[发明专利]旋转角检测装置以及使用该装置的电动助力转向设备

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种用于检测旋转部件的旋转角的旋转角检测装置以及一种使用该旋转角检测装置的电动助力转向设备。

背景技术

传统的旋转角检测器例如基于来自传感器元件的输出信号而检测电机等的轴的旋转角。此外，例如在JP 2005-49097A(EP 1503184A2)中公开的那样，传统的旋转角检测器检查来自传感器元件的输出信号是否有异常。

在传统的旋转角检测器中，来自桥接电路的输出信号(即+正弦信号、-正弦信号、+余弦信号、-余弦信号)在差分放大之后输入AD转换单元。因此，如果这些信号中的一个信号有异常，就不能计算出旋转角。

此外，例如如果用以放大输出信号的运算放大器短路，则可能发生平均值固定异常，在平均值固定异常中，输出信号持久地固定为平均值，该平均值是正常输出信号的幅值的最大值与最小值的中间值或平均值。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转角检测装置和使用这种旋转角检测装置的电动助力转向设备，该旋转角检测装置适当地检测平均值固定异常，在平均值固定异常中，持续输出输出信号的幅值的最大值与最小值的平均值。

根据本发明，旋转角检测装置由电路部分、输出信号获取部分、旋转角计算部分和平均值固定检查部分形成。电路部分有多个用于感测来自检测目标的旋转磁场的传感器元件组，其中，传感器元件组中的每个传感器元件的阻抗根据检测目标的旋转角变化。输出信号获取部分从多个传感器元件组中的每个传感器元件组获取输出信号。旋转角计算部分基于由输出信号获取部分获取的输出信号来计算检测目标的旋转角。平均值固定检查部分基于第一值来检查是否产生了平均值固定异常，该第一值通过使用由输出信号获取部分获取的输出信号来计算。平均值固定异常产生输出值，该输出值持续地保持为用于计算第一值的输出信号的幅值的最大值与最小值的平均值。

附图说明

根据以下参考附图的详细描述，本发明的上述及其它目的、特征和优点将变得更加明显。在各图中：

图1是本发明实施例中的转向系统的示意图；

图2是本发明实施例中的电机的截面图；

图3是本发明实施例中的旋转角检测装置的电路图；

图4是本发明实施例中的用于识别具有平均值固定异常的输出信号的方法的表格；

图5A和5B是本发明实施例中的被确定有平均值固定异常的角度范围的信号波形图；

图6是本发明实施例中的平均值固定确定处理的流程图；

图7是本发明实施例中关于正弦信号和余弦信号的旋转角的分割的波形图，该分割用于计算检测对象的旋转角；以及

图8是本发明实施例中的检测目标的旋转角的计算方法的表格。

具体实施方式

参考图1，用于辅助车辆的转向操作的电动助力转向设备(EPS)1使用根据本发明实施例的旋转角检测装置10。EPS1设置于车辆的转向系统90中。

在转向系统中，连接至方向盘91的转向轴92具有布置于其上的转向传感器94和扭矩传感器95。转向传感器94检测转向轴92的旋转角。扭矩传感器95检测施加给方向盘91的转向扭矩。转向轴92的端部通过齿轮96连接到齿条轴97。一对轮胎98通过拉杆等分别连接在齿条轴97的两端上。转向轴92的旋转运动通过齿轮96转换成齿条轴97的线性运动，并且，左边和右边的轮胎98转动与齿条轴97的线性运动的位移成比例的角度。

ESP1包括：用于产生助力辅助转向扭矩的电机80、用于检测电机80的旋转角的旋转角检测装置10、用于降低电机80旋转速度并把旋转传递至转向轴92的齿轮89、以及其它部分。电机80是用于齿轮89的正转和反转的三相无刷电机。EPS1根据方向盘91的转向方向和转向扭矩把辅助转向扭矩传递至转向轴92。