルク信号を出力し、ＥＣＵ１のＡ／Ｄ変換器１１０はトルク信号をディジタル化する（ステップＳ４０２）。ディジタル化されたトルク信号はＥＣＵ１のＩ／Ｏインタフェース１１２を介して検査装置７に入力される（ステップＳ４０３）。検査装置７はトルク信号と予め定められた基準電圧との誤差を算出する（ステップＳ４０４）。この基準電圧は、基準トルクに対して予め決定されたものである。検査装置７は誤差電圧が許容範囲に収まるように、調整装置８に指示を与え、可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２を調整する。これにより、サブ増幅・全波整流部４０３、メイン増幅・全波整流部４０４における増幅率が補正され、メイントルク信号、サブトルク信号の利得の調整が行われる。検査装置７は、トルク信号の利得の誤差が許容範囲内に収まるまで（ステップＳ４０６でＹＥＳ）上述のステップＳ４０２〜Ｓ４０５の処理を繰り返し実行する。誤差が許容範囲内になった場合には、処理は図８のメインフローチャートに戻る。
【００４６】
以上、述べたように本実施形態に係るトルクセンサ調整装置によれば、ＥＣＵ１にトルクセンサ４を接続した状態においてトルクセンサ４の調整を行うことにより、ＥＣＵ１におけるＡ／Ｄ変換誤差等を含めて補正することが可能となる。すなわち、ＥＣＵ１が認識しているトルク信号に基づきトルクセンサ４の補正が行われるので、ＥＣＵ１におけるトルク制御を高精度に実行することが可能となる。また、トルクセンサ４とＥＣＵ１との接続確認も同時に行うことができるという利点がある。
【００４７】
（第２実施形態）
続いて第２実施形態に係るトルクセンサ調整装置について説明する。図１１は本実施形態に係るトルクセンサ４の処理回路のブロック図である。このトルクセンサ４は、第１実施例に係る可変抵抗ＶＲ１〜ＶＲ４の代わりにディジタル信号による調整機能を備えている。すなわち、トルクセンサ４は、コントローラ４１０、Ｉ／Ｏインタフェース４１１、Ｄ／Ａ変換器４１２、温度センサ４１３、フラッシュメモリ４１４、サブ増幅・全波整流部４０３’、メイン増幅・全波整流部４０４’、サブ平滑・中立調整部４０５’、メイン平滑・中立調整部４０６’等を備えている。
【００４８】
サブ増幅・全波整流部４０３’、メイン増幅・全波整流部４０４’は、電圧制御利得回路を備え、与えられた補正電圧に基づき利得を調整可能である。同様に、サブ平滑・中立調整部４０５’、メイン平滑・中立調整部４０６’は与えられた補正指示に基づき中立電圧を調整可能である。Ｉ／Ｏインタフェース４１１は、調整装置８から出力された補正信号を入力するためのものである。コントローラ４１０は入力した補正信号をフラッシュメモリ４１４に保存するとともに、当該信号に基づく補正を行う機能を有している。Ｄ／Ａ変換器４１２はディジタルで表された補正信号をアナログの補正信号に変換し、サブ増幅・全波整流部４０３’、メイン増幅・全波整流部４０４’、サブ平滑・中立調整部４０５’、メイン平滑・中立調整部４０６’に与えるためのものである。
【００４９】
温度センサ４１３は、トルクセンサ４の温度を検出し、温度信号をコントローラ４１０に与えることによりトルク信号の温度補正を行うためのものである。本実施形態においては、温度補正についてもＥＣＵ１を接続した状態において実行することが可能である。フラッシュメモリ４１４は調整装置８から与えられた補正信号を記憶可能な不揮発性メモリである。すなわち、トルクセンサ４の電源遮断後においても補正信号の値を保持し、この補正信号に基づく補正を実行することが可能である。
【００５０】
本実施形態に係る他の構成および動作は、第１実施例に係るそれらと略同様である。すなわち、ＥＣＵ１とトルクセンサ４とを接続した状態において、トルクセンサ４の調整を実行可能である。本実施形態によれば、可変抵抗ＶＲ１〜ＶＲ４の代わりに電圧制御の補正回路を用いることにより、可変抵抗ＶＲ１〜ＶＲ４の経年変化に伴う補正誤差を回避することができる。また、温度センサ４１３に基づき、中立電圧、利得の補正値を温度補正することにより、高精度の補正を行うことが可能となる。
【００５１】
以上、本実施形態を説明したが、本発明は上述の構成に拘泥されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、トルクセンサのタイプは非接触式のインダクタンス検出型のものに限定されず、接触式等の他のタイプのトルクセンサにも本発明を適用可能である。さらに、調整方法は上述のフローチャートに限定されず、同様の機能を実現できるものであれば変更可能である。また、上述の実施形態はトルクセンサを自動的に調整可能であるが、調整作業を手動で行っても良い。さらに、トルクセンサの調整項目は、中立電圧、利得に限定されず、温度検出電圧等においても本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施形態に係るパワーステアリング装置の概略図である。
【図２】第１実施形態に係るトルクセンサ調整装置のブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るトルクセンサの一部破断図である。
【図４】第１実施形態に係るトルク信号の特性を説明するためのグラフである。
【図５】第１実施形態に係るトルクセンサの処理回路のブロック図である。
【図６】第１実施形態に係るＥＣＵのブロック図である。
【図７】第１実施形態に係るＥＣＵの機能ブロック図である。
【図８】第１実施形態に係るトルクセンサ調整装置の動作を表すメインフローチャートである。
【図９】第１実施形態に係る中立電圧調整の詳細を表すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態に係る利得調整の詳細を表すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態に係るトルクセンサの処理回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  ＥＣＵ
４  トルクセンサ
７  検査装置
８  調整装置
９  基準トルク発生器
１１０  Ａ／Ｄ変換器
４０３  サブ増幅・全波整流部
４０４  メイン増幅・全波整流部
４０４  サブ平滑・中立調整部
４０５  メイン平滑・中立調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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